專利名稱：從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的復(fù)合藥劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的藥劑配方。
背景技術(shù)：
在味精生產(chǎn)過程中，通過等電點(diǎn)結(jié)晶和離子交換提取谷氨酸后排出發(fā)酵廢液，該 發(fā)酵廢液中含大量菌體，這些菌體含有1.0%-1.5%的粗蛋白(又稱菌體蛋白)，是水產(chǎn)、畜 禽養(yǎng)殖業(yè)的蛋白飼料添加劑，市場(chǎng)價(jià)高達(dá)4000元/噸，如果加以回收，不僅延伸了味精產(chǎn)業(yè) 的產(chǎn)品鏈，而且還減少了廢物排放。由于粗蛋白呈微粒狀，直徑僅為Φ0.8μπι左右，在廢液 中呈穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，一般條件下難以分離。如何從發(fā)酵廢液中直接分離回收粗蛋白，使其 資源化并應(yīng)用于水產(chǎn)、畜禽等養(yǎng)殖業(yè)，為“三廢”資源有效利用開辟新途徑，是近年來研究的執(zhí)占。目前，從味精發(fā)酵廢液中分離、回收粗蛋白常用的方法有化學(xué)絮凝-離心分離法、 絮凝_氣浮法、膜分離法和熱絮凝分離法等。如專利號(hào)為89109683. 3、名稱為“分離味精 生產(chǎn)中菌體蛋白的方法”公開了采用乙酰殼多糖溶解于酸溶液中作絮凝劑，將絮凝劑加入 待處理液(發(fā)酵液或白母液)，經(jīng)攪拌，靜置，分離上清液等步驟分離出粗蛋白。專利號(hào)為 01113965. X、名稱為“味精廢液菌體提取工藝”公開了采用將味精廢液均勻調(diào)至pH值為 2-5，然后在每噸廢液中加入聚丙烯酰胺的絮凝劑3-30克，從而分離出粗蛋白。上述兩方法 對(duì)粗蛋白的回收率約為80%左右(注味精廢液中粗蛋白的含量一般以650nm處的吸光度 表示，其在650nm處的吸光度約為1.0-4.0)。由于味精發(fā)酵廢液中粗蛋白呈穩(wěn)定的膠體狀 態(tài)，常規(guī)處理方法均存在粗蛋白回收率較低、工藝復(fù)雜、成本較高等不足，一般企業(yè)難以接 受，偷排事故時(shí)常發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中分離味精發(fā)酵廢液中的粗蛋白效率較低而提 供一種從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的藥劑，該藥劑為無機(jī)_有機(jī)復(fù)合藥劑，可提高粗蛋 白回收率，實(shí)現(xiàn)含粗蛋白的味精發(fā)酵廢液資源化。本發(fā)明復(fù)合藥劑包括九水偏硅酸鈉42. 63g/kg、六水氯化鋁18. lg/kg-40. 74g/ kg、六水三氯化鐵 15. 2g/kg-40. 54g/kg、殼聚糖 20g/kg_30g/kg、淀粉 12. 83g/kg-20. 13g/ kg、水858. 6g/kg復(fù)配而成。本發(fā)明復(fù)合藥劑的制備方法是在室溫下，首先向反應(yīng)釜中加入42. 63g/kg九水 偏硅酸鈉固體和858. 6g/kg水，快速攪拌，使之混合均勻，稀釋成二氧化硅濃度為1 %的溶 液；然后向反應(yīng)釜中加入硫酸，酸化至PH為1-1. 5，并靜置2min ；固定(Al3++Fe3+)/SiO2摩爾 比為1. 5，再按不同的Al3/Fe3+摩爾比0. 5_2，投加六水氯化鋁18. lg/kg-40. 74g/kg和六水 三氯化鐵15. 2g/kg-40. 54g/kg ；以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，混合均勻，制成不同配比 的聚硅酸氯化鋁鐵；最后加入殼聚糖20g/kg-30g/kg和淀粉12. 83g/kg-20. 13g/kg，以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，并熟化1小時(shí)，即制備成不同配比的復(fù)合藥劑。本發(fā)明藥劑制備所需的原料來源廣、價(jià)格低、用量少、安全無毒且工藝簡(jiǎn)單，在回 收味精發(fā)酵廢液中粗蛋白的同時(shí)，還大大降低了廢液中的有機(jī)污染物濃度，既能延伸味精 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品鏈，增加產(chǎn)品附加值，又能減少?gòu)U物排放。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明藥劑的原料包括九水偏硅酸鈉、六水氯化鋁、六水三氯化鐵、殼聚糖及淀粉 五種原料復(fù)配而成，具體含量為九水偏硅酸鈉42. 63g/kg、六水氯化鋁18. lg/kg-40. 74g/ kg、六水三氯化鐵 15. 2g/kg-40. 54g/kg、殼聚糖 20g/kg_30g/kg、淀粉 12. 83g/kg-20. 13g/ kg、水858. 6g/kg。在室溫下，首先向反應(yīng)釜中加入42. 63g/kg九水偏硅酸鈉固體和858. 6g/ kg水，快速攪拌，使之混合均勻，稀釋成二氧化硅濃度約為1 %的溶液；然后向反應(yīng)釜中 加入硫酸，酸化至PH 1-1.5，并靜置2!^11;固定(Al3++Fe3+)/SiO2摩爾比為1.5，按不同 的AlVFe3+摩爾比0. 5-2，投加六水氯化鋁18. lg/kg-40. 