一種紅霉素菌渣的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅霉素菌渣的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅霉素菌渣是以淀粉、黃豆粉、玉米漿為主要原料，加入紅霉素菌種一一紅色糖多 霉菌經(jīng)過好氧深層發(fā)酵生產(chǎn)紅霉素后產(chǎn)生的廢渣，除了含有大量的水分外，其主要成分為 殘留淀粉及其他糖類、殘留黃豆粉，大量菌絲體、部分無機(jī)物以及少量的紅霉素殘留（在菌 渣原液中的濃度約600-1400U/mL)，視含水量不同，折合為干物質(zhì)的約含10-100g/L (根據(jù) 具體生產(chǎn)方式不同波動較大）。
[0003] 紅霉素菌渣殘液散發(fā)出一種特殊異味，略帶苦味。因為菌渣中有機(jī)質(zhì)含量高，不加 以處理任意廢棄可引起二次發(fā)酵，顏色變黑，產(chǎn)生惡臭味，嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生。隨著人們環(huán) 保意識的提高和國家環(huán)保力度的加大，眾多企業(yè)紛紛開發(fā)菌渣干燥設(shè)備，將菌渣干燥成水 分小于10%的干品，再添加其他物質(zhì)，如做成動物飼料或制成有機(jī)肥。由于菌渣中殘留的大 量抗生素及其降解物，它在動物體內(nèi)的富集，又影響到人類身心健康，使這種動物飼料受到 廣泛質(zhì)疑。因此，有效處理紅霉素菌渣，去除其中的紅霉素殘留非常必要。
[0004] 目前處理紅霉素菌渣的一般處理方式是類似生活污水的處理方式，即通過活性污 泥曝氣處理、厭氧沉淀等方式。但此方式存在處理周期長，占地面積大，抗生素殘留去除不 完全，且在處理過程中產(chǎn)生大量臭氣，嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生。申請?zhí)?007100527715的中國專 利申請公開了一種處理方法，但是其不能最終實現(xiàn)無害化處理，即菌渣中的殘留抗生素及 代謝中間產(chǎn)物不能最終除去，仍然存在生態(tài)、健康隱患。
[0005] 申請?zhí)?01310162405. 0的中國專利申請中公開了一種紅霉素菌渣化學(xué)無害化處 理并用于生產(chǎn)有機(jī)肥的方法，具體在每升紅霉素菌渣原液中加入0. 01~0. 30mol的硝酸或 磷酸，加入〇. 01~〇. 30mol的硝酸或磷酸后，其溶液的pH較高，需要在在常溫下保持4-6h 進(jìn)行水解，水解后再加入堿中和至中性后烘干得水解產(chǎn)物，然后加入輔料混合攪拌，造粒， 烘干即制得有機(jī)肥。該處理方法相比上述處理方法有了顯著的改進(jìn)，但是仍然有明顯缺陷， 首先此方法只能有效降解紅霉素殘留較低的菌渣，處理后紅霉素殘留量為2. 4~6. 5mg/ kg，其次此法也致使菌渣自身的有機(jī)物降解嚴(yán)重，有機(jī)質(zhì)含量僅42. 5-46. 8%，既污染環(huán)境 又導(dǎo)致處理后的菌渣營養(yǎng)價值降低，另外，酸處理的時間長，導(dǎo)致嗜酸性微生物容易大量繁 殖，進(jìn)而有大量的惡臭氣體產(chǎn)生，而且長期酸處理對設(shè)備有極大的腐蝕作用，同時酸霧逃逸 到空氣中易對環(huán)境造成巨大的污染。通過縮短酸處理時間的方式可以減少有機(jī)質(zhì)的降解， 但是又難以保證紅霉素殘留的降解率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種新的紅霉素菌渣的處理方法。
[0007] 本發(fā)明紅霉素菌渣的處理方法，它包括如下步驟：
[0008] (1)取紅霉素菌渣液，加入強(qiáng)酸至溶液pH為L 8~3. 2,攪拌至少Ih ;
[0009] (2)攪拌結(jié)束后加堿，中和至溶液pH為6· 5-7. 5,干燥即可。
[0010] 優(yōu)選地，步驟⑴中，加入強(qiáng)酸至溶液pH為2. 1~3. 2。
[0011] 優(yōu)選地，所述強(qiáng)酸為鹽酸或者硝酸。
[0012] 優(yōu)選地，步驟（1)中，所述攪拌是在常溫或60~90°C下攪拌，攪拌的轉(zhuǎn)速為 50-200rpm，攪拌的時間為1~2h。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為lOOrpm。
[0013] 常溫也叫一般溫度或者室溫，一般是15~25 °C。
[0014] 優(yōu)選地，步驟（2)中，中和至溶液pH為6. 8~7. 1。
[0015] 優(yōu)選地，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、液氨或氨水。
[0016] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述干燥為噴霧干燥。
[0017] 本發(fā)明還提供了前述方法制備的菌渣及其在制備有機(jī)肥或飼料添加劑中的用途。
