[发明专利]一种谷氨酸发酵废弃菌体的再利用方法

说明书

一种谷氨酸发酵废弃菌体的再利用方法，该方法是从谷氨酸发酵液中分离得到废弃菌体菌浆；调节菌浆pH值；使用蒸汽爆破方法处理得到菌体蛋白水解液；使用菌体蛋白水解液配制谷氨酸发酵培养基；使用含有菌体蛋白水解液的谷氨酸发酵培养基进行谷氨酸发酵。本发明方法不需要对废弃菌体烘干、粉碎或高压匀浆，不需要用高浓度的有机酸或价格昂贵的蛋白酶处理菌体蛋白，因此显著降低了谷氨酸发酵生产中废弃菌体的处理成本并且避免了处理过程中造成的二次污染。本发明提供的含有所述菌体蛋白水解液的谷氨酸发酵培养基可作为促进微生物生长的有机氮源用于谷氨酸发酵生产。进而降低谷氨酸发酵生产的原料成本。特别适合在谷氨酸等氨基酸生产企业进行推广。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及谷氨酸发酵废菌体的再利用方法。

背景技术

谷氨酸及谷氨酸钠(味精)是我国重要的大宗氨基酸发酵产品，年产量达到270万吨，居世界第一。谷氨酸及味精发酵和提取过程中会产生大量的废弃菌体。据统计，每生产1吨产品，可产生30-50公斤的废弃菌体，如果直接排放，将造成严重的环境污染和资源浪费。

谷氨酸发酵废弃菌体中含有丰富的蛋白质、核酸、糖类及维生素等多种营养物质，因此除了可以用作饲料外，还可以将谷氨酸菌体蛋白作为原料开发出具有更高附加值的产品。现有技术CN 105950677 A公开了使用水解谷氨酸发酵废弃菌体回用于发酵的工艺，但该过程需要对废弃菌体烘干、粉碎、高浓度盐酸水解后，用氨水中和残余盐酸，过程繁琐，存在污染。现有技术CN 101979627 A公开了利用谷氨酸发酵废菌体制备谷氨酸发酵有机氮添加物的方法，但该过程需要对废弃菌体进行高压匀浆、蛋白酶酶解或酸水解，处理成本较高。除了用作有机氮源以外，现有技术CN 101942486 B将味精发酵废弃菌体再次用于厌氧发酵中生产有机酸，现有技术CN 104262014 B则使用谷氨酸发酵废弃物制备生物菌肥，但这两种技术的应用范围较局限，容易受到市场和产品质量的约束。因此，如何高效地利用谷氨酸发酵废弃菌体是谷氨酸清洁生产急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决谷氨酸发酵废弃菌体利用率差的问题，提供了一种谷氨酸发酵废弃菌体的再利用的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种谷氨酸发酵废弃菌体的再利用方法，该方法是从谷氨酸发酵液中分离得到废弃菌体菌浆；调节菌浆pH值；使用蒸汽爆破方法处理得到菌体蛋白水解液；使用菌体蛋白水解液配制谷氨酸发酵培养基；使用含有菌体蛋白水解液的谷氨酸发酵培养基进行谷氨酸发酵。

优选的，所述的废弃菌体菌浆的收集方法是利用离心、板框过滤或者膜过滤的方法从发酵液中分离得到废弃菌体菌浆，菌浆的含水量为50％-60％。

优选的，所述的调节菌浆pH值的方法是利用0.4-0.8mol/L的盐酸或者0.2-0.4mol/L的硫酸调节菌浆的pH值为3.0-5.0。

优选的，所述的蒸汽爆破方法是将菌浆直接注入到蒸汽爆破设备中，设置蒸汽压力为0.5～0.8Mpa，维压时间为5～10min，通过瞬时放气产生的剪切力破坏菌体细胞，并完成蛋白质到氨基酸的转化。通过离心或板框过滤的方法分离上清液和沉淀物，上清液即为菌体蛋白水解液。

优选的，所述的谷氨酸发酵培养基包括60g/L葡萄糖，5g/L磷酸氢二钾，30mg/L硫酸锰，30mg/L硫酸铁，1.5g/L硫酸镁，10mL/L玉米浆，5mL/L豆粕水解液，5mg/L维生素混合液，30-50mL/L菌体蛋白水解液。