一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法，其包括如下步驟：1）結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生，2）制備培養(yǎng)基和發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸，3）過(guò)濾除菌，4）結(jié)晶以及5）制備蛋白飼料。本發(fā)明將結(jié)晶葡萄糖廢母液用作賴氨酸發(fā)酵的原料，降低了原料成本，使得廢物再利用，整個(gè)過(guò)程無(wú)廢棄物產(chǎn)生，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶和節(jié)能減排。
【專利說(shuō)明】一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
淀粉糖是產(chǎn)量最大的一類淀粉深加工產(chǎn)品。淀粉糖分液體淀粉糖和固體淀粉糖，液體淀粉糖包括葡萄糖漿、麥芽糖漿、含42%果糖的果葡糖漿和含55%果糖的高果糖漿；固體淀粉糖主要有結(jié)晶葡萄糖、結(jié)晶果糖、麥芽糊精及多元糖醇等。目前市場(chǎng)需求廣泛的淀粉糖為結(jié)晶葡萄糖。結(jié)晶葡萄糖一般以淀粉為原料，經(jīng)淀粉調(diào)漿、液化、糖化、除渣、脫色、樹脂吸附、結(jié)晶、分離、烘干等工序加工而成。它是食品加工、醫(yī)藥產(chǎn)品、工業(yè)發(fā)酵等行業(yè)的重要原料，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。中國(guó)淀粉糖產(chǎn)能擴(kuò)展迅速，2011年淀粉糖產(chǎn)能1100萬(wàn)噸。
[0003]然而，結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)中，在結(jié)晶分離葡萄糖后，會(huì)存留大量的母液，這些母液干物濃度在50%左右，還原糖(DE值)含量在88%左右。由于該母液干物濃度低，極易發(fā)酵，存儲(chǔ)期不能超過(guò)兩天，加之其含水量50%左右，限制了遠(yuǎn)途運(yùn)輸，商品價(jià)值極低，而且成為新污染的可能又極大。母液回收重新結(jié)晶提取結(jié)晶葡萄糖，又會(huì)影響結(jié)晶葡萄糖的品質(zhì)，不利用又會(huì)增加生產(chǎn)成本，造成極大的浪費(fèi)。
[0004]目前結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)企業(yè)中一部分將產(chǎn)生的母液返回糖化工序重新糖化、濃縮、結(jié)晶生產(chǎn)結(jié)晶葡萄糖，隨著母液返回次數(shù)的增加，結(jié)晶葡萄糖的質(zhì)量會(huì)大幅下降且保存過(guò)程中易結(jié)塊，因此需定期外排母液；其余企業(yè)生產(chǎn)全糖粉，主要用于中低檔食品的食品甜味齊U、固體飲料及餅干中，但市場(chǎng)需求量不大且分布較散。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

為了解決上述問(wèn)題，減少污染，提高資源利用率，本發(fā)明提出一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法，其包括如下步驟:1)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生，2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸，3)過(guò)濾除菌，4)結(jié)晶以及5)制備蛋白飼料；
具體地，包括以下步驟:
1)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生:
A:將糖液用活性炭脫色30min，再經(jīng)過(guò)離子交換，將鹽份和色素去除，使得透光率彡 98% ；
B:加入珍珠巖助濾劑，攪拌脫色30分鐘，然后過(guò)濾；
