[发明专利]用于黄酒糟和米浆水混合发酵合成单细胞蛋白的气提式反应器和工艺方法

说明书

本发明涉及用于黄酒糟和米浆水混合发酵合成单细胞蛋白的气提式反应器和工艺方法，工艺方法具体为：取黄酒糟与米浆水组成的混合底物注入到气提式反应器中，接种活化微生物菌株种子液，曝气，培养，所得固态产物干燥后，即得到目的产物单细胞蛋白。与现有技术相比，与真菌发酵黄酒生产废弃物工艺结合，可有效增大真菌和酒糟米浆水的接触面积，系统在充气同时，液体可以循环流动，能显著提高产物的干物质质量，装置结构简单，便于操作，进一步提高生产的自动化程度。

技术领域

本发明属于环境资源利用技术领域，涉及一种用于黄酒糟和米浆水混合发酵合成单细胞蛋白的气提式反应器和工艺方法。

背景技术

黄酒的营养物质丰富，含有大量氨基酸、维生素等，因此广受消费者的青睐，尤其在长江中下游及东部沿海地带备受欢迎。我国目前大约有700多家黄酒加工企业，黄酒年平均产量达万吨以上。在黄酒的生产过程中，浸米和压榨两道工序后分别会产生米浆水以及黄酒糟两种废弃物，部分米浆水直接回流至前发酵中进行回用，其余米浆水则和黄酒糟一起作为废弃物排出。随着黄酒加工技术与设备的不断发展，黄酒加工废弃物的处理问题也越来越严峻，污染防治逐步从单一的对排放污染物无害化的末端处理防治，开始转变为对整个生产周期防污减排、降低成本和后期污染物资源化处理的清洁生产综合治理方式。

目前多数黄酒企业仅将黄酒糟作为廉价饲料出售给农户或直接丢弃，此做法附加值低，且容易造成环境污染。酒糟酸度较大，若运输及储存不当，容易腐烂变质，且其中含有的稻壳等物质难以被畜禽直接消化，使得饲料利用率低下。也有部分企业以缴纳高昂的排污费为代价，将酒糟直接排放至市政污水管网，与市政污水进行混合稀释后统一排至污水厂处理。目前国内许多专利致力于将黄酒糟转化为具有一定附加值的发酵产品从而实现资源回收，例如专利201710440804.7报道了一种利用黄酒糟生产糟烧白酒的方法，通过两次发酵、两次蒸馏改善白酒口感与香气。但黄酒生产具有季节性的特点，因此这些技术难以实现持续化、规模化生产。目前国内关于米浆水回用的研究主要将其用于黄酒生产投料水，如专利201711002043.3，但这种方式需要杀菌消毒，耗费能源且只能部分回用。

据报道，许多利用酒糟等食品加工废料生产饲用蛋白的研究多采用固态发酵方式。但固态发酵产品质量波动较大、培养时间较长，产量较低。相比之下，液态深层发酵更适于处理有机废水，其最显著的优势在于更容易实现发酵工艺条件的定量控制，结合在线传感仪器的应用，自动化程度大大提高，因而生产规模远远超过固态发酵。米浆水和黄酒糟同为黄酒加工的废弃物，若能共同处理，将能提高处理效率，改善处理效果，进一步实现资源化利用的需求。因此，针对黄酒加工过程结合液态深层发酵技术设计综合处理流程符合经济效益与生态效益的双重要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于黄酒糟和米浆水混合发酵合成单细胞蛋白的气提式反应器和工艺方法，通过与真菌发酵黄酒生产废弃物工艺结合，可有效增大真菌和酒糟米浆水的接触面积。系统在充气同时，液体可以循环流动。该发明能显著提高产物的干物质质量，装置结构简单，便于操作，进一步提高生产的自动化程度。。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出了一种用于黄酒糟和米浆水混合发酵合成单细胞蛋白的气提式反应器，包括外筒、置于外筒内部中间的上下贯通的导流筒，以及设置于外筒底部的曝气组件。

进一步的，所述的外筒的顶部采用盖板封住，在盖板中间预留有进液口和取样口，所述的导流筒通过连接杆与盖板连接并固定。更进一步的，所述的盖板上还设有螺纹孔，在导流筒顶端周围也设有预留有螺纹孔，在连接杆两端加工有外螺纹，通过所述螺纹孔实现导流筒与盖板连接并固定。

进一步的，导流筒的外壁与外筒的内壁之间留有间隙，使得气提式反应器中构成具有循环连通的下降区和上升区，且导流筒的外壁与外筒的直径比为8:11。