[發(fā)明專(zhuān)利]利用發(fā)酵法生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的廢水生產(chǎn)蛋白飼料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310045220.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103098982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈華;凌東鷹;陳學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波天安生物材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A23K1/00
• 分類(lèi)號(hào): A23K1/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物發(fā)酵工程的后處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用發(fā)酵法生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的廢水生產(chǎn)蛋白飼料的方法，具體是利用細(xì)菌發(fā)酵法生產(chǎn)提取聚羥基烷酸酯（PHA）后產(chǎn)生的廢水生產(chǎn)蛋白飼料的方法。

背景技術(shù)

以可再生的淀粉為主要原料，利用特殊的生物發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)既滿足生物基要求、又能完全降解為二氧化碳和水的新型生物材料——聚羥基烷酸酯（PHA），是目前發(fā)展非常快的一種高新技術(shù)。通過(guò)改變碳源種類(lèi)和培養(yǎng)過(guò)程中的工藝條件，可通過(guò)細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)出不同結(jié)構(gòu)和性能的PHA材料，如聚-3-羥基丁酸酯（PHB）（PHB）、聚-4-羥基丁酸酯（P-4HB）、聚-3-羥基丁酸戊酸酯（PHBV）、聚-3羥基丁酸己酸酯（PHBHHX）、聚-3-羥基丁酸4-羥基丁酸酯P（3HB-co-4HB）P（3HB-co-4HB）等等，以滿足不同行業(yè)的需求。但由于采用高密度發(fā)酵技術(shù)，如何處理提取PHA產(chǎn)品后的這種高COD、高BOD的廢水，一直是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一。目前雖然可集成采用生物法、化學(xué)法、離子交換法等方法進(jìn)行處理，但成本較高，同時(shí)，也浪費(fèi)了大量的蛋白資源，增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

這種廢水中包含了大量的菌體蛋白（含17種氨基酸，賴(lài)氨酸含量與魚(yú)粉相當(dāng)）、殘留的PHA和磷脂等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。PHA對(duì)動(dòng)物具有良好的促生長(zhǎng)效果，能大大提高動(dòng)物的免疫力。研究表明，在養(yǎng)殖水體中加入ＰHＢ?顆粒或者積累ＰHＢ?的細(xì)菌，可完全保護(hù)感染發(fā)光弧菌的鹵蟲(chóng)［Defoirdt?T，Halet?D，Vervarerenh，et?al.The?Bacterial?storage?compound?poly?-β-hydroxybutyrate?(PHB)??protects?Artemia??franciscana?from?pathogenic?Vibrio?campbellii［J］.Environmental?Microbiology,?2007?,?9(2):?445-452；此外，研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加ＰHＢ具有促進(jìn)歐洲鱸魚(yú)（Dicentrarchus?labrax）生長(zhǎng)的作用［Sinha?A?K.?The?effect?of?poly?-β-hydroxybutyrate?(PHB)?on?the?growth?performance?of?European?seabass?(Dicentrarchus?labrax).?[D].?Ghent:Gent?university,2008:154］。磷脂可使非極性物質(zhì)具有很高的通透性，在脂肪的轉(zhuǎn)運(yùn)中有重要的作用，它不僅參與脂肪的代謝，幫助脂肪的溶解和吸收，并且改善維生素A和胡蘿卜素的吸收，磷脂還參與鈉離子、鉀離子的活動(dòng)來(lái)激活一些神經(jīng)組織，磷脂還可節(jié)約動(dòng)物體內(nèi)蛋氨酸和能量的消耗。因此，如果能綜合利用該種廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即可減輕企業(yè)廢水處理的強(qiáng)度，保護(hù)環(huán)境，又可生產(chǎn)一種具有特殊功能的新型飼料，將是一舉兩得的好方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的廢水生產(chǎn)蛋白飼料的方法。

本發(fā)明的具體方法是：

步驟(1).將酸液加入到生產(chǎn)聚羥基烷酸酯（PHA）產(chǎn)生的廢水中，調(diào)節(jié)PH值至2.5～4.5，出現(xiàn)蛋白質(zhì)凝聚，在25℃～85℃溫度下離心，得到蛋白沉淀；

步驟(2).將蛋白沉淀脫水干燥，得到蛋白飼料。

本發(fā)明還可以在將蛋白沉淀脫水干燥后，測(cè)定脫水干燥后的蛋白沉淀中蛋白含量、PHA含量和磷脂含量，然后將脫水干燥后的蛋白沉淀與輔料混合均勻，得到蛋白飼料；所述的輔料為玉米芯粉、麩皮、脫脂米糠、豆粕、花生粕、菜粕、葵花籽粕、棉籽粕的一種或多種；制得的蛋白飼料中蛋白質(zhì)量含量為28～58﹪、PHA質(zhì)量含量為5～18﹪、磷脂質(zhì)量含量為5～10﹪。

所述的聚羥基烷酸酯（PHA）為具有如下結(jié)構(gòu)通式的物質(zhì)：

其中R₁為H、甲基或乙基；R₂為H、甲基、乙基或丙基；m1為1或2；m2為1或2；x為0或200～25000的任意自然數(shù)，y為?0或200～25000的任意自然數(shù)，且x、y不同時(shí)為0；

所述的酸液為鹽酸、硫酸、磷酸、甲酸或乙酸；

所述的脫水干燥方式為烘箱干燥、烘房干燥或氣流干燥，均為現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)；

作為優(yōu)選，聚羥基烷酸酯（PHA）為聚3-羥基丁酸酯、聚4-羥基丁酸酯、聚3-羥基丁酸-4-羥基丁酸共聚酯、聚3-羥基丁酸-戊酸共聚酯或聚3-羥基丁酸-己酸共聚酯；

作為優(yōu)選，所述的酸液為鹽酸；