C:將濾液濃縮蒸發(fā)至原體積的70-72%，然后結(jié)晶，離心分離晶體和母液，所得結(jié)晶體烘干后作為成品出售，所得母液即為結(jié)晶葡萄糖母液；
2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸:
選取谷氨酸棒狀桿菌ATCC14997和黃色短桿菌ATCC14067作為發(fā)酵菌株；將兩種菌液按照體積比為1:1混合，兩種菌液的濃度均為I X 18個(gè)/mL，混合菌液接入種子培養(yǎng)基中，接種量5%，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期，制得種子液；所述種子培養(yǎng)基:結(jié)晶葡萄糖母液2t (噸)、酵母粉140kg、玉米漿420 kg、MgS0435 kg、KH2P0463kg、對(duì)氨基苯甲酸9.1kg、硫酸銨35kg、七水硫酸亞鐵70kg，120°C滅菌15min，即得。
[0007]將種子液按照10%的接種量接種至發(fā)酵罐，進(jìn)行好氧發(fā)酵，發(fā)酵48小時(shí)制得賴氨酸發(fā)酵液，流加氨水控制發(fā)酵液出料PH在7.0-7.2 ;發(fā)酵罐培養(yǎng)基:葡萄糖母液2t、玉米漿300 kg、酵母粉150kg、豆柏120kg、MgS0450 kg,KH2PO4 38kg、對(duì)氨基苯甲酸15kg、硫酸銨12kg、七水硫酸亞鐵10kg, 120°C滅菌15min,即得；
3)過(guò)濾除菌:
賴氨酸發(fā)酵液經(jīng)微濾膜過(guò)濾除菌，分別收集截留物和濾過(guò)液；然后將濾過(guò)液繼續(xù)進(jìn)行超膜過(guò)濾，收集濃縮液和賴氨酸凈化液；將上述截留物和濃縮液合并為混合料液備用；其中，微濾膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000麗，微濾溫度為40°C ;超濾膜截留分子量為300MW，超濾溫度為40°C ；
4)結(jié)晶:將賴氨酸凈化液真空濃縮至固含量為70%，然后進(jìn)入結(jié)晶罐，結(jié)晶罐的溫度為70°C，用硫酸調(diào)節(jié)液體的pH為4.6，隨后降溫至晶體析出，離心分離，得到濕晶和賴氨酸母液；最后將濕晶用沸騰床50°C烘干，即得；
5)制備蛋白詞料:
將步驟3)所得混合料液和步驟4)所得賴氨酸母液合并得到液體A，然后往液體A中添加玉米稻桿粉、花生殼粉、麥麩和豆洛，1000-1200轉(zhuǎn)/min攪拌4_5min,最后通入蒸汽升溫至100°C，蒸餾15分鐘；然后將蒸餾物烘干，粉碎機(jī)粉碎即得；其中，玉米秸桿粉、花生殼粉、麥麩和豆渣分別占液體A質(zhì)量的7-8%，3-4%, 2-3%和1%。
[0008]本發(fā)明取得的有益效果主要包括:
本發(fā)明將結(jié)晶葡萄糖廢母液用作賴氨酸發(fā)酵的原料，降低了原料成本，使得廢物再利用，整個(gè)過(guò)程無(wú)廢棄物產(chǎn)生，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶和節(jié)能減排；本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)采用兩種發(fā)酵菌株合理配伍，大大提高了發(fā)酵效率；本發(fā)明結(jié)晶葡萄糖母液中所含的大量還原糖，少量蛋白質(zhì)、生物素正好可以被賴氨酸生產(chǎn)菌所利用，本發(fā)明既避免了原料的浪費(fèi)節(jié)約成本，又生產(chǎn)出了賴氨酸和高蛋白飼料產(chǎn)品，給企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤(rùn)。
[0009]

【具體實(shí)施方式】
為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010]實(shí)施例1
一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法，其包括如下步驟:
