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一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法

  • 专利名称
    一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法
  • 发明者
    吕厚臣, 宋学宁, 王长海, 田艳艳
  • 公开日
    2012年6月27日
  • 申请日期
    2012年1月9日
  • 优先权日
    2012年1月9日
  • 申请人
    山东金洋药业有限公司
  • 文档编号
    C12P7/44GK102517344SQ201210003818
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,包括右旋糖酐生产废液的预处理和衣康酸发酵培养基制备,其特征在于所述右旋糖酐生产废液的预处理方法,是将氢氧化钙按比例加入右旋糖酐生产废液中进行沉淀,其中,氢氧化钙与右旋糖酐生产废液的重量体积比(w/v)为0. 03 0. 05%2.根据权利要求1所述的将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,其特征在于所述氢氧化钙与右旋糖酐生产废液的重量体积比(《Λ)为0. 035 0. 045%3.根据权利要求1或2所述的将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,其特征在于,具体生产步骤为A废液预处理将右旋糖酐生产废液打入沉淀罐中,将氢氧化钙按上述重量体积比加入右旋糖酐生产废液中,调节PH值至7 8,沉淀12 18小时,制得沉淀后上清液;B衣康酸发酵培养基制备a)取步骤A所述沉淀后的上清液,检测其中还原糖质量,得还原糖与废液上清液的重量体积比(w/v)为2 3% ;b)将沉淀后的上清液打入配料罐中,替代饮用水用于衣康酸发酵培养基的配料;c)将各物料按重量体积比(w/v)硫酸锌0.003 0. 005 %,磷酸氢二钾0. 02 0. 03 %, 硫酸铜0. 003 0. 005%,硝酸铵0. 2 0. 3%,硫酸镁0. 05 0. 07%,氯化钙0. 02 0. 03%,葡萄糖10 11%,加入配料罐中搅拌均勻,制得混合液,将混合液打入发酵罐中, 于118 122°C灭菌20分钟,制得衣康酸发酵培养基4.根据权利要求3所述的将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,其特征在于使用43 45吨沉淀后废液的上清液,在培养基组分配比中可减少800 950kg葡萄糖用里
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专利名称:一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法技术领域本发明属于微生物发酵和生物制药领域,具体涉及一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法。右旋糖酐是一种由若干葡萄糖脱水形成的无毒无害的高分子葡萄糖聚合物,是世界上第一个工业化生产的微生物多糖,是最早使用和得到公认的一种优良的血浆代用品, 在医药、食品和石油等方面都有着广泛的应用。目前国内右旋糖酐的生产工艺,都是以食用蔗糖、蛋白胨、磷酸氢二钠等为原料,经肠膜状明串珠菌L. M-12 号菌(Lcuconostoe Mesenteroides)发酵后生成高分子葡萄糖聚合物,然后再经过精制处理得到不同分子量的右旋糖酐产品,分子式为(C6HiciO5)Iu蔗糖是含有一分子葡萄糖和一分子果糖的双糖,右旋糖酐发酵生产过程中只利用了其中的葡萄糖,所以生产母液中含有大量未被利用的果糖等有用的成分。目前国内生产右旋糖酐的过程中对于母液的处理方法并不理想,虽然有提取果糖、做饲用复合酶制剂等方面的研究,但实用性不强,投入大、产出少,无法大范围推广, 所以企业都是将废液作为工业废水进行环保处理,既浪费了资源,又需要投入大量的环保处理费用。此问题一直困扰着众多的右旋糖酐生产厂家。所以,寻求一种有效的右旋糖酐生产废液综合利用方法显的尤为重要。发明内容本发明要解决的技术问题是根据国内右旋糖酐生产厂家废液处理难、资源浪费大的的问题,提供一种有效的废液综合利用的方法,该方法对衣康酸生产水平和产品质量没有不良影响,且工艺步骤少、经济效益和社会效益好。本发明是通过以下技术方案实现的一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,包括右旋糖酐生产废液的预处理和衣康酸发酵培养基制备,其特征在于所述右旋糖酐生产废液的预处理方法,是将氢氧化钙按比例加入右旋糖酐生产废液中进行沉淀, 其中,氢氧化钙与右旋糖酐生产废液的重量体积比(W/V)为0. 03 0. 05%。优选的,所述氢氧化钙与右旋糖酐生产废液的重量体积比(w/v)为0.035 0. 045%。上述将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,其特征在于,具体生产步骤为A废液预处理将右旋糖酐生产废液打入沉淀罐中,将氢氧化钙按上述重量体积比加入右旋糖酐生产废液中,调节PH值至7 8,沉淀12 18小时,制得沉淀后上清液;
