以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法

1.一种以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，其特征在于，按重量份数计，在100份维生素C废弃醪液蛋白中添加5-20份废弃古龙酸母液，调节pH值至
2.0-5.0；然后，在40-90℃条件下，保温0.5-12小时；所得上清液按有机肥的标准调节pH值至中性和浓缩后，再补加微量元素制成多肽有机肥；所得沉淀部分经常规压滤、干燥、粉碎，即制成为菌体蛋白。
2.按照权利要求1所述的以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，其特征在于，废弃醪液蛋白为维生素C生物发酵工艺中的废弃物，干物质含量在8-20wt％，干物质中的菌体蛋白占45～75wt％。
3.按照权利要求1所述的以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，其特征在于，废弃古龙酸母液为维生素C生物发酵工艺中的废弃物，pH值为0.6～1.5，废弃古龙酸母液中主要成分为甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质、核酸，其总量占
60～96wt％。
4.按照权利要求1所述的以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，其特征在于，所述多肽有机肥中的有机质含量为40～60wt％，其中：多肽和氨基酸含量为
8～15wt％，总养分：全氮+P2O5+KCl为4～7wt％，微量元素含量2～10wt％，pH6-8。
5.按照权利要求1所述的以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，其特征在于，所述菌体蛋白中的蛋白质含量为45～75wt％，含水量为10～15wt％。

以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种以维生素C废弃发酵醪液和古龙酸母液生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，属于生物技术与废弃物资源化利用技术领域。\n背景技术\n[0002] 菌体蛋白又叫微生物蛋白、单细胞蛋白。按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌种类不同，又可分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。单细胞蛋白所含营养物质丰富，其中，蛋白质含量高达40wt％～80wt％，比大豆高10％～20％，比肉、鱼、奶酪高\n20％以上；氨基酸组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如：辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。\n[0003] 目前，可用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多，包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。这些微生物通常需具备下列条件：1)所生产的蛋白质等营养物质含量高，对人体无致病作用，味道好且易吸收；2)对培养条件和生产过程要求简单，生长繁殖迅速等，单细胞蛋白已广泛用于食品加工和饲料中。\n[0004] 多肽是由氨基酸组成的具有营养和调节生理功能的小分子物质，是一类涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质，具有巨大的应用价值。因此，现已广泛应用到人类生活的各个领域，如：生物制药、保健食品、生物肥料、动物饲料等。\n[0005] 维生素C又称抗坏血酸，它普遍存在于蔬菜水果中，必须额外从食物中获取。现在，我国主要采用生物发酵法来人工合成维生素C。但Vc生物发酵法生产工艺中产生两种数量较大的废弃物，分别是醪液蛋白和古龙酸母液，其主要特性介绍如下：\n[0006] 废弃醪液蛋白：Vc生产采用的生物发酵工艺，排放出大量废弃发酵醪液蛋白。该废弃发酵醪液呈灰褐色、略粘稠状，COD值7-10万mg/L，系Vc发酵醪液在后续提取步骤中经过超滤膜截留后剩余的10万道尔顿以上的大分子物质，主要成分为菌体蛋白和剩余培养基等，故称醪液蛋白。该废弃醪液的以往处理方法因耗能、低效或污染严重等难以实际应用。因此，既浪费了资源，也污染了环境。\n[0007] 废弃古龙酸母液：Vc生产中还产生大量废弃古龙酸母液，该古龙酸母液系Vc生物发酵液经离心、超滤、离子交换柱交换、三效蒸发、二级浓缩和古龙酸结晶提取等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要含甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质、核酸等。该\n6\n废弃物为棕黑色、呈粘稠状，COD值达1×10mg/L，pH值则小于1.0。目前，该古龙酸母液作为废弃物排放掉，严重污染环境。\n[0008] 如何对这两种废弃物进行资源化利用则是当前的一项技术难题。\n发明内容\n[0009] 本发明的目的在于提供一种以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，把维生素C发酵工业的两种重要废弃物：醪液蛋白和古龙酸母液予以资源化利用，生产出可以作为商品的菌体蛋白和多肽有机肥，从而既解决了工业污染问题，又为农业生产提供了有机肥料和饲料蛋白。\n[0010] 本发明采用的技术方案为：\n[0011] 一种以发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥的方法，按重量份数计，在100份维生素C废弃醪液蛋白中添加5-20份废弃古龙酸母液，调解pH值至2.0-5.0；然后，在\n40-90℃条件下，保温0.5-12小时，这个过程是在酸性条件下温和水解兼同时变性沉淀。一方面，醪液蛋白中的部分蛋白质被水解，变为多肽和氨基酸溶于水中，采用石灰石、生石灰或消石灰等调解pH值为6-8，经补加适量微量元素和作物秸秆，再经烘干或晾晒，即成为多肽有机肥。\n[0012] 本发明所制成的多肽有机肥，有机质含量为40～60wt％，其中：多肽和氨基酸含量为8～15wt％；总养分(全氮+P2O5+KCl)为4～7wt％，微量元素含量2～10wt％，pH6-8，其技术性能指标符合有机肥料国家行业标准(NY525-2002)。\n[0013] 本发明中，总养分中的全氮、P2O5和KCl的重量比为1∶(0.1～0.5)∶(0.1～\n0.5)。\n[0014] 本发明中，微量元素根据需要添加，可以为Fe、Zn、Mn、Mo、B之一种或多种，按重量百分比计，2％≤Fe+Zn+Mn+Mo+B 10％。\n[0015] 而另一方面，醪液蛋白中的另一方部分蛋白质则被沉淀下来，沉淀后的蛋白质经压滤、干燥、粉碎，即制成为菌体蛋白。\n[0016] 本发明所制成的菌体蛋白，其蛋白质含量为45～75wt％，含水量为10～15wt％。\n[0017] 本发明所述的废弃醪液蛋白来自Vc生产所采用的生物发酵工艺中的废弃物，该废弃发酵醪液呈灰褐色、略粘稠状，COD值7-10万mg/L，系Vc发酵醪液在后续提取步骤中经过超滤膜截留后剩余的10万道尔顿以上的大分子物质，废弃醪液蛋白中的干物质含量在8-20wt％，主要为菌体蛋白和剩余培养基等，干物质中的菌体蛋白约占45～75wt％。\n[0018] 本发明所述的废弃古龙酸母液来自Vc生产工艺，系Vc生物发酵液经离心、超滤、离子交换柱交换、三效蒸发、二级浓缩和古龙酸结晶提取等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要物质为甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸，古龙酸母液中的甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸的总重量占60-96wt％。上述古龙酸母液的主要成分中，甲酸约占30～45wt％，乙酸约占10～30wt％，草酸约占10～15wt％，古龙酸约占\n15～25wt％，山梨糖约占2～10wt％，蛋白质约占1～5wt％，核酸约占0.2～2wt％。该\n6\n废弃物为棕黑色、呈粘稠状，COD值达1×10mg/L，pH值为0.6～1.5。\n[0019] 本发明具有如下优点：\n[0020] 1.本发明以古龙酸母液作醪液蛋白的pH值调节剂，既节约了原来用于调节pH值的化学药剂，又为后续的多肽有机肥生产提供了更多有机质。\n[0021] 2.本发明同时以醪液蛋白和古龙酸母液两种废弃物作为原料，可大量节约生产中的原材料成本。\n[0022] 3.本发明可同时制作出两种产品-菌体蛋白和多肽有机肥，使原材料获得极大利用和充分转化。\n[0023] 4.本发明将工厂废弃污染物再利用与有机农业发展融合在一起，实现了双赢。