I)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生:
玉米淀粉酶法制備的糖液用活性炭脫色30min，再經(jīng)過(guò)離子交換，將料液中的鹽份、色素和異味物質(zhì)去除，使得透光率> 98% ；
上述所得料液加入珍珠巖助濾劑，攪拌脫色30分鐘，然后過(guò)濾；
上述濾液濃縮蒸發(fā)至70%，進(jìn)入結(jié)晶機(jī)，助晶罐溫度50°C，混合罐溫度44-46°C，放料收率53%，降溫速率1°C /3h ；
上述結(jié)晶機(jī)出料采用高速離心機(jī)，將結(jié)晶體和母液分離，要求氯化物< 1ppm,水份(14%，所得葡萄糖結(jié)晶體烘干后作為成品出售，所得分離母液即為結(jié)晶葡萄糖母液。
[0011]2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵:
選取谷氨酸棒狀桿菌 ATCC14997 (可參見(jiàn) Appl Microb1l B1technol.2010Aug; 87 (5):1855-66.等)和黃色短桿菌 ATCC14067 (可參見(jiàn) CN1305009A 以及 CN1284560A等文獻(xiàn))作為發(fā)酵菌株；將兩種菌液按照體積比為1:1混合，兩種菌液的濃度均為IXlO8個(gè)/mL，混合菌液接入種子培養(yǎng)基中，接種量5%，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期，制得種子液；所述種子培養(yǎng)基:結(jié)晶葡萄糖母液2t、酵母粉140kg、玉米漿420 kg、MgS0435 kg、KH2P0463kg、對(duì)氨基苯甲酸9.1kg、硫酸銨35kg、七水硫酸亞鐵70kg, 120°C滅菌15min,即得。
[0012]將種子液按照10%的接種量接種至發(fā)酵罐，進(jìn)行好氧發(fā)酵，發(fā)酵48小時(shí)制得發(fā)酵液，流加氨水控制發(fā)酵液出料PH在7.0左右；發(fā)酵罐培養(yǎng)基:葡萄糖母液2t、玉米漿300kg、酵母粉 150kg、豆柏 120kg、MgS0450 kg、KH2P0438kg、對(duì)氨基苯甲酸 15kg、硫酸銨 12kg、七水硫酸亞鐵10kg，120°C滅菌15min，即得；其中，發(fā)酵液中賴氨酸含量為18.3g/100ml，較谷氨酸棒狀桿菌ATCC14997或黃色短桿菌ATCC14067單一菌株發(fā)酵提高30%以上。
[0013]3)微濾和超濾除菌
賴氨酸發(fā)酵液經(jīng)微濾膜過(guò)濾除菌，分別收集截留物和濾過(guò)液；然后將濾過(guò)液繼續(xù)進(jìn)行超膜過(guò)濾，收集濃縮液和賴氨酸凈化液；將上述截留物和濃縮液合并為混合料液備用；其中，微濾膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000麗，微濾溫度為40°C ;超濾膜截留分子量為300MW，超濾溫度為40°C ；
4)結(jié)晶:將賴氨酸凈化液真空濃縮至固含量為70%，然后進(jìn)入結(jié)晶罐，結(jié)晶罐的溫度為70°C，用硫酸調(diào)節(jié)液體的pH為4.6，隨后降溫至晶體析出，離心分離，得到濕晶和賴氨酸母液；最后將濕晶用沸騰床50°C烘干，即得；所得晶體含量大于98.9%。
[0014]5)制備蛋白飼料:
將步驟3)所得混合料液和步驟4)所得賴氨酸母液合并得到液體A，然后往液體A中添加玉米稻桿粉、花生殼粉、麥麩和豆洛，1000轉(zhuǎn)/min攪拌5min,最后通入蒸汽升溫至100°C,蒸餾15分鐘；然后將蒸餾物烘干，粉碎機(jī)粉碎即得；其中，玉米秸桿粉、花生殼粉、麥麩和豆渣分別占液體A質(zhì)量的7%，3%，2%和1%。經(jīng)檢測(cè)，該飼料蛋白含量36.3%，無(wú)機(jī)礦物質(zhì)含量
4.9%，賴氨酸組分含量6.4%，其余為淀粉、糖類物質(zhì)及少量其他氨基酸。
[0015]實(shí)施例2
一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法，其包括如下步驟:
