一種糖蜜發酵制備微生物絮凝劑的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微生物絮凝劑制備領域，特別涉及一種糖蜜發酵制備微生物絮凝劑的方法。
【背景技術】
[0002]糖蜜是制糖工業的副產品，是一種粘稠、黑褐色、呈半流動的膏體，其中含有大量的可發酵糖類，蔗糖及還原糖占比20%-50%左右。是一種很好的發酵原料。糖蜜含有大量的糖、蛋白質、維生素及礦物質等，是微生物發酵廉價的理想
的復合原料。目前糖蜜主要用來生產飼料、酒精及味精等。但是糖蜜生產酒精及味精會產生大量的廢水，對環境造成污染。
[0003]現階段水處理方法中，最常使用的藥劑為化學絮凝劑，如聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等，化學絮凝劑容易造成對環境的二次污染，化學絮凝劑本身具有一定的生物危害性，并且化學絮凝劑不易降解，水處理之后的污泥更難進行無害化處理。微生物多糖絮凝劑既沒有毒性，有容易降解，是現有化學絮凝劑的良好的替代品。
[0004]公開號為102586331B的中國發明專利《一種高濃度發酵制備生物絮凝劑的方法》公開了以微球菌DS16液態發酵制備微生物絮凝劑的方法。現有的發酵制備微生物絮凝劑的方法大多數采用以玉米為原料的葡萄糖及相關的糖類做碳源，原料成本較高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是針對現有技術的不足，采用廉價的糖蜜為原料解決了微生物制備絮凝劑過程中原料成本高的技術問題。同時后處理采用噴霧干燥，無廢水產生，減少了廢糖蜜排放所造成的環境污染。
[0006]本發明的目的可通過以下技術方案予以實現:
一種糖蜜發酵制備微生物絮凝劑的方法，包括如下步驟:
一、液體菌種的制備
(I)斜面菌種培養:將微球菌DS16菌種接種于斜面培養基上，并于28-30°C下保溫培養
36h ；
所述斜面培養基組成為:牛肉膏3-6g/L，酵母粉8-12g/L，液糖7-12g/L，NaCl 3_6g/L，pH=7.0-7.2 ；
所述微球菌DS16菌種是由山東省醫藥生物技術研究中心分離并保存的一種產生高效微生物多糖絮凝劑的菌株。
[0007](2)液體菌種培養:在250ml三角瓶裝中加入搖瓶培養基50mL，接種一接種環斜面菌種，100-120r/min，28-30°C保溫培養12h，得液體菌種。
[0008]所述搖瓶培養基組成為:葡萄糖8_12g/L，酵母粉6_12g/L，酵母提取物0.3-0.Sg/L，K2HP043-8g/L，KH2P042-7g/L，MgSO4.7H20 0.3-0.9g/L，pH=7。
[0009]二、發酵 (1)糖蜜的前處理:①、稀釋:稱取糖蜜的原糖液加入1.5~2.0倍的水，將糖蜜稀釋至
16-17波美度，每批次糖蜜原液質量均有波動，稀釋水量根據現場用波美度計測定的數據為準；②、酸化:將上述稀糖蜜倒入攪拌罐中，加入濃硫酸及濃磷酸調整酸度，PH4.0至4.5，進行酸化、通風:通蒸汽加熱煮沸稀糖液，加熱促使膠體蛋白凝固，便于沉淀離心。加熱煮沸后，保溫90°C，同時通入進罐空氣lh，驅除有害氣體及揮發性物質屈、加堿中和:向稀糖液中加入石灰乳調PH至5.0~5.5(石灰乳由氧化鈣加水配得，現用現配)；⑤、離心澄清:用高速離心機離心除去糖蜜中的雜質，取清液。
(2)將上述步驟(I)中糖蜜清液稀釋至還原糖蜜濃度為15-30g/L，并按照下列濃度加入尿素 0.5-1.0g/L，(NH4)2S042-4g/L，酵母粉 0.1-0.5g/L，K2HPO4 3_8g/L，KH2PO4 2_7g/L，MgSO4.7H20 0.1-0.5g/L，MnCl2.5H20 0.05g/L，調節pH=7，配制發酵液加入發酵罐中，通入121 °C高溫蒸汽，保溫30 min，降溫至20-40 °C。
