一種酵母廢水再利用的方法及用該方法生產酵母的方法
2023-12-01 03:23:06
專利名稱：一種酵母廢水再利用的方法及用該方法生產酵母的方法
技術領域：
本發明涉及一種酵母廢水冷凝水再利用的方法，特別是涉及一種利用酵母廢水冷凝水稀釋原料生產酵母的方法。
背景技術：
酵母生產主要以糖蜜為原料，其中以甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜為主，酵母生產產生的清液主要來源於糖蜜本身。糖蜜是糖廠製糖後的副產物，其中含有豐富的糖分，糖蜜中的可利用糖被酵母發酵利用後，剩餘不被酵母利用的物質以及酵母新陳代謝產生的代謝產物最終會隨發酵分離液排放。因此，酵母廢水中含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鐵等無機微量元素及焦糖、腐植酸、黃腐酸等大分子有機物。陳培金等公開了一種用糖蜜作為主要原料生產酵母，利用一級廢水和二級廢水循環利用，流加到酵母發酵罐中，作為進行連續發酵的稀釋用水(陳培金等，酵母廢水循環利用的研究，《環境汙染與防治》，1993，15(5)，12-14和20、48)。在該文的技術中，採用酵母分離廢水直接回用流加的方式，由於現在酵母生產要求高濃度發酵，產生高活力的酵母，這種方式很難得到高濃度發酵要求，同時酵母活力不會很高。李知洪等公開了一種以糖蜜為原料的酵母廢水處理的技術，(李知洪等，以糖蜜為原料的酵母廢水處理的技術，《釀酒科技》，2010,7 (193)，86-88和92)。該文中主要介紹的是廢水的處理方式，到蒸發濃縮這一步，得到55% -60%廢水濃縮液和COD在2500ppm左右的廢冷凝水。主要以廢水濃縮液為原料在噴霧乾燥得到有機肥料，而對冷凝水則處理後排放，極大地浪費了水資源，提高了成本。目前最先進的技術為採用多效蒸發濃縮器對酵母廢水進行蒸發濃縮，得到固形物在55% -60%的濃縮液，進一步處理達到變廢為寶的`目的，但是在蒸發濃縮過程中產生的冷凝水，或直接排放，或經過簡單處理後排放，沒有得到有效的重複利用。以糖蜜為原料的酵母廢水屬於高濃度有機廢水，其可生化處理性能較差，單一的處理技術並不能將酵母廢水處理後達標排放。由於酵母發酵廢水中含有豐富的有機質以及多種微量元素。因此，對於酵母廢水的處理必須在實現資源化綜合利用的基礎上採用多種處理技術相結合，最終實現廢水的達標排放。
發明內容
本發明提供一種利用酵母廢水冷凝水稀釋糖蜜的方法以及用該糖蜜生產酵母的方法。本發明是通過如下技術方案實現的:一種酵母廢水再利用的方法，包含如下步驟:I)將酵母生產過程中產生的酵母廢水進行濃縮，得到冷凝水；2)對步驟I)中的得到的冷凝水進行處理；以及3)將步驟2)處理後的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料。
其中，步驟I)所述濃縮是蒸發濃縮，優選是多效蒸發濃縮。其中，步驟2)中的處理是反滲透膜過濾。其中，步驟3)所述的生產酵母的原料是甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜。其中，酵母為麵包酵母，酒酵母或飼料酵母。一種將酵母廢水冷凝液用於生產酵母的方法，其特徵在於，包含如下步驟:I)將酵母菌種接種後，進行種子酵母的發酵，得到種子培養液，經分離得到酵母乳；2)將步驟I)得到的酵母乳接種於生產酵母的原料後進行發酵生產酵母；3)待步驟2)發酵結束後將發酵液分離得到酵母廢水，將酵母廢水進行濃縮，得到冷凝水，將獲得的冷凝水進行處理；4)將步驟3)處理的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料，得到稀釋後的原料；以及5)將步驟4)所得到的稀釋後的原料再利用用作步驟2)中的生產酵母的原料，對其接種酵母乳後進行發酵來生產酵母。其中，步驟5)中發酵前加入維生素BI，優選加入維生素BI的量，以最終發酵液體積計，為0.5-lg/M3。實際工廠生產中，是以發酵罐的體積，按照常規發酵工藝得到的最終發酵液體積估算加入維生素BI的量，該具體的量可上述0.5-lg/M3的範圍上下浮動20%，SP最大範圍可以達到0.4-1.2g/M3，優選的範圍為0.5-lg/M3。其中，步驟5)原料流加總量均較步驟2)中原料流加總量低0.9% -2%，優選為2小時。其中，其中步驟5)中發酵中酵母乳的接種量，以酵母乳中鮮酵母的含量計為步驟
