一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，該方法將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液或其酶解液或酶解液分離制成的浸膏作為四環(huán)素發(fā)酵體系中酵母粉或玉米漿等有機氮源的替代物，從而減少了四環(huán)素發(fā)酵廢渣排放量，達到菌渣的循環(huán)利用目的。通過本發(fā)明的方法可降低菌渣處理成本，降低四環(huán)素發(fā)酵的原材料成本，同時提高了發(fā)酵水平。與現有的四環(huán)素發(fā)酵工藝相比，在發(fā)酵工藝控制過程不變的情況下，本發(fā)明生長160～180hr放罐，效價31000～32500u/ml，發(fā)酵效價提高8%以上，降低成本30%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少排放量。
【專利說明】一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生物與醫(yī)藥【技術領域】，特別是涉及一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法?！颈尘凹夹g】
[0002]菌渣是抗生素生產過程中產生的含有剩余培養(yǎng)基及破碎菌絲體的廢物，在四環(huán)素發(fā)酵生產過程中產生大量的菌渣，其是以淀粉、黃豆餅粉、酵母粉等有機碳氮源經發(fā)酵過程后產生的廢渣，除含有大量的水分外，四環(huán)素菌渣中含有豐富的碳源、氮源、維生素、微量元素等營養(yǎng)物質，干物質占30%以上，總糖占15%以上，氮類物質占50%以上(干基計)，但由于其殘留的抗生素及代謝中間產物等的影響，四環(huán)素菌渣不僅是一種營養(yǎng)物質同時又是一種特殊的危險廢棄物，如 果得不到合理的處置，會給人類健康及生態(tài)環(huán)境安全帶來危害，其危害具有隱蔽性和滯后性等特點。
[0003]中國專利《一種四環(huán)素菌渣的處理方法》(申請?zhí)枮?01310527166.4)提供了一種四環(huán)素菌渣的二次發(fā)酵方法，通過這種無害化處理方式可以得到營養(yǎng)豐富的有機氮源，該專利中提示了可將這種有機氮源作為四環(huán)素發(fā)酵過程中酵母粉或玉米漿的替代物或干燥后作為飼料或肥料使用，達到菌渣的循環(huán)利用，減少菌渣排放，變廢為寶，節(jié)約成本的效果。但是在該專利中沒有就這種有機氮源物質的具體應用方式進行闡述，尤其是如果將其回用到四環(huán)素發(fā)酵體系中，可行性如何？對發(fā)酵效價是否有影響？什么樣的條件可以達到提高發(fā)酵效價的要求？目前，對四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用的研究基本無可借鑒的成熟技術。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種充分利用四環(huán)素廢渣，減少四環(huán)素發(fā)酵廢渣排放量，達到菌渣的循環(huán)利用目的，降低菌渣處理成本，降低四環(huán)素發(fā)酵的原材料成本，提高發(fā)酵水平的四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法。
[0005]為實現上述發(fā)明目所采取的技術方案為:
一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將滅活后的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中
發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~8%，黃豆餅粉1.5~2.5%，滅活后的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液(折干):2.0~3.0%,玉米漿1.0~1.5%,磷酸二氫鉀0.02~0.04%,碳酸鈣0.5~0.7%,硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉0.15~0.25% ；
補料培養(yǎng)基組成為:淀粉35~50%，滅活后的四環(huán)素菌渣的二次發(fā)酵液(折干):1.0~
2.0%,碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2% ；
上述比例以質量體積比計。
[0006]一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液酶解處理后作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中
發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~9%，黃豆餅粉2~2.5%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液(折干):2.0~3.0%,磷酸二氫鉀0.03~0.06%,碳酸鈣0.5~0.7%,硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉 0.15-0.25% ；
補料培養(yǎng)基組成為:淀粉35~50%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液(折干):1.5~
2.0%,碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2% ；
上述比例以質量體積比計。
[0007]一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中
種子培養(yǎng)基組成為:淀粉3~5%，黃豆餅粉1.5~3%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干)0.8~1.2%,磷酸二氫鉀0.01~0.025%,碳酸鈣0.2~0.4%,硫酸銨0.4~0.6% ；