[0010](3)將上述液體菌種接種到發酵罐中后，在罐壓為0.01-0.03Mpa、無菌空氣通風比I: 0.25-0.5(V/V)，攪拌轉速90-150r/min，溫度為20-30°C的條件下，培養18-24h，待發酵液殘糖含量降至3g/L以下后，發酵結束。
[0011]三、產品后處理:
(I)發酵液預處理，用氫氧化鈉溶液(其濃度優選為重量百分比為5-15%)調節發酵液pH為6.0-7.5，經0.1-1um的除菌過濾器除菌后得除菌液。
[0012](2)將上述步驟(I)中除菌液在進風溫度:150_155°C;出風溫度75_80°C下經離心噴霧干燥塔干燥至水分小于5% ；
(3)將噴霧干燥后的產品過80目篩后裝入鋁塑袋中，用真空包裝機抽真空包裝，獲得最終產品。
[0013]本發明利用蔗糖生產的廢料糖蜜為原料，經除雜澄清處理后，直接進行微生物絮凝劑發酵，生產方式簡便、生產成本大大降低。
[0014]本發明制備的產品是一種高效的微生物多糖絮凝劑，無毒無害可降解，沒有二次污染，可以有效的替代現有的有明顯缺陷的無機絮凝劑和有機絮凝劑。產品絮凝活性高，能夠有效的去除生活污水、工業污水及地表水等水體中的COD、SS等有害物質。微生物多糖絮凝劑對0.4%的高嶺土懸液5min沉降效率可達98% ;單一利用本產品對污水處理廠原水進行絮凝處理COD去除效率達82%，對SS去除效率可達90%。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發明作進一步說明，
實施例1:
一、液體菌種制備
(I)斜面菌種的培養:將DS16菌種接種于斜面培養基，并于28°C下保溫培養36h。
[0016]所述斜面培養基組成為牛肉膏3g/L，酵母粉8g/L，液糖7g/L，NaCl 3g/L，pH=7.0o
[0017](2)液體菌種培養:在250mL三角瓶中裝搖瓶培養基50mL，接種一接種環斜面菌種，在100r/min，28°C條件下，保溫培養12h，得到液體菌種。
[0018]所述搖瓶培養基組成為葡萄糖8g/L，酵母粉6g/L，酵母提取物0.3g/L，K2HPO43g/L，KH2PO4 2g/L，MgSO4.7H20 0.3 g/L，pH=7。
[0019]二、發酵
(I)糖蜜的前處理:①、稀釋:稱取糖蜜的原糖液加入1.5~2.0倍的水，將糖蜜稀釋至16波美度，每批次糖蜜原液質量均有波動，稀釋水量根據現場用波美度計測定的數據為準；
②、酸化:將上述稀糖蜜倒入攪拌罐中，加入濃硫酸及濃磷酸調整酸度，PH4.0，進行酸化；
③、通風:通蒸汽加熱煮沸稀糖液，加熱促使膠體蛋白凝固，便于沉淀離心。加熱煮沸后，保溫90°C，同時通入進罐空氣lh，驅除有害氣體及揮發性物質、加堿中和:向稀糖液中加入石灰乳調pH至5.0 (石灰乳由氧化鈣加水配得，現用現配)；⑤、離心澄清:用高速離心機離心除去糖蜜中的雜質，取清液。
[0020](2)將上述(I)中澄清液稀釋至還原糖蜜濃度15g/L，并加入尿素0.5g/L，(NH4)2SO4 3g/L，酵母粉 0.lg/L，K2HPO4 3g/L，KH2PO4 2g/L，MgSO4.7H20 0.lg/L，MnCl2.5H200.05g/L，調節pH=7，配制發酵液加入發酵罐中，通入高溫蒸汽121°C，保溫30 min，降溫至20°C備用。
[0021](3)將上述液體菌種接入發酵罐中，控制的培養條件:罐壓為0.0lMpa、無菌空氣通風比1: 0.25 (V/V)，攪拌