專利名稱：一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法
一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法技術領域
本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵和生物制藥領域，具體涉及一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法。
背景技術：
右旋糖酐是一種由若干葡萄糖脫水形成的無毒無害的高分子葡萄糖聚合物，是世界上第一個工業(yè)化生產(chǎn)的微生物多糖，是最早使用和得到公認的一種優(yōu)良的血漿代用品， 在醫(yī)藥、食品和石油等方面都有著廣泛的應用。目前國內(nèi)右旋糖酐的生產(chǎn)工藝，都是以食用蔗糖、蛋白胨、磷酸氫二鈉等為原料，經(jīng)腸膜狀明串珠菌L. M-12 號菌(Lcuconostoe Mesenteroides)發(fā)酵后生成高分子葡萄糖聚合物，然后再經(jīng)過精制處理得到不同分子量的右旋糖酐產(chǎn)品，分子式為(C6HiciO5)Iu蔗糖是含有一分子葡萄糖和一分子果糖的雙糖，右旋糖酐發(fā)酵生產(chǎn)過程中只利用了其中的葡萄糖，所以生產(chǎn)母液中含有大量未被利用的果糖等有用的成分。目前國內(nèi)生產(chǎn)右旋糖酐的過程中對于母液的處理方法并不理想，雖然有提取果糖、做飼用復合酶制劑等方面的研究，但實用性不強，投入大、產(chǎn)出少，無法大范圍推廣， 所以企業(yè)都是將廢液作為工業(yè)廢水進行環(huán)保處理，既浪費了資源，又需要投入大量的環(huán)保處理費用。此問題一直困擾著眾多的右旋糖酐生產(chǎn)廠家。所以，尋求一種有效的右旋糖酐生產(chǎn)廢液綜合利用方法顯的尤為重要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是根據(jù)國內(nèi)右旋糖酐生產(chǎn)廠家廢液處理難、資源浪費大的的問題，提供一種有效的廢液綜合利用的方法，該方法對衣康酸生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質量沒有不良影響，且工藝步驟少、經(jīng)濟效益和社會效益好。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，包括右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理和衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備，其特征在于所述右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理方法，是將氫氧化鈣按比例加入右旋糖酐生產(chǎn)廢液中進行沉淀， 其中，氫氧化鈣與右旋糖酐生產(chǎn)廢液的重量體積比(W/V)為0. 03 0. 05%。
優(yōu)選的，所述氫氧化鈣與右旋糖酐生產(chǎn)廢液的重量體積比(w/v)為0.035 0. 045%。
上述將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，其特征在于，具體生產(chǎn)步驟為
A廢液預處理
將右旋糖酐生產(chǎn)廢液打入沉淀罐中，將氫氧化鈣按上述重量體積比加入右旋糖酐生產(chǎn)廢液中，調節(jié)PH值至7 8，沉淀12 18小時，制得沉淀后上清液；
B衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備
a)取步驟A所述沉淀后的上清液，檢測其中還原糖質量，得還原糖與廢液上清液的重量體積比(w/v)為2 3% ；
b)將沉淀后的上清液打入配料罐中，替代飲用水用于衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基的配料；
c)將各物料按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 003 0. 005%，磷酸氫二鉀0. 02 0.03%,硫酸銅0. 003 0. 005 %，硝酸銨0. 2 0. 3 %，硫酸鎂0. 05 0. 07 %，氯化鈣 0. 02 0. 03 %，葡萄糖10 11 %，加入配料罐中攪拌均勻，制得混合液，將混合液打入發(fā)酵罐中，于118 122°C滅菌20分鐘，制得衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基。
其中，每使用43 45噸沉淀后廢液的上清液在培養(yǎng)基組分配比中可減少800 950kg葡萄糖用量。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法所具有的有益效果是本發(fā)明所述的將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，可充分利用右旋糖酐生產(chǎn)廢液中的還原糖(主要是果糖)作為衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的碳源，有效減少右旋糖酐生產(chǎn)的廢水排放量，減少衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備時的葡萄糖用量，在培養(yǎng)基組分配比中可減少750 900kg ；右旋糖酐廢液沉淀處理后的溫度為60 75°C，而正常飲用水的溫度在15 25°C，可減少發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌過程的蒸汽用量，降低能耗，每罐次滅菌可減少 2450 ^OOkg蒸汽用量，實現(xiàn)右旋糖酐生產(chǎn)廢液的變廢為寶。采用本發(fā)明制得的衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基進行衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)時，對發(fā)酵液中衣康酸的濃度和轉化率無不良影響，發(fā)酵液中衣康酸的濃度6. 8 7. 25 %，轉化率60. 8 61. 5 %，生產(chǎn)出的衣康酸的質量符合國家輕工行業(yè)標準。本發(fā)明涉及的工藝步驟較少，既可以降低廢水處理費用，又可以降低衣康酸生產(chǎn)成本，經(jīng)濟效益和社會效益好。