2)中酵母乳中鮮酵母接種量的1.1-1.5倍，優選為1.2倍，也就是說，步驟5)中發酵起始溼重為步驟2)的1.1-1.5倍。實際工廠生產中，種子酵母的接種量可以比該接種量高，然而，過高會增加生產成本，同時增加發酵控制難度。因此，優選接種量處於上述範圍內。其中，步驟5)中發酵過程中原料達到最大流加量的時間和達到最大通風量的時間較步驟2)均推遲1-3小時。其中，步驟3)所述濃縮是蒸發濃縮，優選是多效蒸發濃縮。其中，步驟3)中的處理是反滲透膜過濾。其中，步驟4)所述的生產酵母的原料是甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜。其中，所述酵母為麵包酵母，酒酵母或飼料酵母。其中，所述麵包酵母為含糖麵包酵母和無糖麵包酵母。本發明利用酵母廢水蒸發濃縮過程中產生的冷凝水，經過膜過濾處理後用來稀釋原糖蜜，用於麵包酵母生產中，有效回收利用冷凝水，節約生產成本，創造價值。
:圖1:酵母廢水冷凝水處理流程圖。
具體實施例方式具體來說，本發明提供一種酵母廢水再利用的方法，以及用酵母廢水冷凝水稀釋原料用於生產酵母的方法。
本發明不僅開發了一種酵母廢水再利用的方法，還設計了專門適用於用冷凝水稀釋糖蜜作為發酵原料進行發酵的工藝。在酵母廢水再利用方法中，首先將酵母廢水經過蒸發濃縮，大部分的有機物和離子全部留著濃縮液中，濃縮液用做飼料添加劑等，而蒸發得到的冷凝水中的有機質和離子含量較低，故將該冷凝水進行適當處理後用於稀釋原料，以節約稀釋原料用水的量，可以循環生產。簡化了生產步驟，節約了成本。本發明使用稀釋原料進行發酵的專門工藝中，主要是對常規工藝中的部分參數進行改變，由於冷凝水中的各種離子的存在，並有可能有細菌帶入或沉澱生成，為了保證稀釋原料後的原料與常規工藝水稀釋得到的原料相差較小，故對稀釋後的原料進行發酵的參數進行了調節和優化，其中在上罐前加入維生素B I的目的是為了提高最終酵母的活力，抵消本發明中採用工藝可能帶來的質量影響，在增大接種酵母乳量的目的是減少該工藝對酵母生長的抑制；糖蜜達到最大流加量的時間較常規工藝要長，目的是防止本發明工藝可能出現的對酵母生長的抑制，讓酵母逐步適應此種糖蜜而且在該工藝中原料(糖蜜)的流加總量較常規工藝要低0.9 % -2 %，在一定程度上節約了原料，接種的種子酵母乳的濃度每批次略有不同，一般濃度在680-720g/l之間，每批種子都檢測酵母乳濃度，在具體計算的過程中折算為鮮酵母量計更準確。因此，考慮到生產中可能出現上述各種情況以及酵母生長受到抑制變慢等，故發明人設計了專門的發酵工藝。本發明對高濃度發酵廢水蒸發濃縮實際應用，濃縮後的濃縮液用於製備飼料等，針對多效蒸發濃縮器產生的冷凝水進行反滲透膜處理，除去冷凝水中殘留的大部分有機酸和鈣、鎂、鐵等無機離 子，降低冷凝水中COD含量，然後用反滲透膜過濾後的冷凝水直接稀釋原糖蜜。一般來說，生產酵母用糖蜜的總糖濃度為52% -54%，將總糖濃度在52% -54%左右的原糖蜜稀釋至總糖濃度在26% -27%左右，該濃度可以滿足酵母發酵生產的需要。以安琪酵母股份公司宜昌工廠為例，在平均日產高活性乾酵母80噸，按I噸乾酵母產生高濃度有機清液26立方米，同時每11立方清液產生10立方米的冷凝水計，則每天宜昌工廠產生冷凝水為1890立方米。而按日產高活性乾酵母80噸計，每天稀釋糖蜜用水約為550立方米，因此，上述產生的冷凝水足夠滿足生產酵母過程中糖蜜的稀釋用水的需要。本發明生產酵母方法與常規生產酵母的方法相比，在整個發酵過程來說，節省了步驟和降低了排汙成本和純淨水的消耗。採用本發明工藝生產高活性麵包酵母在品質上完全符合安琪酵母股份有限公司的一級品質量標準該標準見表I和表2，與常規工藝生產的麵包酵母沒有區別，得到的啤酒酵母和飼料酵母在品質上符合下表3和表4的要求。表I含糖性乾酵母理化指標及微生物指標
權利要求
1.一種酵母廢水再利用的方法，包含如下步驟: 1)將酵母生產過程中產生的酵母廢水進行濃縮，得到冷凝水； 2)對步驟I)中的得到的冷凝水進行處理；以及 3)將步驟2)處理後的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料。
