[發(fā)明專利]一種酒糟與沼液聯(lián)合青貯生產(chǎn)丁酸的方法及其應用

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• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114672521A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 崔憲;羅璇;劉玉環(huán);宋蕭蕭;張琦;王允圃;巫小丹
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C12P7/52
• 分類號: C12P7/52;A23K10/38;A23K30/18;C12R1/145
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246
• 代理人: 王煥巧

本發(fā)明涉及一種酒糟與沼液聯(lián)合青貯生產(chǎn)丁酸的方法，包括青貯丁酸發(fā)酵階段，所述青貯丁酸發(fā)酵階段包括：利用沼液調(diào)整酒糟含水率為75％～85％后以5wt％～25wt％的接種比接種丁酸梭菌，在厭氧條件下發(fā)酵60～90天，在所述發(fā)酵的過程中添加氨氮含量位于1000～2000mg/L，pH值位于7.0～8.0的沼液提高體系緩沖能，使發(fā)酵階段pH值維持在5.0～7.0。若沼液不符合上述條件可添加適量氯化銨進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明所提供的酒糟處理方法，采用接種特定微生物、調(diào)節(jié)含水率以及調(diào)控青貯過程中pH值的方法，使丁酸占總有機酸含量的80％～90％，每噸白酒酒糟可產(chǎn)生約88kg丁酸，同時對高氨氮含量的沼液進行資源化利用，延伸企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條、增強工藝經(jīng)濟效益，助力釀造業(yè)廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

技術領域

本發(fā)明涉及廢棄物資源化利用技術以及沼氣工程領域，尤其涉及一種酒糟與沼液聯(lián)合青貯生產(chǎn)丁酸的方法。

背景技術

酒糟是一種食品廢棄物，隨著釀造業(yè)蓬勃發(fā)展，每年都會產(chǎn)生大量的酒糟。例如，每生產(chǎn)1t白酒，就會有10t白酒酒糟產(chǎn)生。酒糟中含有大量淀粉、氨基酸、木質纖維素等物質，隨意拋糟不僅是資源浪費，也會造成嚴重的水體以及土壤污染。目前酒糟的主要處理方式是生產(chǎn)飼料、制備堆肥、生產(chǎn)天然氣等。由于酒糟中乙醇含量高，動物長期食用會出現(xiàn)消化不良甚至酒精中毒的癥狀。而將酒糟用作制作堆肥和生產(chǎn)天然氣的原料，經(jīng)濟效益并不顯著。如何在追求經(jīng)濟效益的前提下合理地利用酒糟是目前酒糟資源化利用技術所面臨的關鍵問題。

青貯是一種在潮濕厭氧條件下保存草料的方法，在動物飼料領域應用成熟。青貯技術由于其有機質損失低，原料可降解性高等優(yōu)點被廣泛應用在木質纖維素類原料貯存環(huán)節(jié)。青貯主要的發(fā)酵類型包括同型/異型乳酸發(fā)酵、丙酸發(fā)酵、丁酸發(fā)酵等。研究表明，可通過技術手段定向強化某種有機酸或某幾種有機酸的產(chǎn)生。

丁酸是一種全球市場需求量大的平臺化合物，在化工、制藥等領域被廣泛應用。目前，丁酸主要通過化學合成法與微生物發(fā)酵法進行生產(chǎn)。化學合成法具有生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品產(chǎn)量高等優(yōu)點，但其需要高溫高壓的生產(chǎn)條件，且需要使用大量不可再生能源。微生物發(fā)酵法較化學合成法對于環(huán)境更為友好，并且具備可利用可再生能源的優(yōu)點。酒糟中富含的蛋白質、有機酸等可以為微生物的生長提供充足底物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種酒糟與沼液聯(lián)合青貯生產(chǎn)丁酸的方法，通過調(diào)節(jié)酒糟的含水率、延緩青貯過程的pH值下降以及接種丁酸梭菌，解決現(xiàn)階段青貯過程中丁酸產(chǎn)量較低的問題。

本發(fā)明提供一種酒糟處理方法，包括：青貯丁酸發(fā)酵階段，所述青貯丁酸發(fā)酵階段包括：

調(diào)整酒糟含水率為75％～85％后于厭氧條件下發(fā)酵，在所述發(fā)酵的過程中pH值維持在5.0～7.0。

進一步地，通過將酒糟與氨氮含量為1000～2000mg/L，pH值位于7.0～8.0的沼液料液比1：1.0～1：1.5(w/v)的量加沼液，使酒糟含水率達到75％～85％。若沼液不符合上述要求可通過添加氯化銨進行調(diào)節(jié)。

由于沼液中含有大量的纖維素降解菌，且具有來源廣、價格低等突出優(yōu)勢。可以替代自來水，起到節(jié)約水資源的作用。同時，其中大量的木質纖維素降解菌可以降解酒糟中的木質纖維素，為丁酸梭菌生長提供底物。

優(yōu)選地，所述pH值維持在5.0～7.0，優(yōu)選為6.0。

同時為使丁酸梭菌生長環(huán)境的pH值保持在最適范圍內(nèi)，使用氨氮含量為1000～2000mg/L，pH值位于7.0～8.0的沼液提升青貯體系的緩沖能，若沼液不符合條件可添加氯化銨進行調(diào)節(jié)，起到提高體系中緩沖能的作用，延緩pH值下降，提升丁酸的產(chǎn)量，提升效益。

進一步地，以5wt％～25wt％的接種比將活化的丁酸梭菌接種到酒糟水解液中。