地区：上海市 宝山区
关键词：山东省科学院生物研究所;泰安巴夫巴夫农业科技有限公司;山东阜丰发酵有限公司;潍坊盛泰药业有限公司;青岛根源生物技术集团有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004382
成果描述：
| 该项目属于环境保护技术领域。 中国是玉米加工产业大国，涉及食品、医药、化工等行业，其加工过程每年产生高达2080万吨的玉米浸泡液，COD浓度达10万mg/L、氨氮1900mg/L左右，pH3.5～4.5，直接排放造成酸性高浓度有机废水处理难度大、成本高。采用浓缩干燥生产玉米浆，能耗高，经济价值低；以玉米浸泡液为原料生产肌醇、菲丁等，营养物质利用率低，仍有废水处理问题，浸泡液的处理处置已成为制约玉米加工业持续发展的瓶颈。 鉴于玉米浸泡液营养丰富，项目以浸泡液为原料，选育布拉酵母优良菌株，优化高密度发酵工艺参数并实现规模化生产，获得高品质布拉酵母菌剂，并经复配研制出系列多功能产品，实现产业链延伸和玉米浸泡液的资源化、高值化利用，同时实现发酵过程能量梯级利用及中水循环利用，有效解决传统浸泡液难处理、低值高耗等问题，从而为玉米深加工业的可持续发展提供重要技术支撑。项目成果具有如下创新点： （1）首次筛选出高效利用玉米浸泡液的布拉酵母优良菌株。针对玉米浸泡液难处理、能耗高的问题及营养丰富、酸度大的特点，利用多靶标综合指标评价体系，驯化、诱变筛选出高生物量、高海藻糖含量的布拉酵母菌。该菌与其它微生物比，具有营养成分利用率高、生长快、耐酸等优点，为浸泡液的资源化和规模化利用奠定了基础。 （2）创新了规模化高密度发酵生产的在线检测、底物反馈及固液分离等系列关键技术，获得高品质布拉酵母菌剂。经发酵工艺优化及关键技术参数在线检测，采用底物反馈调控技术，消除底物抑制，发酵水平达50×108CFU/mL，细胞干重达56.6g/L，实现了规模化高密度发酵生产；开发预喷涂助滤剂板框过滤技术，解决了固液分离难问题，获得高品质布拉酵母活性菌剂。浸泡液发酵处理后COD降至1000mg/L左右，极大地降低了后续废水处理压力和成本。 （3）布拉酵母菌与其他益生菌复配，开发出系列绿色、高值多功能饲料添加剂。将布拉酵母菌与乳酸菌、芽孢菌按畜禽不同需求科学复配，研制出一系列能有效增强畜禽免疫力、抑制肠道致病菌、防止母猪便秘，提升饲料转化率的多功能饲料添加剂。该饲料添加剂能显著提高畜禽产品产量，降低药物残留，实现了绿色生态养殖，最终实现了玉米浸泡液的高值化利用。 （4）创新设计了布拉酵母菌发酵过程的能量梯级利用及中水循环利用，实现清洁生产。将淀粉生产中胚芽、纤维和蛋白粉烘干排出的余热蒸汽，经换热器给玉米浸泡液和流化床低温烘干供热，代替锅炉蒸汽，降低工艺能耗；发酵上清液处理后COD浓度降至120mg/L，80%回用于酵母洗涤与玉米浸泡，显著节约了水资源，减少了废水处理费用。 该技术在5家玉米加工企业推广应用，近三年企业累计利用玉米浸泡液4.45万吨，实现销售收入3.95亿元，利税4252.2万元。以盛泰药业公司为例，该工艺与原浓缩工艺相比，每天节约蒸汽8128元，近三年节约费用890.13万元。系列多功能饲料添加剂的开发，实现销售收入8630万元。 成果获授权国家发明专利7项，实用新型专利2项；获得山东省微生物饲料添加剂批准文号16项；发表学术论文15篇，培养研究生2名。 |