2.如權利要求1所述的酵母廢水再利用的方法，其中步驟I)所述濃縮是蒸發濃縮，優選是多效蒸發濃縮。
3.如權利要求1或2所述的酵母廢水再利用的方法，其中步驟2)中的處理是反滲透膜過濾。
4.如權利要求1-3任一項所述的酵母廢水再利用的方法，其中步驟3)所述的生產酵母的原料是甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜。
5.如權利要求1-4任一項所述的酵母廢水再利用的方法，其中酵母為麵包酵母，酒酵母或飼料酵母，優選麵包酵母為含糖麵包酵母或無糖麵包酵母。
6.一種將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其特徵在於，包含如下步驟: 1)將酵母菌種接種後，進行種子酵母的發酵，得到種子培養液，經分離得到酵母乳； 2)將步驟I)得到的酵母乳接種於生產酵母的原料後進行發酵生產酵母； 3)待步驟2)發酵結束後將發酵液分離得到酵母廢水，將酵母廢水進行濃縮，得到冷凝水，將獲得的冷凝水進行處理； 4)將步驟3)處理的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料，得到稀釋後的原料；以及 5)將步驟4)所得到的稀釋後的原料再利用用作步驟2)中的生產酵母的原料，對其接種酵母乳後進行發酵來生產酵母。
7.如權利要求6所述將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟5)中發酵前加入維生素BI，優選加入維生素BI的量，以最終發酵液體積計，為0.4-1.2g/M3，優選為0.5-lg/M3。
8.如權利要求6或7所述將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟5)發酵過程中原料流加總量均較步驟2)中原料流加總量低0.9% -2%。
9.如權利要求6-8任一項所述的將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟5)中酵母乳的接種量為步驟2)中酵母乳接種量的1.1-1.5倍，所述接種量是以酵母乳中鮮酵母的含量計。
10.如權利要求6-9任一項所述將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟5)中發酵過程中原料達到最大流加量的時間和通風量達到最大的時間較步驟2)均推遲1-3小時，優選為2小時。
11.如權利要求6-10任一項所述將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟3)所述濃縮是蒸發濃縮，優選是多效蒸發濃縮；所述的處理優選反滲透膜過濾。
12.如權利要求6-11任一項所述將酵母廢水冷凝水用於生產酵母的方法，其中步驟4)所述的生產酵母的原料是甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜。
13.如權利要求6-12所述的生產酵母的方法，其中所述酵母為麵包酵母，酒酵母或飼料酵母，麵包酵母優選含糖麵包酵母和無糖麵包酵母。
全文摘要
本發明涉及一種酵母廢水再利用的方法以及用該方法生產酵母的方法。酵母廢水再利用的方法，步驟如下先將酵母廢水進行濃縮，得到冷凝水；將冷凝水進行處理；以及將處理後的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料。使用該廢水處理方法生產酵母的方法，步驟如下，將酵母菌種接種，經過放大培養後分離得到酵母乳；將酵母乳接種於生產酵母的原料後發酵生產酵母；發酵結束後將發酵液分離得到酵母廢水，將酵母廢水處理得到冷凝水，將獲得的冷凝水進行處理；處理後的冷凝水用於稀釋生產酵母的原料，得到稀釋後的原料；用該原料生產酵母的原料來生產酵母。該生產酵母過程中的酵母廢水冷凝水可以滿足生產過程中稀釋原料需要的水量。
文檔編號C12N1/16GK103183437SQ201110455439
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者匡金寶, 俞學鋒, 李知洪, 餘明華, 姚娟, 申進軍, 李天樂 申請人:安琪酵母股份有限公司