發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~9%，黃豆餅粉1.5~2.0%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干):1.5~3.0%,磷酸二氫鉀0.03~0.06%,碳酸鈣0.5~0.7%，硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉0.15~0.25% ；
補料培養(yǎng)基的組成:淀粉35~50%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干):1.0~1.5%，碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2%。
[0008]現有的四環(huán)素發(fā)酵采用二級發(fā)酵，發(fā)酵過程中根據發(fā)酵液殘?zhí)撬窖a入碳氮混合物，根據PH水平補入氨水。其中 種子培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉3~5%，黃豆餅粉1.5~3%，酵母粉0.5~1.5%，玉米漿0.5~1.0%,磷酸二氫鉀0.01~0.025%,碳酸鈣0.2~0.4%,硫酸銨0.4~0.6%。
[0009]種子培養(yǎng)條件:溫度30~33°C，通氣量1: 1.2~1.5V/V/min,攪拌，生長約26~30hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0010]發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉7~10%，黃豆餅粉2~3.5%，酵母粉0.5~
2.0%,玉米漿1.5~3.0%,磷酸二氫鉀0.01~0.02%,碳酸鈣0.5~0.7%,硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉 0.15 ~0.25%。
[0011]發(fā)酵培養(yǎng)條件:溫度30~33°C，通氣量1:1.2~1.5V/V/min，攪拌，控制溶氧20~50%,發(fā)酵過程根據殘?zhí)菨舛妊a入碳氮混合物，控制發(fā)酵液殘?zhí)窃?.0~2.5%左右，根據PH補入氨水，控制PH在5.6~6.0。
[0012]碳氮混合物配比(質量體積比):淀粉35~50%，酵母粉0.2~0.5%，玉米漿1.0~
2.5%,碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2%ο
[0013]通過上述工藝最終發(fā)酵培養(yǎng)160~180hr放罐，效價27000~29000u/ml。
[0014]本發(fā)明通過將四環(huán)素菌渣進行二次發(fā)酵，使菌渣中的蛋白及總糖類物質得以降解，并培養(yǎng)大量酵母菌，再經處理后得到一種氨基酸含量豐富的有機氮源，將其回用于四環(huán)素發(fā)酵體系中，作為四環(huán)素發(fā)酵過程中酵母粉或玉米漿等有機氮源的替代物，從而減少了四環(huán)素發(fā)酵廢渣排放量，達到菌渣的循環(huán)利用目的。通過本發(fā)明的方法可降低菌渣處理成本，降低四環(huán)素發(fā)酵的原材料成本，同時提高了發(fā)酵水平。與現有的四環(huán)素發(fā)酵工藝相比，在發(fā)酵工藝控制過程不變的情況下，本發(fā)明生長160~180hr放罐，效價31000~32500u/ml，發(fā)酵效價提高8%以上，降低成本30%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少排放量。
【具體實施方式】[0015]對比實施例1:
種子培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉4.0%，黃豆餅粉2.8%，酵母粉1.3%，玉米漿0.7%，磷酸二氫鉀0.01%，碳酸鈣0.38%，硫酸銨0.5%。
[0016]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度33°C，通氣量1: 1.4V/V/min,攪拌，生長約29hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0017]發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉8.5%,黃豆餅粉3.0%，酵母粉1.8%，玉米漿
2.5%,磷酸二氫鉀0.01%,碳酸鈣0.6%,硫酸銨0.7%，溴化鈉0.2%。
[0018]發(fā)酵培養(yǎng)條件:溫度33°C，60hr降溫至32°C，通氣量1: 1.3V/V/min,攪拌，控制溶氧20-50%，發(fā)酵過程根據殘?zhí)菨舛妊a入碳氮混合物，控制發(fā)酵液殘?zhí)窃?.5-2.5%，根據PH補入氨水，控制PH在5.7-5.9。
[0019]碳氮混合物配比(質量體積比):淀粉40%，酵母粉0.5%，玉米漿2.0%，碳酸鈣0.6%,溴化鈉0.15%。
[0020]發(fā)酵培養(yǎng)170hr放罐，效價28930u/ml。
[0021]對比實施例2:
種子培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉3.5%,黃豆餅粉2.5%，酵母粉1.2%，玉米漿0.8%，磷酸二氫鉀0.015%，碳酸鈣0.4%，硫酸銨0.5%。
[0022]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度32°C，通氣量1: 1.4V/V/min,攪拌，生長約30hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0023]發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉8.0%,黃豆餅粉2.5%，酵母粉1.5%，玉米漿
2.8%,磷酸二氫鉀0.015%,碳酸鈣0.65%,硫酸銨0.6%，溴化鈉0.25%。