[0018] 本發(fā)明通過改變加酸的量以及改變酸處理的方式，即在特定pH范圍內(nèi)，進(jìn)行特定 轉(zhuǎn)速的攪拌，達(dá)到了在有效降解紅霉素的同時，有效保留有機(jī)質(zhì)含量的目的，處理后的菌渣 紅霉素殘留量僅1. 45~6. 78mg/kg，而有機(jī)質(zhì)含量為63%，與申請?zhí)?01310162405. 0的中 國專利申請?zhí)幚砗蟮木啾?，紅霉素殘留量相當(dāng)，而有機(jī)質(zhì)含量則高了 16.2%。并且，本 發(fā)明方法的酸水解時間短，細(xì)菌滋生的可能小，對設(shè)備的腐蝕作用小，對環(huán)境的污染小。
[0019] 此外本發(fā)明由于采用了噴霧干燥的干燥方法，此法干燥效率高，干燥過程中基本 無異味產(chǎn)生，工業(yè)化的設(shè)備易于放大，且占地面積小。最后干燥后的產(chǎn)品顆粒?。?0目篩子 的過篩率達(dá)到98%以上），易于下游加工，且產(chǎn)品含水量低具有長期保存不變質(zhì)的特點(diǎn)。
[0020] 同時由于從酸處理到干燥整個過程菌渣處理時間短，細(xì)菌滋生的可能小，處理后 的菌渣紅霉素殘留量低，同時有機(jī)質(zhì)的損失小，營養(yǎng)價值高，最終產(chǎn)品還保留一定的黃豆粉 等農(nóng)副產(chǎn)品的香氣及優(yōu)良的色澤，可用于制備有機(jī)肥或者飼料添加劑，使產(chǎn)品的市場優(yōu)勢 明顯。
[0021] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是并不是對本發(fā)明的限 制，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述 基本技術(shù)思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
【附圖說明】
[0022] 圖1 :紅霉素 A標(biāo)準(zhǔn)品尚效液相圖譜
[0023] 圖2 :菌渣（濕品）甲醇萃取高效液相圖譜
[0024] 圖3 :酸處理后噴霧干燥菌渣甲醇萃取高效液相圖譜
【具體實施方式】
[0025] 實驗例1本發(fā)明菌渣處理方法
[0026] 1、處理方法
[0027] 取50L紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為778U/ml，加入濃度為33% (V/V)的 鹽酸，使最終pH值為2. 1，常溫攪拌（攪拌轉(zhuǎn)速為IOOrpm)水解2h，其中每30min測定一次 紅霉素的效價（高效液相法），然后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值，使最終pH為6. 8。
[0028] 最后后經(jīng)過噴霧干燥，其中干燥進(jìn)口溫度設(shè)定為380°C，出口溫度設(shè)定為100°C， 得成品。
[0029] 干燥后的成品，經(jīng)過生物效價測定（生物效價檢測法一一參照《蜂蜜中紅霉素殘 留量的測定方法》GB/T18932)。
[0030] 同時去干燥后的成品Ikg送至國家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，檢測有機(jī)質(zhì)含 量。
[0031] 2、處理結(jié)果
[0032] 2. 1酸處理過程中的紅霉素殘留量
[0033] 表1水解pH值為2. 1，室溫水解時間2小時效價殘留表（液態(tài)菌渣）
[0034]
[0035] 由表1可以看出，隨著酸處理時間的延長，紅霉素的殘留量降低，并且，酸處理Ih 以后，紅霉素降低較少。
[0036] 2. 2成品的紅霉素殘留量
[0037] 經(jīng)檢測，成品的紅霉素殘留量為6. lmg/kg。
[0038] 另外，如圖1~3所示，相比處理前的菌渣，處理后的成品紅霉素殘留量明顯降低。
[0039] 2. 3有機(jī)質(zhì)的量
[0040] 有機(jī)質(zhì)以及蛋白質(zhì)等含量如下表2所示：
[0041] 表2干燥菌渣檢測報告
[0042]
[0043] 同時，成品中含有18種氨基酸：
[0044] 天門冬氨酸：3. 01%、蘇氨酸：1. 63%、絲氨酸：1. 14%、谷氨酸：4. 26%、脯氨 酸：1. 53 %、甘氨酸：2. 11 %、丙氨酸：2. 90 %、胱氨酸：0.22 %、纈氨酸：2. 58 %、蛋氨酸： 0. 50%、異亮氨酸：1. 42%、亮氨酸：3. 26%、酪氨酸：0.88 %、苯丙氨酸：1. 43%、賴氨酸： 1. 10%、組氨酸：0.86%、精氨酸：2. 51%、色氨酸：0.71 %。
[0045] 由表2可以看出，本發(fā)明方法制得的成品有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)63% (以干基計）。
[0046] 實驗結(jié)果說明，本發(fā)明方法處理后的菌渣，紅霉素殘留量低，且有機(jī)質(zhì)含量高，營 養(yǎng)價值高，可用于制備有機(jī)肥或者飼料添加劑。
[0047] 實驗例2本發(fā)明菌渣處理方法
[0048] 1、處理方法
