利用谷氨酸廢液制備飼料的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵廢液處理領(lǐng)域，具體涉及利用谷氨酸廢液制備飼料的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]谷氨酸，是一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個(gè)羧基，化學(xué)名稱為α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的，為無(wú)色晶體，有鮮味，大量存在于谷類蛋白質(zhì)中，動(dòng)物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中占重要地位，參與動(dòng)物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。谷氨酸鈉俗稱味精，是重要的鮮味劑，對(duì)香味具有增強(qiáng)作用。谷氨酸鈉廣泛用于食品調(diào)味劑，既可單獨(dú)使用，又能與其它氨基酸等并用。用于食品內(nèi)，有增香作用。隨著氨基酸發(fā)酵技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為味精的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但是味精生產(chǎn)過(guò)程中所排放的廢水量大，味精發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr高、B0D5高、菌體含量高、硫酸根(改用硫酸調(diào)pH前為氯離子)含量高、氨氮含量高及pH值低“五高一低”的特點(diǎn)。是一種治理難度很大的工業(yè)廢水。由于不能有效地治理味精廢水，不少味精廠被列入全國(guó)重點(diǎn)污染源單位之列，味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題。廢水中含有的大量菌體，它是一種單細(xì)胞蛋白，含有豐富的蛋白質(zhì)。
[0003]隨著原料成本的不斷提高，畜牧飼料價(jià)格不斷上漲，使養(yǎng)殖戶的效益連年低下，導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)風(fēng)險(xiǎn)巨大，很大程度的挫傷了廣大養(yǎng)殖戶的積極性。目前的全價(jià)商品飼料大都是以精料為主再配以各種各樣的生長(zhǎng)素、激素等組合而成。豬飼料中抗生素、生長(zhǎng)激素等藥物殘留，使得豬肉的品質(zhì)和口感明顯的下降，又不能滿足人們對(duì)飲食健康的要求。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利CN201410540679 “利用谷氨酸發(fā)酵廢料制備的動(dòng)物飼料”公開(kāi)了一種利用谷氨酸發(fā)酵廢料制備的動(dòng)物飼料，該飼料充分利用廢棄物制備了飼料；但是其并沒(méi)有將各種廢料分別進(jìn)行處理，沒(méi)有最大限度的利用附加值，而且利用廢水來(lái)制備飼料對(duì)動(dòng)物的長(zhǎng)期影響也不可預(yù)期的。如何有效地利用谷氨酸發(fā)酵廢液，最大限度的提高工業(yè)附加值，是企業(yè)一直追求的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了利用谷氨酸廢液制備飼料的工藝，該方法同時(shí)制備了高純度蛋白、飼料以及復(fù)混肥，有效利用了廢液成分，全過(guò)程無(wú)廢棄物產(chǎn)生，環(huán)保無(wú)污染，工業(yè)附加值高，給企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤(rùn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]利用谷氨酸廢液制備飼料的工藝，其包括如下步驟:
[0008]步驟I)制備谷氨酸晶體和廢液:谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)過(guò)孔徑為1_的過(guò)濾器，收集濾液A和固體纖維物質(zhì)；濾液A經(jīng)微濾膜過(guò)濾，分別收集截留物和濾液B ;然后將濾液B繼續(xù)進(jìn)行超濾膜過(guò)濾，收集濃縮液和濾液C ?’濾液C經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器濃縮至原液體積的四分之一，然后結(jié)晶，最后離心收集谷氨酸晶體和母液；合并上述截留物、濃縮液和母液，得到廢液；
[0009]步驟2)精制蛋白:將廢液加熱，使溫度達(dá)到100°C，保溫lOmin，得到變性后的菌體溶液，然后冷卻至室溫，將變性后的菌體溶液栗入碟式離心機(jī)中，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心1min后，收集下層菌體和上層液體；然后將菌體置于40°C真空干燥箱中烘至恒重，隨后紫外線照射5min，紫外線強(qiáng)度為2000uW/cm2;然后將菌體添加到攪拌反應(yīng)器中，并加入IM的鹽酸溶液，100轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)15min，隨后用碟片分離機(jī)以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心5min去除細(xì)胞壁，收集上清液，濃縮成膏狀物，最后通過(guò)噴漿造粒流化床干燥，得到蛋白；其中，菌體和鹽酸溶液的質(zhì)量比為1: 2;
[0010]步驟3)制備雞飼料:將步驟I)所得固體纖維物質(zhì)、步驟2)所得上層液體以及步驟2)所得細(xì)胞壁合并，自然沉降固液分離，得上清液和沉淀物；將沉淀物、麥麩、魚(yú)骨粉以及稻糠按照5: 2: I: I的質(zhì)量比混合，加入占混合物質(zhì)量3%的氨水，添加純凈水調(diào)整含水率至50%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，混合均勻，置于密閉環(huán)境下氨化72小時(shí)；調(diào)整氨化后的混合物的pH為5.0，加入占混合物質(zhì)量的2 %的纖維素酶和I %的木聚糖酶，混合均勻，酶解20h ; 100C滅酶5min，最后30°C通風(fēng)干燥，粉碎得到雞飼料；
[0011]步驟4)制備復(fù)混肥:往步驟3)所得上清液中添加腐植酸鉀、硅藻土以及水稻秸桿粉，攪拌均勻，靜置12小時(shí)，然后加入氨水，攪拌均勻，置于密閉環(huán)境下氨化72小時(shí)，得到主料；將主料、磷酸一銨、聚天冬氨酸以及硫酸鋅按照200: 10: I: I的質(zhì)量比混合均勻，加入到雙螺桿擠出造粒機(jī)中，造粒包裝制得復(fù)混肥；其中，步驟3)所得上清液、腐植酸鉀、硅藻土、水稻秸桿粉以及氨水的質(zhì)量比為50: 15: 12: 10: 5。
[0012]所述步驟I)中，微濾膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜，截留分子量為3000Da，微濾溫度為37°C;超濾膜截留分子量為300Da，超濾溫度為37°C。
[0013]所述纖維素酶和木聚糖酶的酶活分別為5000U/g和10000U/g。
[0014]本發(fā)明有益效果主要包括:
[0015]由于谷氨酸廢液含有大量的發(fā)酵菌體、蛋白、糖分以及纖維類物質(zhì)，本發(fā)明在生產(chǎn)谷氨酸的同時(shí)，利用了廢液，省去了廢液處理過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，大幅度提高了資源的利用率；本發(fā)明同時(shí)制備了高純度蛋白、飼料以及復(fù)混肥，有效利用了廢棄母液成分，全過(guò)程無(wú)廢棄物產(chǎn)生，環(huán)保無(wú)污染；本發(fā)明采用分級(jí)處理方式，制備的高純度蛋白工業(yè)附加值高，制備的飼料養(yǎng)殖效果好，制備的復(fù)混肥肥效持久，成本低廉，適用于多種作物；本發(fā)明結(jié)合高速離心、紫外照射以及酸水解多種技術(shù)，大大提高了菌體的裂解率，提高了蛋白產(chǎn)量；本發(fā)明飼料采用氨化和酶處理技術(shù)，有效利用了發(fā)酵廢料和農(nóng)業(yè)廢料，使得飼料營(yíng)養(yǎng)成分更全面；本發(fā)明采用廢水來(lái)制備肥料，避免了浪費(fèi)水資源，并且提供了微量元素和氨基酸成分，使得肥料養(yǎng)分更加全面持久。