[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用魚(yú)粉廢水生產(chǎn)生物油脂的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010159271.3
• 申請(qǐng)日: 2010-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101838669A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃理輝;高寶玉;謝曉琳;孫國(guó)鵬;張博;陳皓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12P7/64
• 分類(lèi)號(hào): C12P7/64;C12R1/645
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37221
• 代理人: 李健康

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種利用魚(yú)粉廢水生產(chǎn)生物油脂的方法，屬于廢水資源化利用領(lǐng)域。

二、技術(shù)背景：

淀粉、大豆蛋白等行業(yè)廢水由于濃度低，需要濃縮后才能作為酵母菌培養(yǎng)基制備生物油脂，因此生產(chǎn)工藝復(fù)雜，運(yùn)行成本高。而魚(yú)粉廢水有機(jī)物濃度是淀粉等廢水濃度的5～10倍，從營(yíng)養(yǎng)組成上完全滿(mǎn)足培養(yǎng)劑要求。但該類(lèi)廢水有機(jī)物種類(lèi)復(fù)雜、含鹽量也高，難以作為培養(yǎng)基使用。

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)魚(yú)粉廢水營(yíng)養(yǎng)組分特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種以魚(yú)粉廢水為培養(yǎng)基，利用酵母菌快速制備生物油脂的新工藝。該工藝采用階梯方式進(jìn)行培養(yǎng)，通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑，合理啟動(dòng)及加速發(fā)酵反應(yīng)。

本發(fā)明利用魚(yú)粉廢水生產(chǎn)生物油脂的方法，其步驟如下：

(1)馴化期：對(duì)原廢水首先稀釋至1/4濃度，接種選用的產(chǎn)油酵母菌到發(fā)酵罐中，馴化酵母菌的適應(yīng)性；

(2)擴(kuò)增期：將原廢水稀釋至1/2濃度，接種步驟1中培養(yǎng)的酵母菌到發(fā)酵罐中，擴(kuò)增酵母菌產(chǎn)量；

(3)微生物需要適應(yīng)新環(huán)境的變化，經(jīng)過(guò)適應(yīng)期后，生物量逐漸增長(zhǎng)，在發(fā)酵培養(yǎng)6天后趨于穩(wěn)定；

(4)生產(chǎn)期：將步驟2中的酵母菌接種在廢水原液中，置于各個(gè)發(fā)酵罐中，該階段投加營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑改善微觀環(huán)境，使酵母菌加速增殖，生產(chǎn)中發(fā)酵罐保持溫度為30℃，轉(zhuǎn)速攪拌器轉(zhuǎn)速為200rpm，每罐培養(yǎng)周期為6天；

(5)采用離心-氯仿提取技術(shù)，將上述發(fā)酵原液經(jīng)離心后，取沉積物加CHCl₃、CH₃OH超聲振蕩，剩余上清液揮發(fā)氯仿后，即制備出生物油脂，氯仿可循環(huán)利用。

本發(fā)明所述的營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑為酵母膏75-85％、鐵錳微量元素5-10％、醋酸鈉緩沖劑15-25％。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：魚(yú)粉廢水直接作為培養(yǎng)基，與其他廢水相比具有操作簡(jiǎn)單，投資低的特點(diǎn)；采用階梯式培養(yǎng)方式，酵母菌馴化、培養(yǎng)速度快；開(kāi)發(fā)的營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑，不僅能調(diào)節(jié)廢水的營(yíng)養(yǎng)比，而且能調(diào)整發(fā)酵環(huán)境的pH，因此酵母菌發(fā)酵效率高，魚(yú)粉廢水利用效率快，發(fā)酵后，剩余物質(zhì)少；由于剩余物質(zhì)少，而且其含水率低，稍微添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)整后，可以作為養(yǎng)殖飼料。

四、具體實(shí)施例：

(1)馴化期：對(duì)原廢水首先稀釋至1/4濃度，接種選用的產(chǎn)油酵母菌到各個(gè)發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐為機(jī)械式攪拌，轉(zhuǎn)速為200rpm，溫度為30℃。培養(yǎng)周期為6天馴化酵母菌的適應(yīng)性，以備下階段接種使用。

(2)擴(kuò)增期：將原廢水稀釋至1/2濃度，接種步驟1中培養(yǎng)的酵母菌，將培養(yǎng)的菌種接種到發(fā)酵罐中，保持溫度為30℃，攪拌器轉(zhuǎn)速為200rpm。培養(yǎng)周期為6天。擴(kuò)增酵母菌產(chǎn)量，以備生產(chǎn)中接種使用。

(3)步驟1和步驟2為種菌馴化、擴(kuò)增期，不添加任何物質(zhì)。該階段，由于微生物需要適應(yīng)新環(huán)境的變化，因此生物量開(kāi)始有一個(gè)明顯的下降趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)適應(yīng)期后，生物量逐漸增長(zhǎng)，在發(fā)酵培養(yǎng)6天時(shí)，生物量達(dá)到最大值5.34g/L，之后趨于穩(wěn)定。油脂產(chǎn)率及油脂含量呈現(xiàn)出與生物量類(lèi)似的變化情況，二者均在培養(yǎng)6d時(shí)，分別達(dá)到最大值1.11g/L和20.79％。

(4)生產(chǎn)期：將步驟2中的酵母菌接種在廢水原液中，置于各個(gè)發(fā)酵罐中，進(jìn)入到生產(chǎn)的啟動(dòng)期及加速期。該階段，投加營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑改善碳氮比以及pH等微觀環(huán)境，使酵母菌加速增殖。該營(yíng)養(yǎng)微調(diào)劑包括75％的酵母膏、5％的鐵錳微量元素以及20％醋酸鈉緩沖劑，加速酵母菌增殖。添加的營(yíng)養(yǎng)鹽與培養(yǎng)基體積比為：1∶1000，每日一次。生產(chǎn)中發(fā)酵罐保持溫度為30℃，轉(zhuǎn)速攪拌器轉(zhuǎn)速為200rpm。每罐培養(yǎng)周期為6天。

(5)設(shè)置密閉負(fù)壓車(chē)間，生物油脂提取方式采用離心-氯仿提取技術(shù)，氯仿循環(huán)利用。取發(fā)酵液于3000r/min下離心10min后，取沉積物1∶2(v/v)CHCl₃∶CH₃OH超聲振蕩，然后3000r/min離心，上清液揮發(fā)氯仿后，制備出生物油脂。