一種以醬渣為原料生產有機酸的方法
【專利摘要】本發明提供一種以醬渣為原料生產有機酸的方法，屬于有機固體廢棄物資源化【技術領域】，醬渣通過熱堿預處理將其中的有機物轉移到溶液中，再經厭氧發酵將其中的有機物高效轉化為乙酸等小分子有機酸并得到酸化混合液，經離心、萃取、反萃等工藝提取有機酸，最終獲得乙酸等小分子有機酸產品，乙酸的轉化率為0.23g/gVS。本發明技術科學合理，對實現醬渣的綜合利用具有重要意義。
【專利說明】一種以醬渣為原料生產有機酸的方法
【技術領域】
[0001]一種以醬渣為原料生產有機酸的方法，屬于有機固體廢棄物資源化【技術領域】。
【背景技術】
[0002]醬渣是指釀造醬油原料經制曲、發酵、淋出醬油后產生的固體殘渣，據釀造原料不同，醬渣(干基)中含有約20~30%粗蛋白、7~18%粗脂肪、10%以上碳水化合物、20~24%粗纖維、8~12%水分、0.5~2%鹽分和豐富的礦物質，再利用價值很高。我國是醬油生產及消費大國，僅2010年，就產生約470萬噸的醬渣(含水75%)，目前醬渣主要是低價賣給農民用作肥料和飼料，但由于含鹽度高，用量受到限制，而其回收利用和深度加工尚處于研究階段，主要集中在提取油脂、膳食纖維、黃酮和鮮味劑等成分，但研究結果尚不理想。
[0003]醬渣既是廢棄物，又是很好的有機資源，其中有機物含量在86.0~91.5%左右，生物易降解有機組分在40%以上，這些生物易降解有機物主要是多糖、蛋白質等，它們對微生物來說是豐富的營養源，其厭氧發酵會產生多種揮發性脂肪酸(Volatile Fatty Acid,VFA)，如乙酸、丙酸、丁酸等，它們可作為發酵工業原料生產高附加值的發酵產品(如角質酶)，或作為化工原料合成其它產品(如聚乳酸)。
[0004]本發明以醬渣為原料，先用熱堿對醬渣預處理，將其中的有機物轉移到溶液中，通過厭氧發酵將其中的有機物高效轉化為包括乙酸在內的小分子有機酸并得到酸化混合液，之后再經離心、萃取、 反萃等工藝提取有機酸，獲得包括乙酸在內的有機酸產品，該工藝可實現醬渣的資源化高效利用。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于發明一種以醬渣為原料生產有機酸的方法。
[0006]具體工藝步驟如下:
[0007](I)原料:醬渣；
[0008](2)預處理:將醬渣配制成固形物含量為50g/L~120g/L的水溶液，用NaOH溶液調pH值至11~12,用膠體磨磨5~15min,之后在60~95°C下，以90~150r/min的轉速攪拌處理0.5~5h,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液；
[0009](3)厭氧產酸:將⑵中制得的上清液調pH值為8~9，以5~20%的接種量接種酸化污泥，在33~38°C下發酵7~IOd,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液；
[0010](4)有機酸萃取:向(3)中制得的上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在4~10°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在4~10°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復萃取兩次，合并有機相；
[0011](5)有機酸反萃:向(4)中制得的有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60~70°C恒溫振蕩5min，再置入旋轉蒸發器中，在真空度0.095MPa、90~98°C、50~70r/min下旋轉蒸發30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進入萃取流程，用于有機酸的萃取。
[0012]本發明的優點
[0013]利用該工藝，可從醬渣中生產高附加值的乙酸等小分子有機酸，大大提高了醬渣的利用效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】[0015]實施例1:取醬渣80g，溶于IL去離子水中，用NaOH調pH值為12，在80°C下，以140r/min攪拌處理2h,4500r/min下離心5min,取上清液調pH值為9,然后以15%的接種量接種酸化污泥，在35°C下發酵8d，4500r/min下離心5min，取上清液；向上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在5°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在5°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復萃取兩次，合并有機相；向上述有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60°C恒溫振蕩5min ;將振蕩混合液置入旋轉蒸發器中，在真空度0.095MPa、90°C、60r/min下旋轉蒸發30min,濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進入萃取流程，用于有機酸的萃取。
[0016]實施例2:取醬渣100g，溶于IL去離子水中，用NaOH調pH值為11，在90°C下，以150r/min攪拌處理3h,5000r/min下離心5min,取上清液調pH值為8,以7%的接種量接種酸化污泥，35°C下發酵lld，5000r/min下離心5min，取上清液；向上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在8°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在8°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復萃取兩次，合并有機相；向上述有機相中加入等體積的去離子水，混合后在70°C恒溫振蕩5min ;將振蕩混合液置入旋轉蒸發器中，在真空度0.095MPa、95°C、70r/min下旋轉蒸發30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進入萃取流程，用于有機酸的萃取。
【權利要求】
1.一種以醬洛為原料生產有機酸的方法,其特征在于: (1)原料:醬渣; (2)預處理:將醬渣配制成固形物含量為50g/L~120g/L的水溶液，用NaOH溶液調pH值至11~12,用膠體磨磨5~15min,之后在60~95°C下，以90~150r/min的轉速攪拌處理0.5~5h,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液； (3)厭氧產酸:將⑵中制得的上清液調pH值為8~9，以5~20%的接種量接種酸化污泥，在33~38°C下發酵7~IOd,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液； (4)有機酸萃取:向(3)中制得的上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在4~10°C下恒溫振蕩5min,然后置于分液漏斗中在4~10°C下靜置,待兩相分層后分尚出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復萃取兩次，合并有機相； (5)有機酸反萃:向(4)中制得的有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60~70°C恒溫振蕩5min，再置入旋轉蒸發器中，在真空度0.095MPa、90~98°C、50~70r/min下旋轉蒸發30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃 縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進入萃取流程，用于有機酸的萃取。
【文檔編號】C07C53/08GK103740773SQ201310732731
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】李秀芬, 陳春梅, 王新華, 任月萍 申請人:江南大學