74g/kg和六水三氯化鐵15. 2g/ kg-40. 54g/kg ；以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，混合均勻，制成不同配比的聚硅酸氯化鋁 鐵；最后，加入殼聚糖20g/kg-30g/kg和淀粉12. 83g/kg-20. 13g/kg，以轉(zhuǎn)速850r/min高速 攪拌5min，并熟化1小時(shí)，即制備成不同配比回收粗蛋白的復(fù)合藥劑成品。本發(fā)明將復(fù)合藥劑投入發(fā)酵廢液中，經(jīng)攪拌形成高分子酸根陰離子和陽(yáng)離子，粗 蛋白是一種帶電荷微生物絮凝劑，復(fù)合藥劑通過靜電引力、范德華分子引力的雙重引導(dǎo)下， 使得粗蛋白凝聚成穩(wěn)定的絮團(tuán)，在重力作用下沉降并分離回收，回收率(以吸光度計(jì))可達(dá) 94%以上，最后，將沉淀物經(jīng)離心脫水、干燥和粉碎，能夠獲得粉狀粗蛋白。以下提供本發(fā)明的5個(gè)實(shí)施例實(shí)施例1在室溫下，向反應(yīng)釜中加入2. 1315kg九水偏硅酸鈉固體和42. 93kg水，快速攪拌， 使之混合均勻，稀釋成二氧化硅濃度約為的溶液；然后加入硫酸，酸化至PH 1-1.5， 并靜置2min ；再按(Al3++Fe3+)/SiO2摩爾比為1. 5，Al3+/Fe3+摩爾比為0. 5的比例，分別加入 0. 905kg六水氯化鋁和2. 027kg六水三氯化鐵，以轉(zhuǎn)速850r/min快速攪拌5min，制成聚硅 酸氯化鋁鐵溶液；最后，向反應(yīng)釜中加入Ikg殼聚糖和1. 0065kg淀粉，以轉(zhuǎn)速850r/min快 速攪拌5min，熟化1小時(shí)后得到50kg回收發(fā)酵廢液中粗蛋白的復(fù)合藥劑。將此復(fù)合藥劑按 0. 5kg/t的量投入pH = 0. 5、吸光度為1. 5的味精發(fā)酵廢液中，混凝沉淀后其上清液吸光度 為0. 09，粗蛋白回收率達(dá)到了 94%。實(shí)施例2-5實(shí)施例2-5與實(shí)施例1的不同之處在于針對(duì)味精發(fā)酵廢液不同的粗蛋白含量，而 采用不同的Al3+/Fe3+摩爾比，使得六水氯化鋁、六水三氯化鐵、殼聚糖和淀粉的用量有所不 同，其它原料用量與操作條件均相同。實(shí)施例1-5的原料配比見下表1，相應(yīng)的味精發(fā)酵廢 液處理效果見下表2 表 權(quán)利要求
一種從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的復(fù)合藥劑，其特征是包括九水偏硅酸鈉42.63g/kg、六水氯化鋁18.1g/kg 40.74g/kg、六水三氯化鐵15.2g/kg 40.54g/kg、殼聚糖20g/kg 30g/kg、淀粉12.83g/kg 20.13g/kg、水858.6g/kg復(fù)配而成。
2.一種從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的復(fù)合藥劑的制備方法，其特征是在室溫下， 首先向反應(yīng)釜中加入42. 63g/kg九水偏硅酸鈉固體和858. 6g/kg水，快速攪拌，使之混合均 勻，稀釋成二氧化硅濃度為的溶液；然后向反應(yīng)釜中加入硫酸，酸化至PH為1-1. 5，并靜 置2min ；固定(Al3++Fe3+)/SiO2摩爾比為1. 5，再按不同的Al3/Fe3+摩爾比0. 5_2，投加六水 氯化鋁18. lg/kg-40. 74g/kg和六水三氯化鐵15. 2g/kg-40. 54g/kg ；以轉(zhuǎn)速850r/min高速 攪拌5min，混合均勻，制成不同配比的聚硅酸氯化鋁鐵；最后加入殼聚糖20g/kg-30g/kg和 淀粉12. 83g/kg-20. 13g/kg，以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，并熟化1小時(shí)，即制備成不同 配比的復(fù)合藥劑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種從味精發(fā)酵廢液中分離粗蛋白的復(fù)合藥劑及其制備方法，室溫下向反應(yīng)釜中加入42.63g/kg九水偏硅酸鈉固體和858.6g/kg水，快速攪拌，使之混合均勻，稀釋成二氧化硅濃度為1％的溶液；然后向反應(yīng)釜中加入硫酸酸化至pH為1-1.5，并靜置2min；固定(Al3++Fe3+)/SiO2摩爾比為1.5，再按不同的Al3/Fe3+摩爾比0.5-2，投加六水氯化鋁18.1g/kg-40.74g/kg和六水三氯化鐵15.2g/kg-40.54g/kg；以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，混合均勻，制成不同配比的聚硅酸氯化鋁鐵；最后加入殼聚糖20g/kg-30g/kg和淀粉12.83g/kg-20.13g/kg，以轉(zhuǎn)速850r/min高速攪拌5min，并熟化1小時(shí)，即制備成不同配比的復(fù)合藥劑。原料來源廣、價(jià)格低、用量少、安全無毒且工藝簡(jiǎn)單，在回收味精發(fā)酵廢液中粗蛋白的同時(shí)降低了廢液中的有機(jī)污染物濃度。
文檔編號(hào)C07K1/30GK101942009SQ20101026232
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者劉明元, 張文藝, 李定龍, 李秋燕, 羅鑫, 范培成 申請(qǐng)人:常州大學(xué)