具體實施方式
實施例1
a)將右旋糖酐生產(chǎn)廢液50m3打入安裝有攪拌和保溫條件的沉淀罐中，加入16kg 氫氧化鈣，調節(jié)PH值至7. 3，攪拌均勻，沉淀13小時，得沉淀后廢液。
b)取沉淀后的廢液上清液，檢測其中的還原糖含量為2. 15% ；將沉淀后的上清液 43m3打入配料罐中，在配制培養(yǎng)基時，組分配比中減少850kg葡萄糖用量。
c)發(fā)酵培養(yǎng)基制備(w/v)
按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 003 %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸銅0. 003 %，硝酸銨0. 2 %，硫酸鎂0.05%，氯化鈣0.02%，葡萄糖10. 8 %的比例，將以上物料加入配料罐中攪拌均勻，其中硫酸鋅1. ^g，磷酸氫二鉀10kg，硫酸銅1. ^g，硝酸銨100kg，硫酸鎂2. 5kg, 氯化鈣10kg，葡萄糖MOOkg。然后將培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐中，于118 121°C滅菌20分鐘。
d)衣康酸發(fā)酵
將符合接種標準的衣康酸液體種子培養(yǎng)液按照10% (ν/ν)的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度36 37°C，轉速100 120轉/分，風量500 700立方米/小時，罐壓0. 03 0. 05Mpa，培養(yǎng)時間68小時。
實施例2
a)將右旋糖酐生產(chǎn)廢液50m3打入安裝有攪拌和保溫條件的沉淀罐中，加入 17. 5kg氫氧化鈣，調節(jié)pH值至7. 4，攪拌均勻，沉淀15小時，得沉淀后廢液。
b)取沉淀后的廢液上清液，檢測其中的還原糖含量為2. 03% ；將沉淀后的上清液 44m3打入配料罐中，在配制培養(yǎng)基時，組分配比中減少800kg葡萄糖用量。
c)發(fā)酵培養(yǎng)基制備(w/v)
按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 004 %，磷酸氫二鉀0.03%，硫酸銅0. 004 %，硝酸銨0. 25%，硫酸鎂0. 06%，氯化鈣0. 025%，葡萄糖10. 9%的比例，將以上物料加入配料罐中攪拌均勻，其中硫酸鋅^g，磷酸氫二鉀15kg，硫酸銅^g，硝酸銨12^g，硫酸鎂3kg，氯化鈣12. ^g，葡萄糖M50kg。然后將培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐中，于118 122°C滅菌20分鐘。
d)衣康酸發(fā)酵
將符合接種標準的衣康酸液體種子培養(yǎng)液按照10% (ν/ν)的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度36 37°C，轉速100 120轉/分，風量500 700立方米/小時，罐壓0. 03 0. 05Mpa，培養(yǎng)時間72小時。
實施例3
a)將右旋糖酐生產(chǎn)廢液50m3打入安裝有攪拌和保溫條件的沉淀罐中，加入20kg 氫氧化鈣，調節(jié)PH值至7. 6，攪拌均勻，沉淀14小時，得沉淀后廢液。
b)取沉淀后的廢液上清液，檢測其中的還原糖含量為2. 3% ；將沉淀后的上清液 45m3打入配料罐中，在配制培養(yǎng)基時，組分配比中減少950kg葡萄糖用量。
c)發(fā)酵培養(yǎng)基制備(w/v)
按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 0035 %，磷酸氫二鉀0. 025 %，硫酸銅0. 003 %，硝酸銨0.2%，硫酸鎂0. 06 %，氯化鈣0. 025 %，葡萄糖10. 6 %的比例，將以上物料加入配料罐中攪拌均勻，其中硫酸鋅1. 75kg，磷酸氫二鉀12. ^g，硫酸銅1. ^g，硝酸銨100kg，硫酸鎂 3kg，氯化鈣123kg，葡萄糖5300kg。然后將培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐中，于118 121°C滅菌20 分鐘。
d)衣康酸發(fā)酵
將符合接種標準的衣康酸液體種子培養(yǎng)液按照10% (ν/ν)的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度36 37°C，轉速100 120轉/分，風量500 700立方米/小時，罐壓0. 03 0. 05Mpa，培養(yǎng)時間76小時。
實施例4
a)將右旋糖酐生產(chǎn)廢液50m3打入安裝有攪拌和保溫條件的沉淀罐中，加入 22. 5kg氫氧化鈣，調節(jié)pH值至7. 7，攪拌均勻，沉淀16小時，得沉淀后廢液。
b)取沉淀后的廢液上清液，檢測其中的還原糖含量為2. 12% ；將沉淀后的上清液 43m3打入配料罐中，在配制培養(yǎng)基時，組分配比中減少800kg葡萄糖用量。
c)發(fā)酵培養(yǎng)基制備(w/v)
按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 004 %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸銅0. 004 %，硝酸銨0. 2 %，硫酸鎂0.05%，氯化鈣0.03%，葡萄糖10. 9 %的比例，將以上物料加入配料罐中攪拌均勻，其中硫酸鋅^ig,磷酸氫二鉀10kg，硫酸銅^cg，硝酸銨100kg，硫酸鎂2. ^g，氯化鈣Mkg，葡萄糖M50kg。然后將培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐中，于118 121°C滅菌20分鐘。
