[发明专利]一种利用淀粉废水发酵生产多糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用淀粉废水发酵生产多糖的方法，以淀粉废水为原料，利用多粘类芽孢杆菌进行发酵。本发明包括生产菌在淀粉废水中生长与多糖发酵适用性验证以及淀粉废水中芽孢杆菌生长与发酵曲线的测定，其中多粘类芽孢杆菌在淀粉废水中发酵多糖的生产方法，主要流程是在pH调节至中性的淀粉废水中接入芽孢杆菌在恒温下震荡培养。本发明公开的多糖生产方法不仅能够以较高的产糖效率生产得到具有多种用途的胞外多糖，而且以工业淀粉废水为原料，能够大大降低生产成本，同时发酵过程中能够明显降低废水中的淀粉和蛋白质等有机物含量，有效减少工业废水污染，具有极大的发展潜力。

技术领域

本发明属于微生物技术及糖的生产技术领域，特别涉及一种以淀粉废水为原料，利用多粘类芽孢杆菌发酵生产多糖的方法。

背景技术

淀粉废水是指在淀粉原料加工过程中产生的废弃液体，它是一种酸性且含有高浓度有机物的废水，是目前食品行业产生的污染程度较高的几种废水品类之一。根据我国环保部发布的《淀粉废水治理工程技术规范》，淀粉生产工厂会根据其最终获得淀粉废水的生物化学特性来选择废水处理的手段，目前主流的处理手段为凝絮沉淀以及生物处理，或是这两种方法相结合。但是淀粉废水中往往含有高浓度有机化合物如淀粉、多糖、粗蛋白、脂肪和粗纤维等，具有极高的资源化再利用价值(Jin B,Huang LP,Lant P.Rhizopusarrhizus-a producer for simultaneous saccharificationand fermentation ofstarch waste materialsto l(+)-lactic acid[J].Biotechnology Letters,2003,25(23):1983-1987.)。因此如果对淀粉废水进行合理地处理提升其再利用条件后对其进行再利用，可以有效的提升资源利用率，同时又可以起到减毒减害的作用。

多粘类芽孢杆菌胞外多糖是具有很高应用价值的发酵产物，可以作为食品、染料的稳定剂；医疗用的代血浆或制成稳定的乳状液；用于生物选矿改善矿石表面的亲水性；化妆品的拼料；以及制成生物化学、医药工业和试验室用的吸附剂、固定化酶或固定化细胞的载体等(刘振华,井长勤,周晨妍.生防细菌多粘类芽孢杆菌多糖研究进展[J].上海农业学报,2015,31(4):146-150.)。由多粘类芽孢杆菌产生的胞外多糖具有较强的体外和体内抗氧化活性，可以作为天然的抗氧化剂应用于食品和医药工业等。因此利用多粘类芽孢杆菌处理淀粉废水，不仅能够得到胞外多糖产物，还能够减少淀粉废水中的主要有机污染物含量，在微生物多糖的生产，降低工业污染与环境保护具有良好前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用淀粉废水发酵生产多糖的方法，同时提供淀粉废水的适用性验证方法，以较高的效率生产得到具有多种应用领域的胞外多糖，并且能够减少淀粉废水对环境的污染，具有巨大的发展潜力。

本发明是通过以下技术方案实现的。

多粘类芽孢杆菌菌株，其保藏名称为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)PYQ1，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC No.16444，保藏日期为2018年9月10日。所述的多粘类芽孢杆菌菌株PYQ1在申请号为CN201811216217.0的发明中已经公布。

一种利用淀粉废水发酵生产多糖的方法，步骤如下：

(1)多粘类芽孢杆菌菌株在平板培养基上活化，然后将活化后的菌种接种在种子培养基中，30-37℃条件下摇瓶培养8-12h，得到多粘类芽孢杆菌种子液；

(2)将淀粉废水调节pH至中性；以体积百分比1.5-2.5％接种量接种步骤(1)得到的种子液至淀粉废水，在25℃-35℃、转速150-220rpm的摇床中振荡培养48-72h。

作为本发明的优选，所述平板培养基各成分的质量体积分数分别为：1-2％蔗糖、0.5-1％蛋白胨、0.5％酵母浸粉、0.3％磷酸氢二钠、2％琼脂条，115℃高压蒸汽灭菌后倒平板。