[發明專利]一種谷氨酸發酵廢棄菌體的再利用方法

在審

• 申請號: 201810407467.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108707631A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 范曉光;韓洪軍;陳寧;袁啟發;高立棟;張順棠;井金峰
• 申請（專利權）人: 蓮花健康產業集團股份有限公司;天津科技大學
• 主分類號: C12P13/14
• 分類號: C12P13/14
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

一種谷氨酸發酵廢棄菌體的再利用方法，該方法是從谷氨酸發酵液中分離得到廢棄菌體菌漿；調節菌漿pH值；使用蒸汽爆破方法處理得到菌體蛋白水解液；使用菌體蛋白水解液配制谷氨酸發酵培養基；使用含有菌體蛋白水解液的谷氨酸發酵培養基進行谷氨酸發酵。本發明方法不需要對廢棄菌體烘干、粉碎或高壓勻漿，不需要用高濃度的有機酸或價格昂貴的蛋白酶處理菌體蛋白，因此顯著降低了谷氨酸發酵生產中廢棄菌體的處理成本并且避免了處理過程中造成的二次污染。本發明提供的含有所述菌體蛋白水解液的谷氨酸發酵培養基可作為促進微生物生長的有機氮源用于谷氨酸發酵生產。進而降低谷氨酸發酵生產的原料成本。特別適合在谷氨酸等氨基酸生產企業進行推廣。

技術領域

本發明屬于發酵工程技術領域，具體涉及谷氨酸發酵廢菌體的再利用方法。

背景技術

谷氨酸及谷氨酸鈉(味精)是我國重要的大宗氨基酸發酵產品，年產量達到270萬噸，居世界第一。谷氨酸及味精發酵和提取過程中會產生大量的廢棄菌體。據統計，每生產1噸產品，可產生30-50公斤的廢棄菌體，如果直接排放，將造成嚴重的環境污染和資源浪費。

谷氨酸發酵廢棄菌體中含有豐富的蛋白質、核酸、糖類及維生素等多種營養物質，因此除了可以用作飼料外，還可以將谷氨酸菌體蛋白作為原料開發出具有更高附加值的產品。現有技術CN 105950677 A公開了使用水解谷氨酸發酵廢棄菌體回用于發酵的工藝，但該過程需要對廢棄菌體烘干、粉碎、高濃度鹽酸水解后，用氨水中和殘余鹽酸，過程繁瑣，存在污染。現有技術CN 101979627 A公開了利用谷氨酸發酵廢菌體制備谷氨酸發酵有機氮添加物的方法，但該過程需要對廢棄菌體進行高壓勻漿、蛋白酶酶解或酸水解，處理成本較高。除了用作有機氮源以外，現有技術CN 101942486 B將味精發酵廢棄菌體再次用于厭氧發酵中生產有機酸，現有技術CN 104262014 B則使用谷氨酸發酵廢棄物制備生物菌肥，但這兩種技術的應用范圍較局限，容易受到市場和產品質量的約束。因此，如何高效地利用谷氨酸發酵廢棄菌體是谷氨酸清潔生產急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是解決谷氨酸發酵廢棄菌體利用率差的問題，提供了一種谷氨酸發酵廢棄菌體的再利用的方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種谷氨酸發酵廢棄菌體的再利用方法，該方法是從谷氨酸發酵液中分離得到廢棄菌體菌漿；調節菌漿pH值；使用蒸汽爆破方法處理得到菌體蛋白水解液；使用菌體蛋白水解液配制谷氨酸發酵培養基；使用含有菌體蛋白水解液的谷氨酸發酵培養基進行谷氨酸發酵。

優選的，所述的廢棄菌體菌漿的收集方法是利用離心、板框過濾或者膜過濾的方法從發酵液中分離得到廢棄菌體菌漿，菌漿的含水量為50％-60％。

優選的，所述的調節菌漿pH值的方法是利用0.4-0.8mol/L的鹽酸或者0.2-0.4mol/L的硫酸調節菌漿的pH值為3.0-5.0。

優選的，所述的蒸汽爆破方法是將菌漿直接注入到蒸汽爆破設備中，設置蒸汽壓力為0.5～0.8Mpa，維壓時間為5～10min，通過瞬時放氣產生的剪切力破壞菌體細胞，并完成蛋白質到氨基酸的轉化。通過離心或板框過濾的方法分離上清液和沉淀物，上清液即為菌體蛋白水解液。

優選的，所述的谷氨酸發酵培養基包括60g/L葡萄糖，5g/L磷酸氫二鉀，30mg/L硫酸錳，30mg/L硫酸鐵，1.5g/L硫酸鎂，10mL/L玉米漿，5mL/L豆粕水解液，5mg/L維生素混合液，30-50mL/L菌體蛋白水解液。