d)衣康酸發(fā)酵
將符合接種標準的衣康酸液體種子培養(yǎng)液按照10% (ν/ν)的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度36 37°C，轉速100 120轉/分，風量500 700立方米/小時，罐壓0. 03 0. 05Mpa，培養(yǎng)時間70小時。
對比例1
a)發(fā)酵培養(yǎng)基制備(w/v)
在配料罐中放入飲用水約45m3，按重量體積比(w/v)硫酸鋅0. 004%,磷酸氫二鉀 0. 025%，硫酸銅0. 004%，硝酸銨0. 25%,硫酸鎂0. 06%,氯化鈣0. 025%，葡萄糖12. 5% 的比例，將以上物料加入配料罐中攪拌均勻，其中硫酸鋅^ig,磷酸氫二鉀12. ^g，硫酸銅 ^g，硝酸銨12^g，硫酸鎂3kg，氯化鈣12. ^g，葡萄糖6250kg。然后將培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐中，于118 121°C滅菌20分鐘。
b)衣康酸發(fā)酵
將符合接種標準的衣康酸液體種子培養(yǎng)液按照10% (ν/ν)的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度36 37°C，轉速100 120轉/分，風量500 700立方米/小時，罐壓0. 03 0. 05Mpa，培養(yǎng)時間72小時。
對實施例1 4和對比例1的最終發(fā)酵液中衣康酸的濃度、最終發(fā)酵液中衣康酸轉化率、葡萄糖用量、滅菌蒸汽用量和減少廢液排放量進行測試并記錄，實驗測試結果如表 1所示。
表1實驗測試結果
權利要求
1.一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，包括右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理和衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備，其特征在于所述右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理方法，是將氫氧化鈣按比例加入右旋糖酐生產(chǎn)廢液中進行沉淀，其中，氫氧化鈣與右旋糖酐生產(chǎn)廢液的重量體積比(w/v)為0. 03 0. 05%。
2.根據(jù)權利要求1所述的將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，其特征在于所述氫氧化鈣與右旋糖酐生產(chǎn)廢液的重量體積比(《Λ)為0. 035 0. 045%。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，其特征在于，具體生產(chǎn)步驟為A廢液預處理將右旋糖酐生產(chǎn)廢液打入沉淀罐中，將氫氧化鈣按上述重量體積比加入右旋糖酐生產(chǎn)廢液中，調節(jié)PH值至7 8，沉淀12 18小時，制得沉淀后上清液；B衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備a)取步驟A所述沉淀后的上清液，檢測其中還原糖質量，得還原糖與廢液上清液的重量體積比(w/v)為2 3% ；b)將沉淀后的上清液打入配料罐中，替代飲用水用于衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基的配料；c)將各物料按重量體積比(w/v)硫酸鋅0.003 0. 005 %，磷酸氫二鉀0. 02 0. 03 %， 硫酸銅0. 003 0. 005%，硝酸銨0. 2 0. 3%，硫酸鎂0. 05 0. 07%，氯化鈣0. 02 0. 03%，葡萄糖10 11%，加入配料罐中攪拌均勻，制得混合液，將混合液打入發(fā)酵罐中， 于118 122°C滅菌20分鐘，制得衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基。
4.根據(jù)權利要求3所述的將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，其特征在于使用43 45噸沉淀后廢液的上清液，在培養(yǎng)基組分配比中可減少800 950kg葡萄糖用里。
全文摘要
一種將右旋糖酐生產(chǎn)廢液用于衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的方法，屬于微生物發(fā)酵和生物制藥領域。包括右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理和衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備，其特征在于所述右旋糖酐生產(chǎn)廢液的預處理方法，是將氫氧化鈣按比例加入右旋糖酐生產(chǎn)廢液中進行沉淀，其中，氫氧化鈣與右旋糖酐生產(chǎn)廢液的重量體積比(w/v)為0.03～0.05％。本發(fā)明可充分利用右旋糖酐生產(chǎn)廢液中的還原糖作為衣康酸發(fā)酵生產(chǎn)的碳源，有效減少右旋糖酐生產(chǎn)的廢水排放量，減少衣康酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備時的葡萄糖用量，減少培養(yǎng)基滅菌過程的蒸汽用量，實現(xiàn)右旋糖酐生產(chǎn)廢液變廢為寶。
文檔編號C12P7/44GK102517344SQ201210003818
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者呂厚臣, 宋學寧, 王長海, 田艷艷 申請人:山東金洋藥業(yè)有限公司