一種紅霉素菌渣的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種紅霉素菌渣的處理方法。
【背景技術】
[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 霉菌經過好氧深層發酵生產紅霉素后產生的廢渣，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，折合為干物質的約含10-100g/L (根據 具體生產方式不同波動較大）。
[0003] 紅霉素菌渣殘液散發出一種特殊異味，略帶苦味。因為菌渣中有機質含量高，不加 以處理任意廢棄可引起二次發酵，顏色變黑，產生惡臭味，嚴重影響環境衛生。隨著人們環 保意識的提高和國家環保力度的加大，眾多企業紛紛開發菌渣干燥設備，將菌渣干燥成水 分小于10%的干品，再添加其他物質，如做成動物飼料或制成有機肥。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，且在處理過程中產生大量臭氣，嚴重影響環境衛生。申請號2007100527715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無害化處理，即菌渣中的殘留抗生素及 代謝中間產物不能最終除去，仍然存在生態、健康隱患。
[0005] 申請號201310162405. 0的中國專利申請中公開了一種紅霉素菌渣化學無害化處 理并用于生產有機肥的方法，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 進行水解，水解后再加入堿中和至中性后烘干得水解產物，然后加入輔料混合攪拌，造粒， 烘干即制得有機肥。該處理方法相比上述處理方法有了顯著的改進，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物降解嚴重，有機質含量僅42. 5-46. 8%，既污染環境 又導致處理后的菌渣營養價值降低，另外，酸處理的時間長，導致嗜酸性微生物容易大量繁 殖，進而有大量的惡臭氣體產生，而且長期酸處理對設備有極大的腐蝕作用，同時酸霧逃逸 到空氣中易對環境造成巨大的污染。通過縮短酸處理時間的方式可以減少有機質的降解， 但是又難以保證紅霉素殘留的降解率。

【發明內容】

[0006] 本發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，加入強酸至溶液pH為L 8~3. 2,攪拌至少Ih ;
[0009] (2)攪拌結束后加堿，中和至溶液pH為6· 5-7. 5,干燥即可。
[0010] 優選地，步驟⑴中，加入強酸至溶液pH為2. 1~3. 2。
[0011] 優選地，所述強酸為鹽酸或者硝酸。
[0012] 優選地，步驟（1)中，所述攪拌是在常溫或60~90°C下攪拌，攪拌的轉速為 50-200rpm，攪拌的時間為1~2h。進一步優選地，所述攪拌的轉速為lOOrpm。
[0013] 常溫也叫一般溫度或者室溫，一般是15~25 °C。
[0014] 優選地，步驟（2)中，中和至溶液pH為6. 8~7. 1。
[0015] 優選地，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、液氨或氨水。
[0016] 優選地，步驟（2)中，所述干燥為噴霧干燥。
[0017] 本發明還提供了前述方法制備的菌渣及其在制備有機肥或飼料添加劑中的用途。
[0018] 本發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，進行特定 轉速的攪拌，達到了在有效降解紅霉素的同時，有效保留有機質含量的目的，處理后的菌渣 紅霉素殘留量僅1. 45~6. 78mg/kg，而有機質含量為63%，與申請號201310162405. 0的中 國專利申請處理后的菌渣相比，紅霉素殘留量相當，而有機質含量則高了 16.2%。并且，本 發明方法的酸水解時間短，細菌滋生的可能小，對設備的腐蝕作用小，對環境的污染小。
[0019] 此外本發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 無異味產生，工業化的設備易于放大，且占地面積小。最后干燥后的產品顆粒小（80目篩子 的過篩率達到98%以上），易于下游加工，且產品含水量低具有長期保存不變質的特點。
[0020] 同時由于從酸處理到干燥整個過程菌渣處理時間短，細菌滋生的可能小，處理后 的菌渣紅霉素殘留量低，同時有機質的損失小，營養價值高，最終產品還保留一定的黃豆粉 等農副產品的香氣及優良的色澤，可用于制備有機肥或者飼料添加劑，使產品的市場優勢 明顯。
[0021] 下面通過【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明，但是并不是對本發明的限 制，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述 基本技術思想前提下，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標準品尚效液相圖譜
[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），然后加氫氧化鈉調節pH值，使最終pH為6. 8。
[0028] 最后后經過噴霧干燥，其中干燥進口溫度設定為380°C，出口溫度設定為100°C， 得成品。
[0029] 干燥后的成品，經過生物效價測定（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送至國家飼料質量監督檢驗中心檢測，檢測有機質含 量。
[0031] 2、處理結果
[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有機質的量
[0040] 有機質以及蛋白質等含量如下表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，本發明方法制得的成品有機質含量高達63% (以干基計）。
[0046] 實驗結果說明，本發明方法處理后的菌渣，紅霉素殘留量低，且有機質含量高，營 養價值高，可用于制備有機肥或者飼料添加劑。
[0047] 實驗例2本發明菌渣處理方法
[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），然后加氫氧化鉀調節pH值使最終pH為7. 1。
[0050] 最后經過噴霧干燥，其中干燥進口溫度設定為380°C，出口溫度設定為100°C，得 成品。
[0051] 干燥后的成品，經過生物效價測定（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] 經檢測，成品的紅霉素殘留量為3. 8mg/kg。
[0059] 實驗結果說明，本發明方法處理的菌渣，紅霉素殘留量低。
[0060] 實驗例3本發明菌渣處理方法
[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 節pH到1. 8,于50rpm攪拌轉速下酸化處理1小時，加堿（氨水）調節pH值為7. 5,其余步 驟同實施例1的方法。
[0062] 經檢測，所得成品的紅霉素殘留量為6. 78mg/kg。
[0063] 實驗例4本發明菌渣處理方法
[0064] 取100L紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為674U/ml，加入69 %的工業硝酸調 節pH到3. 2,于200rpm攪拌轉速下，90°C酸化處理2小時，加堿（液氨）調節pH值為6. 5， 其余步驟同實施例2的方法。
[0065] 經檢測，所得成品的紅霉素殘留量為I. 45mg/kg。
【主權項】
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，加入強酸至溶液pH為1. 8~3. 2,攪拌至少Ih ; (2) 攪拌結束后加堿，中和至溶液pH為6. 5-7. 5,干燥即可。2. 根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟（1)中，加入強酸至溶液pH為 2. 1 ~3. 2〇3. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征在于：所述強酸為鹽酸或者硝酸。4. 根據權利要求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，攪拌的轉速為50-200rpm，攪拌的時間為1~2h。5. 根據權利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述攪拌的轉速為lOOrpm。6. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 權利要求1-8任意一項所述方法制備的菌渣。10. 權利要求9所述菌渣在制備有機肥或飼料添加劑中的用途。
【專利摘要】本發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，加入強酸至溶液pH為1.5～3.5，攪拌至少1h；(2)攪拌結束后加堿，中和至溶液pH為6.5-7.5，干燥即可。本發明菌渣處理方法的處理時間短，細菌滋生的可能小，處理后的菌渣紅霉素殘留量低，同時有機質的損失小，營養價值高，工業應用前景良好。
【IPC分類】C05F5/00, A23K1/00
【公開號】CN105016790
【申請號】CN201510406489
【發明人】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】伊犁川寧生物技術有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月10日