B衣康酸发酵培养基制备
a)取步骤A所述沉淀后的上清液,检测其中还原糖质量,得还原糖与废液上清液的重量体积比(w/v)为2 3% ;
b)将沉淀后的上清液打入配料罐中,替代饮用水用于衣康酸发酵培养基的配料;
c)将各物料按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 003 0. 005%,磷酸氢二钾0. 02 0.03%,硫酸铜0. 003 0. 005 %,硝酸铵0. 2 0. 3 %,硫酸镁0. 05 0. 07 %,氯化钙 0. 02 0. 03 %,葡萄糖10 11 %,加入配料罐中搅拌均勻,制得混合液,将混合液打入发酵罐中,于118 122°C灭菌20分钟,制得衣康酸发酵培养基。
其中,每使用43 45吨沉淀后废液的上清液在培养基组分配比中可减少800 950kg葡萄糖用量。
与现有技术相比,本发明将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法所具有的有益效果是本发明所述的将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,可充分利用右旋糖酐生产废液中的还原糖(主要是果糖)作为衣康酸发酵生产的碳源,有效减少右旋糖酐生产的废水排放量,减少衣康酸发酵培养基制备时的葡萄糖用量,在培养基组分配比中可减少750 900kg ;右旋糖酐废液沉淀处理后的温度为60 75°C,而正常饮用水的温度在15 25°C,可减少发酵培养基灭菌过程的蒸汽用量,降低能耗,每罐次灭菌可减少 2450 ^OOkg蒸汽用量,实现右旋糖酐生产废液的变废为宝。采用本发明制得的衣康酸发酵培养基进行衣康酸发酵生产时,对发酵液中衣康酸的浓度和转化率无不良影响,发酵液中衣康酸的浓度6. 8 7. 25 %,转化率60. 8 61. 5 %,生产出的衣康酸的质量符合国家轻工行业标准。本发明涉及的工艺步骤较少,既可以降低废水处理费用,又可以降低衣康酸生产成本,经济效益和社会效益好。

实施例1
a)将右旋糖酐生产废液50m3打入安装有搅拌和保温条件的沉淀罐中,加入16kg 氢氧化钙,调节PH值至7. 3,搅拌均勻,沉淀13小时,得沉淀后废液。
b)取沉淀后的废液上清液,检测其中的还原糖含量为2. 15% ;将沉淀后的上清液 43m3打入配料罐中,在配制培养基时,组分配比中减少850kg葡萄糖用量。
c)发酵培养基制备(w/v)
按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 003 %,磷酸氢二钾0.02%,硫酸铜0. 003 %,硝酸铵0. 2 %,硫酸镁0.05%,氯化钙0.02%,葡萄糖10. 8 %的比例,将以上物料加入配料罐中搅拌均勻,其中硫酸锌1. ^g,磷酸氢二钾10kg,硫酸铜1. ^g,硝酸铵100kg,硫酸镁2. 5kg, 氯化钙10kg,葡萄糖MOOkg。然后将培养基打入发酵罐中,于118 121°C灭菌20分钟。
d)衣康酸发酵
将符合接种标准的衣康酸液体种子培养液按照10% (ν/ν)的接种量接种于发酵培养基中,培养温度36 37°C,转速100 120转/分,风量500 700立方米/小时,罐压0. 03 0. 05Mpa,培养时间68小时。
实施例2
a)将右旋糖酐生产废液50m3打入安装有搅拌和保温条件的沉淀罐中,加入 17. 5kg氢氧化钙,调节pH值至7. 4,搅拌均勻,沉淀15小时,得沉淀后废液。
b)取沉淀后的废液上清液,检测其中的还原糖含量为2. 03% ;将沉淀后的上清液 44m3打入配料罐中,在配制培养基时,组分配比中减少800kg葡萄糖用量。
c)发酵培养基制备(w/v)
按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 004 %,磷酸氢二钾0.03%,硫酸铜0. 004 %,硝酸铵0. 25%,硫酸镁0. 06%,氯化钙0. 025%,葡萄糖10. 9%的比例,将以上物料加入配料罐中搅拌均勻,其中硫酸锌^g,磷酸氢二钾15kg,硫酸铜^g,硝酸铵12^g,硫酸镁3kg,氯化钙12. ^g,葡萄糖M50kg。然后将培养基打入发酵罐中,于118 122°C灭菌20分钟。
