[发明专利]一种利用豆制品废水生产单细胞蛋白饲料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用豆制品废水生产单细胞蛋白饲料的工艺，发酵后的饲料同时含有有益于畜禽消化吸收能力、提高免疫及抗寒应激力的多种益生菌、生物酶和生物活性物质，属于农业产品技术领域。

背景技术

豆制品是以大豆、绿豆、豌豆、蚕豆等豆类为主要原料经加工而成的食品。大家最熟悉的每天食用的的豆浆、豆奶、豆腐都是其中的代表。豆制品加工中一般都要通过豆浸泡、磨碎、分离、洗渣、凝固等环节，每个环节中都要消耗或使用大量的水，因此有句古语“豆腐是水做的”，“三分大豆七分水”，我国是实践上最大的豆制品生产和消费国，每天大量的豆制品生产中产生大量的豆制品废水，豆制品废水的特点是废水的排放量大有机物浓度高，成分复杂。以豆腐生产为例，黄泔水（又称黄浆水）COD高达20000到30000mg/L，泡豆水COD为4000到8000mg/L，各种废水有机成分非常复杂。泡豆水的主要含有水溶性非蛋白氮、税苏糖、棉籽糖等寡糖，柠檬酸等有机酸以及水溶性维生素、矿物质等，此外，还有异黄酮等色素类物质。黄泔水的组成更为复杂，除含泡豆水的所有成分以外，还含有蛋白质（大豆清蛋白、大豆凝血素、胰蛋白酶抑制因子等）、氨基酸、脂类等。豆腐生产清洗用水中含有大豆清蛋白、糖类、豆渣和清洁剂等。

这些豆制品废水收集后，一般进入食品厂的污水处理厂进行处理，处理后环境得到了治理，但是废水中大量的水溶性蛋白、油脂、总糖、水溶性维生素也被白白浪费了。为了回收豆制品废水中的再生物质资源，目前多采用膜分离技术分离废水中的低聚糖和蛋白质．然而，膜的更换和清洗带来的高昂运行费用使其经济效益甚微，严重制约了其推广应用，豆制品废水中含有大量的蛋白质、多糖、油脂等生物质，是生产单细胞蛋白(SCP)的良好原料．利用大豆蛋白生产工艺排出的高浓度乳清废水进行SCP生产，在SCP产生良好经济效益的同时，可大幅度削减豆制品废水的COD质量浓度，降低后续废水的处理费用以及甲烷和CO2的排放量。

单细胞蛋白(SCP)也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中，蛋白质含量高达40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。单细胞蛋白既可以提高人食用满足人体氨基酸蛋白质的需要，更是一种优秀的饲料蛋白原料，细胞蛋白饲料[1](Single Cell Protein)主要是指通过发酵方法生产的酵母菌、细菌、霉菌及藻类细胞生物体等。单细胞蛋白饲料营养丰富、蛋白质含量较高，且含有18～20种氨基酸，组份齐全，富含多种维生素。因为其营养配比齐全，可以直接作为全价饲料使用。除此之外，单细胞蛋白饲料的生产具有繁育速度快、生产效率高、占地面积小、不受气候影响等优点，因此，在当今世界蛋白质资源严重不足的情况下，发展单细胞蛋白饲料的生产越来越受到各国的重视。

用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多，包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物，但在不同条件下，微生物生长受到培养基成分、酸碱度、温度等多方面因素的影响，同时，不同微生物由于代谢途径不同，相互会产生拮抗作用，因此，利用微生物技术生产单细胞蛋白饲料应该首要解决发酵菌种的组配。本发明的生产菌种由以下菌种配比而成：1)白地霉(Geotrichum candidum link)，水解蛋白能力强，环境适应能力好菌体蛋白营养价值高，可供食用及饲料用，白地霉还能合成脂肪，能利用糖厂、酒厂及其他食品厂的有机废水生产饲料蛋白2）；2)产朊假丝酵母(Candida utilis)，可以利用纸浆、蜜糖、土豆淀粉和木材水解液，除了可以有效利用各种单糖和低聚糖之外，还可以分解纤维素类的大分子物，是目前世界上生产．SCP的主要菌种之--；3）光合细菌（PhotoSyntheticBacteria简称PSB，是一种能利用光能作为能量来源的细菌，光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力，光合细菌是一种营养丰富、营养价值高的细菌，菌体含有丰富的氨基酸、叶酸、b族维生素，尤其是维生素b12和生物素含量较高，还有生理活性物质辅酶Q。光合细菌的体积为小球藻的二十分之一，也是一种优秀的细胞蛋白饲料。