[发明专利]一种氨基酸发酵菌体利用方法

说明书

技术领域

本发明属于氨基酸生产技术领域，涉及一种氨基酸发酵菌体利用方法，具体为一种利用复合酶制剂对谷氨酸发酵菌体进行酶解制备酶解蛋白膏、蛋白粉的方法。

背景技术

谷氨酸菌体是发酵法生产味精过程中的副产品，是谷氨酸生产菌生成谷氨酸经提取精制味精后的废弃菌体，它是一种单细胞蛋白，含有丰富的蛋白质，对干燥后菌体蛋白的化学成分进行分析发现谷氨酸菌体中蛋白质的含量高达85.8％总氨基酸含量为78.77％，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。其氨基酸种类和配比都比较齐全，并且含有丰富的维生素、核酸、多糖等其他营养物质。

在谷氨酸生产过程中，目前工艺方法多数工厂未及时处理而直接将其排走，既污染了环境，又造成极大的浪费；还有些厂家将谷氨酸发酵菌体在发酵结束后进行等电，经离交柱将废液中残余的谷氨酸吸附后，剩余废水加入定量的絮凝剂进行菌体蛋白的絮凝沉淀，经板框过滤后得到菌体蛋白，干燥后作为饲料。此种饲料是经絮凝剂沉淀工艺而得到的，由于大分子絮凝剂的引入造成饲料的营养价值大幅度下降，导致其利用价值降低，影响企业效益。

近年来由于菌体回收技术的发展部分菌体被回收利用，据报道日本及其美国消费的调味品中，蛋白质酶解物因其丰富的氨基酸含量和较高的营养价值，实测消费量已相当于超过味精的消费量。在我国，这方面的消费目前不是很多，由于技术不成熟使得回收成本较高，但随着人们生活水平的提高，蛋白质酶解物将会有广阔的市场。目前对谷氨酸菌体蛋白进行酶解的方法主要有化学学和酶法。化学方法虽然简单，但反应要求条件高，污染严重，因而很受限制；酶法酶解是利用蛋白酶酶解蛋白质，反应条件温和，能耗低，副反应少，应用较为广泛。

因此，研究一种系统的对谷氨酸菌体蛋白酶解利用，以减少废水污染、降低由于絮凝剂的引入导致菌体蛋白营养价值下降是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

发明人经过一系列研究开发了一种谷氨酸发酵菌体的利用方法，该方法采用了发酵液等电前通过碟片分离机分离发酵液中的菌体蛋白，将上述菌体蛋白浆液加入适量复合酶制剂使菌体蛋白酶解。该酶解液经高速碟片粉机分离去除细胞壁，所得澄清酶解液经低温浓缩后制成酶解菌体蛋白膏，或经过喷浆造粒流化床干燥机、喷雾造粒干燥机等进行干燥后，制成酶解菌体蛋白粉。该方法大幅度提高了菌体蛋白利用价值，从而使其由廉价饲料转变为高附加值酵母膏、酵母粉替代物，该产品由于含有大量各类人体和动物必须氨基酸，因而可以作为复合氨基酸饲料预混料原料，使其变废为宝。

利用高速碟片分离去除菌体及不溶物，经过分离之后的谷氨酸料液经过多效板式蒸发器低温蒸发浓缩，产生的二次蒸汽冷凝水，用于谷氨酸发酵配料，蒸发后的谷氨酸浓缩液通过连续等电提取谷氨酸，上清液通过离交柱吸附谷氨酸，解析的谷氨酸去等电再次提取，高浓废水去肥料车间生产肥料，重相(菌体蛋白)通过板框压榨后造粒，通过流化床干燥生产高蛋白饲料。

上述酶解菌体蛋白膏或蛋白粉由于富含大量人体及动物所必需氨基酸，可以其作为复合氨基酸原料，并适当添加部分赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等饲料氨基酸制成复合氨基酸饲料预混剂，大幅度降低该产品成本。

为实现上述目的，本发明一种谷氨酸发酵菌体利用方法的具体操作步骤为：

(1)谷氨酸发酵菌液利用高速碟片分离机将发酵液中的谷氨酸料液和菌体蛋白进行分离，高速碟片机分离菌体的转速为4000～5000r/min，通过以上条件，将谷氨酸料液和菌体蛋白分离。

(2)将分离得到菌体蛋白用水稀释到干基含量5％～10％后使用复合酶对其进行酶解，得到酶解液，酶解条件为：温度55℃，pH6.5，时间6h，其中复合酶为：溶菌酶、酸性蛋白酶、β-葡聚糖酶，三者比例为溶菌酶∶酸性蛋白酶∶β-葡聚糖酶为2∶5∶1，复合酶添加量(酶和菌体蛋白(底物)干重的重量比)为：5-7％；

(3)对上述酶解液采用碟片分离机分离去除细胞壁，所得上清液经多效板式蒸发器低温蒸发，所述蒸发器一效进料温度＜80℃，末效出料温度＜45℃，所得膏状物干基含量＞65％，将上述膏状物直接包装制成市售酵母膏替代产品酶解菌体蛋白膏，或者将上述膏状物经喷浆造粒流化床或喷雾造粒干燥制成粉状或颗粒状物料，经包装后制成市售酵母粉替代物酶解菌体蛋白粉。

上述酶解物经测定氨基酸含量，并适量加入部分饲料氨基酸调整配方后，可制成复合氨基酸饲料预混料。