[发明专利]一种利用鱼粉废水生产生物油脂的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种利用鱼粉废水生产生物油脂的方法，属于废水资源化利用领域。

二、技术背景：

淀粉、大豆蛋白等行业废水由于浓度低，需要浓缩后才能作为酵母菌培养基制备生物油脂，因此生产工艺复杂，运行成本高。而鱼粉废水有机物浓度是淀粉等废水浓度的5～10倍，从营养组成上完全满足培养剂要求。但该类废水有机物种类复杂、含盐量也高，难以作为培养基使用。

三、发明内容：

本发明针对鱼粉废水营养组分特点，开发了一种以鱼粉废水为培养基，利用酵母菌快速制备生物油脂的新工艺。该工艺采用阶梯方式进行培养，通过添加营养微调剂，合理启动及加速发酵反应。

本发明利用鱼粉废水生产生物油脂的方法，其步骤如下：

(1)驯化期：对原废水首先稀释至1/4浓度，接种选用的产油酵母菌到发酵罐中，驯化酵母菌的适应性；

(2)扩增期：将原废水稀释至1/2浓度，接种步骤1中培养的酵母菌到发酵罐中，扩增酵母菌产量；

(3)微生物需要适应新环境的变化，经过适应期后，生物量逐渐增长，在发酵培养6天后趋于稳定；

(4)生产期：将步骤2中的酵母菌接种在废水原液中，置于各个发酵罐中，该阶段投加营养微调剂改善微观环境，使酵母菌加速增殖，生产中发酵罐保持温度为30℃，转速搅拌器转速为200rpm，每罐培养周期为6天；

(5)采用离心-氯仿提取技术，将上述发酵原液经离心后，取沉积物加CHCl₃、CH₃OH超声振荡，剩余上清液挥发氯仿后，即制备出生物油脂，氯仿可循环利用。

本发明所述的营养微调剂为酵母膏75-85％、铁锰微量元素5-10％、醋酸钠缓冲剂15-25％。

本发明具有以下优点：鱼粉废水直接作为培养基，与其他废水相比具有操作简单，投资低的特点；采用阶梯式培养方式，酵母菌驯化、培养速度快；开发的营养微调剂，不仅能调节废水的营养比，而且能调整发酵环境的pH，因此酵母菌发酵效率高，鱼粉废水利用效率快，发酵后，剩余物质少；由于剩余物质少，而且其含水率低，稍微添加营养物质调整后，可以作为养殖饲料。

四、具体实施例：

(1)驯化期：对原废水首先稀释至1/4浓度，接种选用的产油酵母菌到各个发酵罐中，发酵罐为机械式搅拌，转速为200rpm，温度为30℃。培养周期为6天驯化酵母菌的适应性，以备下阶段接种使用。

(2)扩增期：将原废水稀释至1/2浓度，接种步骤1中培养的酵母菌，将培养的菌种接种到发酵罐中，保持温度为30℃，搅拌器转速为200rpm。培养周期为6天。扩增酵母菌产量，以备生产中接种使用。

(3)步骤1和步骤2为种菌驯化、扩增期，不添加任何物质。该阶段，由于微生物需要适应新环境的变化，因此生物量开始有一个明显的下降趋势。经过适应期后，生物量逐渐增长，在发酵培养6天时，生物量达到最大值5.34g/L，之后趋于稳定。油脂产率及油脂含量呈现出与生物量类似的变化情况，二者均在培养6d时，分别达到最大值1.11g/L和20.79％。

(4)生产期：将步骤2中的酵母菌接种在废水原液中，置于各个发酵罐中，进入到生产的启动期及加速期。该阶段，投加营养微调剂改善碳氮比以及pH等微观环境，使酵母菌加速增殖。该营养微调剂包括75％的酵母膏、5％的铁锰微量元素以及20％醋酸钠缓冲剂，加速酵母菌增殖。添加的营养盐与培养基体积比为：1∶1000，每日一次。生产中发酵罐保持温度为30℃，转速搅拌器转速为200rpm。每罐培养周期为6天。

(5)设置密闭负压车间，生物油脂提取方式采用离心-氯仿提取技术，氯仿循环利用。取发酵液于3000r/min下离心10min后，取沉积物1∶2(v/v)CHCl₃∶CH₃OH超声振荡，然后3000r/min离心，上清液挥发氯仿后，制备出生物油脂。