I)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生:
玉米淀粉制備的糖液用活性炭脫色30min，再經(jīng)過(guò)離子交換，將料液中的鹽份、色素和異味物質(zhì)去除，使得透光率> 98% ；
上述所得料液加入珍珠巖助濾劑，攪拌脫色30分鐘，然后過(guò)濾；
上述濾液濃縮蒸發(fā)至72%，進(jìn)入結(jié)晶機(jī)，助晶罐溫度50°C，混合罐溫度44-46°C，放料收率58%，降溫速率1°C /3h ；
上述結(jié)晶機(jī)出料采用高速離心機(jī)，將結(jié)晶體和母液分離，要求氯化物< 1ppm,水份(14%，所得葡萄糖結(jié)晶體烘干后作為成品出售，所得分離母液即為結(jié)晶葡萄糖母液。
[0016](2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵:
選取谷氨酸棒狀桿菌ATCC14997和黃色短桿菌ATCC14067作為發(fā)酵菌株；將兩種菌液按照體積比為1:1混合，兩種菌液的濃度均為I X 18個(gè)/mL，混合菌液接入種子培養(yǎng)基中，接種量5%，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期，制得種子液；所述種子培養(yǎng)基:結(jié)晶葡萄糖母液2t、酵母粉140kg、玉米衆(zhòng)420 kg、MgS0435 kg、KH2P0463kg、對(duì)氨基苯甲酸9.1kg、硫酸銨35kg、七水硫酸亞鐵70kg，120°C滅菌15min，即得。
[0017]將種子液按照10%的接種量接種至發(fā)酵罐，進(jìn)行好氧發(fā)酵，發(fā)酵48小時(shí)制得發(fā)酵液，流加氨水控制發(fā)酵液出料PH在7.2 ;發(fā)酵罐培養(yǎng)基:葡萄糖母液2t、玉米漿300 kg、酵母粉150kg、豆柏120kg、MgS0450 kg、KH2P0438kg、對(duì)氨基苯甲酸15kg、硫酸銨12kg、七水硫酸亞鐵10kg，120°C滅菌15min，即得；發(fā)酵液中賴氨酸含量為18.4g/100ml，較谷氨酸棒狀桿菌ATCC14997或黃色短桿菌ATCC14067單一菌株發(fā)酵提高30 %以上。
[0018]3)微濾和超濾除菌
賴氨酸發(fā)酵液經(jīng)微濾膜過(guò)濾除菌，分別收集截留物和濾過(guò)液；然后將濾過(guò)液繼續(xù)進(jìn)行超膜過(guò)濾，收集濃縮液和賴氨酸凈化液；將上述截留物和濃縮液合并為混合料液備用；其中，微濾膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000麗，微濾溫度為40°C ;超濾膜截留分子量為300MW，超濾溫度為40°C ；
4)結(jié)晶:將賴氨酸凈化液真空濃縮至固含量為70%，然后進(jìn)入結(jié)晶罐，結(jié)晶罐的溫度為70°C，用硫酸調(diào)節(jié)液體的pH為4.6，隨后降溫至晶體析出，離心分離，得到濕晶和賴氨酸母液；最后將濕晶用沸騰床50°C烘干，即得；所得晶體含量大于98.9%。
[0019]5)制備蛋白飼料:
將步驟3)所得混合料液和步驟4)所得賴氨酸母液合并得到液體A，然后往液體A中添加玉米稻桿粉、花生殼粉、麥麩和豆洛，1200轉(zhuǎn)/min攪拌4min,最后通入蒸汽升溫至100°C,蒸餾15分鐘；然后將蒸餾物烘干，粉碎機(jī)粉碎即得；其中，玉米秸桿粉、花生殼粉、麥麩和豆渣分別占液體A質(zhì)量的8%，4%，3%和1%。經(jīng)檢測(cè)，該飼料蛋白含量36.1%，無(wú)機(jī)礦物質(zhì)含量5.3%，賴氨酸組分含量6.6%，其余為淀粉、糖類物質(zhì)及少量其他氨基酸。