d)衣康酸发酵
将符合接种标准的衣康酸液体种子培养液按照10% (ν/ν)的接种量接种于发酵培养基中,培养温度36 37°C,转速100 120转/分,风量500 700立方米/小时,罐压0. 03 0. 05Mpa,培养时间72小时。
实施例3
a)将右旋糖酐生产废液50m3打入安装有搅拌和保温条件的沉淀罐中,加入20kg 氢氧化钙,调节PH值至7. 6,搅拌均勻,沉淀14小时,得沉淀后废液。
b)取沉淀后的废液上清液,检测其中的还原糖含量为2. 3% ;将沉淀后的上清液 45m3打入配料罐中,在配制培养基时,组分配比中减少950kg葡萄糖用量。
c)发酵培养基制备(w/v)
按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 0035 %,磷酸氢二钾0. 025 %,硫酸铜0. 003 %,硝酸铵0.2%,硫酸镁0. 06 %,氯化钙0. 025 %,葡萄糖10. 6 %的比例,将以上物料加入配料罐中搅拌均勻,其中硫酸锌1. 75kg,磷酸氢二钾12. ^g,硫酸铜1. ^g,硝酸铵100kg,硫酸镁 3kg,氯化钙123kg,葡萄糖5300kg。然后将培养基打入发酵罐中,于118 121°C灭菌20 分钟。
d)衣康酸发酵
将符合接种标准的衣康酸液体种子培养液按照10% (ν/ν)的接种量接种于发酵培养基中,培养温度36 37°C,转速100 120转/分,风量500 700立方米/小时,罐压0. 03 0. 05Mpa,培养时间76小时。
实施例4
a)将右旋糖酐生产废液50m3打入安装有搅拌和保温条件的沉淀罐中,加入 22. 5kg氢氧化钙,调节pH值至7. 7,搅拌均勻,沉淀16小时,得沉淀后废液。
b)取沉淀后的废液上清液,检测其中的还原糖含量为2. 12% ;将沉淀后的上清液 43m3打入配料罐中,在配制培养基时,组分配比中减少800kg葡萄糖用量。
c)发酵培养基制备(w/v)
按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 004 %,磷酸氢二钾0.02%,硫酸铜0. 004 %,硝酸铵0. 2 %,硫酸镁0.05%,氯化钙0.03%,葡萄糖10. 9 %的比例,将以上物料加入配料罐中搅拌均勻,其中硫酸锌^ig,磷酸氢二钾10kg,硫酸铜^cg,硝酸铵100kg,硫酸镁2. ^g,氯化钙Mkg,葡萄糖M50kg。然后将培养基打入发酵罐中,于118 121°C灭菌20分钟。
d)衣康酸发酵
将符合接种标准的衣康酸液体种子培养液按照10% (ν/ν)的接种量接种于发酵培养基中,培养温度36 37°C,转速100 120转/分,风量500 700立方米/小时,罐压0. 03 0. 05Mpa,培养时间70小时。
对比例1
a)发酵培养基制备(w/v)
在配料罐中放入饮用水约45m3,按重量体积比(w/v)硫酸锌0. 004%,磷酸氢二钾 0. 025%,硫酸铜0. 004%,硝酸铵0. 25%,硫酸镁0. 06%,氯化钙0. 025%,葡萄糖12. 5% 的比例,将以上物料加入配料罐中搅拌均勻,其中硫酸锌^ig,磷酸氢二钾12. ^g,硫酸铜 ^g,硝酸铵12^g,硫酸镁3kg,氯化钙12. ^g,葡萄糖6250kg。然后将培养基打入发酵罐中,于118 121°C灭菌20分钟。
b)衣康酸发酵
将符合接种标准的衣康酸液体种子培养液按照10% (ν/ν)的接种量接种于发酵培养基中,培养温度36 37°C,转速100 120转/分,风量500 700立方米/小时,罐压0. 03 0. 05Mpa,培养时间72小时。
对实施例1 4和对比例1的最终发酵液中衣康酸的浓度、最终发酵液中衣康酸转化率、葡萄糖用量、灭菌蒸汽用量和减少废液排放量进行测试并记录,实验测试结果如表 1所示。
表1实验测试结果


一种将右旋糖酐生产废液用于衣康酸发酵生产的方法,属于微生物发酵和生物制药领域。包括右旋糖酐生产废液的预处理和衣康酸发酵培养基制备,其特征在于所述右旋糖酐生产废液的预处理方法,是将氢氧化钙按比例加入右旋糖酐生产废液中进行沉淀,其中,氢氧化钙与右旋糖酐生产废液的重量体积比(w/v)为0.03~0.05%。本发明可充分利用右旋糖酐生产废液中的还原糖作为衣康酸发酵生产的碳源,有效减少右旋糖酐生产的废水排放量,减少衣康酸发酵培养基制备时的葡萄糖用量,减少培养基灭菌过程的蒸汽用量,实现右旋糖酐生产废液变废为宝。



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