[0049] 取20L紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為744U/ml，加入濃度為65% (V/V)的 硝酸，使最終pH值為3. 2,60°C攪拌（攪拌轉(zhuǎn)速為IOOrpm)水解2h，其中每30min測定一次 效價（高效液相法），然后加氫氧化鉀調(diào)節(jié)pH值使最終pH為7. 1。
[0050] 最后經(jīng)過噴霧干燥，其中干燥進(jìn)口溫度設(shè)定為380°C，出口溫度設(shè)定為100°C，得 成品。
[0051] 干燥后的成品，經(jīng)過生物效價測定（生物效價檢測法一一《蜂蜜中紅霉素殘留量 的測定方法》GB/T18932)。
[0052] 2、處理結(jié)果
[0053] 2. 1酸處理過程中的紅霉素殘留量
[0054] 表3水解pH值為2. 1，室溫水解時間2小時效價殘留表（液態(tài)菌渣）
[0055]
[0056] 由表3可以看出，_隨著酸處理時間的延長，紅霉素的殘留量降低，并且，酸處理Ih 以后，紅霉素降低較少。
[0057] 2. 2成品的紅霉素殘留量
[0058] 經(jīng)檢測，成品的紅霉素殘留量為3. 8mg/kg。
[0059] 實驗結(jié)果說明，本發(fā)明方法處理的菌渣，紅霉素殘留量低。
[0060] 實驗例3本發(fā)明菌渣處理方法
[0061] 取100L紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為835U/ml，加入濃度35 %的鹽酸調(diào) 節(jié)pH到1. 8,于50rpm攪拌轉(zhuǎn)速下酸化處理1小時，加堿（氨水）調(diào)節(jié)pH值為7. 5,其余步 驟同實施例1的方法。
[0062] 經(jīng)檢測，所得成品的紅霉素殘留量為6. 78mg/kg。
[0063] 實驗例4本發(fā)明菌渣處理方法
[0064] 取100L紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為674U/ml，加入69 %的工業(yè)硝酸調(diào) 節(jié)pH到3. 2,于200rpm攪拌轉(zhuǎn)速下，90°C酸化處理2小時，加堿（液氨）調(diào)節(jié)pH值為6. 5， 其余步驟同實施例2的方法。
[0065] 經(jīng)檢測，所得成品的紅霉素殘留量為I. 45mg/kg。
【主權(quán)項】
1. 一種紅霉素菌渣的處理方法，其特征在于：它包括如下步驟： (1) 取紅霉素菌渣液，加入強(qiáng)酸至溶液pH為1. 8~3. 2,攪拌至少Ih ; (2) 攪拌結(jié)束后加堿，中和至溶液pH為6. 5-7. 5,干燥即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟（1)中，加入強(qiáng)酸至溶液pH為 2. 1 ~3. 2〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理方法，其特征在于：所述強(qiáng)酸為鹽酸或者硝酸。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟（1)中，所述攪拌是在常溫或 60~90°C下攪拌，攪拌的轉(zhuǎn)速為50-200rpm，攪拌的時間為1~2h。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述攪拌的轉(zhuǎn)速為lOOrpm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（2)中，中和至溶液pH為6. 8~7. 1。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于：所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、液氨 或氨水。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（2)中，所述干燥為噴霧干燥。9. 權(quán)利要求1-8任意一項所述方法制備的菌渣。10. 權(quán)利要求9所述菌渣在制備有機(jī)肥或飼料添加劑中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紅霉素菌渣的處理方法，它包括如下步驟：(1)取紅霉素菌渣液，加入強(qiáng)酸至溶液pH為1.5～3.5，攪拌至少1h；(2)攪拌結(jié)束后加堿，中和至溶液pH為6.5-7.5，干燥即可。本發(fā)明菌渣處理方法的處理時間短，細(xì)菌滋生的可能小，處理后的菌渣紅霉素殘留量低，同時有機(jī)質(zhì)的損失小，營養(yǎng)價值高，工業(yè)應(yīng)用前景良好。
【IPC分類】C05F5/00, A23K1/00
【公開號】CN105016790
【申請?zhí)枴緾N201510406489
【發(fā)明人】王奇宇, 趙鑫, 沈云鵬, 鄧旭衡, 劉澤君, 劉思川, 葛均友, 萬陽浴, 程志鵬
【申請人】伊犁川寧生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月10日