[0024]發(fā)酵培養(yǎng)條件:溫度33°C，70hr降溫至32°C，通氣量1: 1.4V/V/min,攪拌，控制溶氧30-50%，發(fā)酵過程根據殘?zhí)菨舛妊a入碳氮混合物，控制發(fā)酵液殘?zhí)窃?.0-3.0%,根據PH補入氨水，控制PH在5.7-5.9。
[0025]碳氮混合物配比:淀粉38%，酵母粉0.8%，玉米漿1.8%，碳酸鈣0.6%,溴化鈉0.15% 發(fā)酵培養(yǎng)170hr放罐，效價29080u/ml。
[0026]實施例1:
四環(huán)素菌渣經二次發(fā)酵、酶解后所得的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵的酶解液中游離氨基酸總量 4280mg/100ml。
[0027]種子培養(yǎng)基配比(質量體積比):淀粉3.5%,黃豆餅粉2.5%，酵母粉1.0%，玉米漿0.75%,磷酸二氫鉀0.015%,碳酸鈣0.3%,硫酸銨0.5%。
[0028]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度33°C，通氣量1: 1.3V/V/min,攪拌，生長約28hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0029] 發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉7%，黃豆餅粉2%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵的酶解液浙干):2.8%，磷酸二氫鉀0.03%，碳酸鈣0.5%，硫酸銨0.6%，溴化鈉0.15%。
[0030]補料培養(yǎng)基(質量體積比):淀粉40%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵的酶解液(折干):1.5%，碳酸鈣0.5%，溴化鈉0.15%。
[0031]其他條件同現有的四環(huán)素發(fā)酵工藝，發(fā)酵過程中根據發(fā)酵液殘?zhí)强刂铺嫉椿旌衔铮L168hr放罐，效價30680u/ml，發(fā)酵效價提高6%以上，降低成本22%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少菌渣排放量。[0032]實施例2:
四環(huán)素菌渣經二次發(fā)酵酶解后濃縮的浸膏氨基酸總量7650mg/100ml。
[0033]種子培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉3.5%,黃豆餅粉2.0%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干)1.0%，磷酸二氫鉀0.015%，碳酸鈣0.35%,硫酸銨
0.5%。
[0034]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度32°C，通氣量1: 1.2V/V/min,攪拌，生長約7hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0035]發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉8.0%,黃豆餅粉1.7%，菌渣二次發(fā)酵分離濃縮浸膏(折干):2.8%，磷酸二氫鉀0.04%,碳酸鈣0.65%,硫酸銨0.6%，溴化鈉0.2%。
[0036]補料培養(yǎng)基(質量體積比):淀粉45%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干):1.25%，碳酸鈣0.55%,溴化鈉0.15%。
[0037]其他條件同現有的四環(huán)素發(fā)酵工藝，發(fā)酵過程中根據發(fā)酵液殘?zhí)强刂铺嫉椿旌衔铮L166hr放罐，效價32240u/ml，發(fā)酵效價提高10%以上，降低成本30%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少菌渣排放量。
[0038]實施例3
四環(huán)素菌渣經二次發(fā)酵滅活后所得四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液中游離氨基酸總量1568mg/100ml。
[0039]種子培養(yǎng)基配比(質量體積比):淀粉3.5%,黃豆餅粉2.5%，酵母粉1.0%，玉米漿
0.75%,磷酸二氫鉀0.015%,碳酸鈣0.3%,硫酸銨0.5%。
[0040]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度33°C，通氣量1: 1.3V/V/min,攪拌，生長約28hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0041]發(fā)酵培養(yǎng)基配方(質量體積比):淀粉6%，黃豆餅粉1.5%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液(折干):3.0%，玉米漿1.0%，磷酸二氫鉀0.03%,碳酸鈣0.5%,硫酸銨0.6%，溴化鈉0.15%
補料培養(yǎng)基(質量體積比):淀粉35%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液(折干):1.0%，碳酸鈣
0.5%,溴化鈉 0.15%。
[0042]發(fā)酵培養(yǎng)條件:溫度33°C，70hr降溫至32°C，通氣量1: 1.4V/V/min,攪拌，控制溶氧30-50%,根據發(fā)酵液殘?zhí)强刂铺嫉椿旌衔?生長168hr放罐,效價31420u/ml,發(fā)酵效價提高8%以上，降低成本25%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少菌種排放量。
[0043]實施例4
四環(huán)素菌渣經二次發(fā)酵滅活后所得的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液中游離氨基酸總量1760mg/100ml。
