味精母液在飼料中的開發利用
味精母液是指味精廠生產味精過程中經等電分離提取穀氨酸後排放的廢液。國內味精廠從發酵液中提取穀氨酸時,普遍是不先分離菌體,直接從含有菌體和蛋白質的發酵液及其濃縮物中提取穀氨酸,而且國內越來越多的味精企業逐漸發展趨向於等電母液不再經過離交柱回收殘留穀氨酸,而是直接進行綜合利用和廢水處理後達標排放,以降低生產成本,提高綜合效益。因此,等電母液中含有大量的蛋白質及其他營養成分,據報道,母液中殘留的穀氨酸約為1.2%一1.5%,甚至高達2%,占發酵醪液中穀氨酸的20%-25 %,其中含有的大量菌體是優質蛋白源,粗蛋白含量約占70%-80%,再利用價值很高,利用現代生物技術可以對其進行綜合利用。如生產飼料酵母等單細胞蛋白(SCP),這種單細胞蛋白中氨基酸組份齊全,富含多種維生素,具有很高的營養價值,若用作飼料喂養家畜、家禽,可以明顯提高產奶、產蛋量。其中含量較高的穀氨酸雖然不是動物機體必需氨基酸,但它能在動物機體內作為必需氨基酸的轉化材料,特別是對產蛋雞和發育盛期的雛雞作用更明顯。如果用於豬飼料中,能明顯地提高豬的食欲,加快生長。另外,等電母液在味精廠汙染負荷高,數量大,每生產1t味精,即排放約10-20 t廢液,排放後對環境造成嚴重汙染。如能得到有效的開發利用,則會大大降低COD值,減輕廢水工序的處理負擔,不但產生較大的經濟效益,還會取得顯著的環境效益。目前利用味精母液生產菌體蛋白飼料的方法有如下幾種:
1、飼料酵母法
該法是以味精母液為主要原料,進行預先處理並輔以必要添加劑,進行酵母的培養與繁殖而製取飼料酵母。味精母液中含有豐富的有機物很適合微生物生長,每生產約3t味精所排放的廢水可生產1t幹酵母。此法目前已工藝成熟,設備定型,由初期的間歇發酵變成連續發酵,大大提高了生產效率且節約了能源。現已有多家味精廠用此法處理味精廢水。新的生物技術及高效菌種正在不斷被采用,潘永剛等通過選育酵母菌、光合細菌、芽孢杆菌、硫化細菌,獲得高活性菌體,利用多元微生物發酵技術,製成多元微生物活菌製劑,用味精廢水生產酵母抽提物,PSB菌體蛋白飼料等廢水資源化產品,找出一種低投入、高效益的新方法。
2、絮凝沉降法
味精母液含有菌體蛋白等大量懸浮物和膠體物質,加入適量紫凝劑,在一定條件下靜置,使菌體和蛋白質凝集在一起,再加助濾劑過濾,經脫水幹燥即得菌體蛋白。目前所用紫凝劑種類包括:無機絮凝劑;人工合成高分子絮凝劑和天然生物高分子絮凝劑。鉛、鐵係等無機絮凝劑,適用的pH都在6以上,對味精母液處理效果不佳。而由微生物產生的有絮凝效果的代謝產物一微生物絮凝劑對人體無害,而且可被生物降解,無二次汙染,使用安全,方便。方士等用吸附混凝一兩段SBR法處理味精母液,先加入吸附劑(矽藻土或膨潤土)吸附處理後,再加聚丙烯酸鈉作為絮凝劑進行混凝處理,取得較好效果。其他絮凝劑,如殼聚糖季胺鹽、螺旋藻等在味精母液處理上也具有良好的絮凝效果。但有效的有機高分子絮凝劑價格昂貴,限製了其在生產中的應用。
3、氣泡捕集法
在味精母液中加入陽離子聚電解質,捕集母液中的菌體,菌體自溶物及雜蛋白,形成一定大小的顆粒,再加入陰離子表麵活性劑,產生的氣泡與顆粒結合,由於氣泡上浮,夾帶顆粒脫離液相,再經板框過濾,幹燥即得SCP。此法與第二種方法工藝相似,隻是方法不同,也具有操作簡單、時間短、成本低、處理量大、對生產條件要求不高等優點。