[0020]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)晶葡萄糖母液的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括如下步驟:1)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生，2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸，3)過(guò)濾除菌，4)結(jié)晶以及5)制備蛋白飼料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括如下步驟: 1)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生； 2)制備培養(yǎng)基和發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸: 混合菌液接入種子培養(yǎng)基中，接種量5%，培養(yǎng)制得種子液；將種子液按照10%的接種量接種至發(fā)酵罐，進(jìn)行好氧發(fā)酵，發(fā)酵48小時(shí)，制得賴氨酸發(fā)酵液，流加氨水控制賴氨酸發(fā)酵液出料PH在7.0-7.2 ； 所述種子培養(yǎng)基為:結(jié)晶葡萄糖母液2噸、酵母粉140kg、玉米漿420 kg、MgS0435 kg、KH2P0463kg、對(duì)氨基苯甲酸9.1kg、硫酸銨35kg、七水硫酸亞鐵70kg，120°C滅菌15min，即得; 所述發(fā)酵罐培養(yǎng)基為:葡萄糖母液2噸、玉米漿300 kg、酵母粉150kg、豆柏120kg、MgS0450 kg、KH2PO4 38kg、對(duì)氨基苯甲酸15kg、硫酸銨12kg、七水硫酸亞鐵10kg，120°C滅菌15min,即得； 3)過(guò)濾除菌: 賴氨酸發(fā)酵液經(jīng)微濾膜過(guò)濾除菌，分別收集截留物和濾過(guò)液；然后將濾過(guò)液繼續(xù)進(jìn)行超濾膜過(guò)濾，收集濃縮液和賴氨酸凈化液；將上述截留物和濃縮液合并為混合料液備用； 4)結(jié)晶: 將賴氨酸凈化液真空濃縮至固含量為70%，然后進(jìn)入結(jié)晶罐，結(jié)晶罐的溫度為70°C，用硫酸調(diào)節(jié)液體的PH為4.6，隨后降溫至晶體析出，離心分離，得到濕晶和賴氨酸母液?’最后將濕晶用沸騰床50°C烘干，即得； 5)制備蛋白詞料: 將步驟3)所得混合料液和步驟4)所得賴氨酸母液合并得到液體A，然后往液體A中添加玉米稻桿粉、花生殼粉、麥麩和豆洛，1000-1200轉(zhuǎn)/min攪拌4_5min,隨后通入蒸汽升溫至100°C，蒸餾15分鐘；最后將蒸餾物烘干，粉碎機(jī)粉碎即得；其中，玉米秸桿粉、花生殼粉、麥麩和豆渣分別占液體A質(zhì)量的7-8%，3-4%, 2-3%和1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述混合菌液按照如下方法制備而成: 將谷氨酸棒狀桿菌ATCC14997和黃色短桿菌ATCC14067按照體積比為1:1混合，兩種菌的濃度均為I X 18個(gè)/mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的處理方法，其特征在于，所述微濾膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000MW，微濾溫度為40°C ;所述超濾膜的截留分子量為300MW，超濾溫度為40°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任其一所述的處理方法，其特征在于，所述I)結(jié)晶葡萄糖母液的產(chǎn)生，包括如下步驟: A:將糖液用活性炭脫色30min，再經(jīng)過(guò)離子交換，將鹽份和色素去除，使得透光率彡 98% ； B:加入珍珠巖助濾劑，攪拌脫色30分鐘，然后過(guò)濾； C:將濾液濃縮蒸發(fā)至70-72%，然后結(jié)晶，離心分離晶體和結(jié)晶葡萄糖母液。
【文檔編號(hào)】C07H3/02GK104263793SQ201410501839
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月27日
【發(fā)明者】馮珍泉, 董力青, 郭永波, 杜鵬飛 申請(qǐng)人:呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司