[0044]種子培養(yǎng)基:淀粉3.0%,黃豆餅粉2.2%，酵母粉1.2%，玉米漿0.6%,磷酸二氫鉀
0.01%,碳酸鈣0.3%,硫酸銨0.5%。
[0045]將四環(huán)素菌種的斜面孢子接入滅菌好的種子培養(yǎng)基中按如下條件培養(yǎng):
溫度33°C，通氣量1: 1.3V/V/min,攪拌，生長約27hr移入發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0046]發(fā)酵培養(yǎng)基配方:淀粉8%，黃豆餅粉2.5%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的滅活液(折干):2.0%，玉米漿 1.5%，磷酸二氫鉀0.02%,碳酸鈣0.6%,硫酸銨0.7%，溴化鈉0.2%。
[0047]補料培養(yǎng)基:淀粉45%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的滅活液(折干):2.0%，碳酸鈣
0.7%,溴化鈉 0.2%。[0048]發(fā)酵培養(yǎng)條件:溫度33°C，60hr降溫至32°C，通氣量1: 1.4V/V/min,攪拌，控制溶氧30-50%,根據發(fā)酵液殘?zhí)强刂铺嫉椿旌衔?生長168hr放罐,效價30850u/ml,發(fā)酵效價提高6%以上，降低成本20%以上，使用大量四環(huán)素菌渣，減少菌種排放量。
[0049]上述實施例中，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液、四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液均采用中國專利《一種四環(huán)素菌渣的處理方法》(申請?zhí)枮?01310527166.4)的方法獲得。將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解 液進行固液分離后，所得液體通過濃縮獲得浸膏。
【權利要求】
1.一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將滅活后的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中 發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~8%，黃豆餅粉1.5~2.5%，滅活后的四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液(折干):2.0~3.0%,玉米漿1.0~1.5%,磷酸二氫鉀0.02~0.04%,碳酸鈣0.5~0.7%,硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉0.15~0.25% ； 補料培養(yǎng)基組成為:淀粉35~50%，滅活后的四環(huán)素菌渣的二次發(fā)酵液(折干):1.0~2.0%,碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2% ； 上述比例以質量體積比計。
2.—種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液酶解處理后作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中 發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~9%，黃豆餅粉2~2.5%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液(折干):2.0~3.0%,磷酸二氫鉀0.03~0.06%,碳酸鈣0.5~0.7%,硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉 0.15-0.25% ； 補料培養(yǎng)基組成為:淀粉35~50%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液(折干):1.5~2.0%,碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2% ； 上述比例以質量體積比計。
3.一種四環(huán)素菌渣的循環(huán)利用方法，其特征是:將四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏作為四環(huán)素發(fā)酵系統(tǒng)中種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基的原料組成部分，其中 種子培養(yǎng)基組成為:淀粉3~5%，黃豆餅粉1.5~3%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干)0.8~1.2%,磷酸二氫鉀0.01~0.025%,碳酸鈣0.2~0.4%,硫酸銨0.4~0.6% ； 發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:淀粉6~9%，黃豆餅粉1.5~2.0%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干):1.5~3.0%,磷酸二氫鉀0.03~0.06%,碳酸鈣0.5~0.7%，硫酸銨0.6~0.8%,溴化鈉0.15~0.25% ； 補料培養(yǎng)基的組成:淀粉35~50%，四環(huán)素菌渣二次發(fā)酵液的酶解液分離后制成的酵母浸膏(折干):1.0~1.5%，碳酸鈣0.5~0.7%,溴化鈉0.1~0.2%。
【文檔編號】C12P29/00GK103966298SQ201410221646
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】郭海燕, 李學兵, 孫瑞君, 胡曉玲, 馬玉龍, 盛雪, 張志
申請人:寧夏啟元藥業(yè)有限公司