[发明专利]一种利用淀粉废水、大豆加工废水发酵生产乳酸的方法

说明书

本发明涉及一种利用淀粉废水、大豆加工废水发酵生产乳酸的方法，其特征在于：包括淀粉废水和大豆加工废水进行预处理、制备发酵培养基、米根霉进行活化和扩大培养后用制备的发酵培养基进行发酵培养、提起乳酸等步骤。本发明充分利用淀粉废水中大量的有机质和大豆加工废水中大量的氮元素，实现废水资源化利用，在保证乳酸产量较高的情况，减少了乳酸制备的成本，同时减少淀粉废水和大豆加工废水的排放量，减少淀粉废水和大豆加工废水对环境的影响。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种利用淀粉废水、大豆加工废水发酵产乳酸的方法。

背景技术

乳酸是一种重要的多用途有机酸，广泛应用于食品、医药、制药、饲料、农药、日用化工、皮革和纺织等行业，近年来其最主要的用途之一是以L(+)-乳酸为原料合成高功能性生物降解材料-聚乳酸(PLA)。我国通过发酵法生产L(+)-乳酸，发酵法选取的原料主要为玉米、马铃薯、木薯、甘薯、大米淀粉。

在我国食品加工行业中会产生大量的机废弃物，其中就包括淀粉废水和大豆加工废水，对环境污染严重。

淀粉废水是淀粉加工过程中产生的大量高浓度酸性有机废水。传统的淀粉废水处理工艺有气浮法、絮凝沉淀法、生物法等，具有处理量大、技术成熟等优势，但设备投资费用和运行费用都较高。

大豆加工废水是大豆工厂从大豆原料中提取1/3的蛋白质并将1/3的碳水化合物转化为废渣被低价处理后，剩余1/3的乳清蛋白和可溶性碳水化合物的混合物，大豆加工废水资源利用率极低，综合效益很差，通常是白白地排放掉，进而造成严重的环境污染。目前对大豆加工废水的处理方法应用较多的是厌氧-好氧生物处理法、蒸发浓缩法、发酵法与超滤-反渗透-电渗析法。厌氧-好氧生物处理法处理效果不稳定；蒸发浓缩法能耗大，设备投资与运行费用高，在工业上难于推广；发酵法所制得产品的质量较差，多为小分子蛋白糖，浓度偏稀；超滤-反渗透-电渗析法存在膜污染及设备操作复杂的缺点。

然而，上述的淀粉废水中含有大量残余淀粉、蛋白、糖类、脂肪、纤维素、灰分等有机物质，上述的大豆加工废水中氮含量也较高，这就为淀粉废水和大豆加工废水的资源化利用提供了可能，若能够将淀粉废水和大豆加工废水充分利用于乳酸生产工艺中，不仅会减少乳酸的生产成本，还能减少淀粉废水和大豆加工废水的排放量，减少淀粉废水和大豆加工废水对环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中淀粉废水和大豆加工废水利用率不高、排放后对环境污染严重，乳酸生产成本较高的问题，提出一种利用淀粉废水、大豆加工废水发酵生产乳酸的方法。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的一种利用淀粉废水、大豆加工废水发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤：

S1：分别对淀粉废水和大豆加工废水进行预处理；

S2：以淀粉废水为碳源，以大豆加工废水为氮源，混合淀粉废水和大豆加工废水制备发酵培养基；

S3：对米根霉进行活化和扩大培养，然后用制备的发酵培养基进行发酵培养，形成乳酸；

S4：提起发酵产生的乳酸。

优选地，所述S2制备发酵培养基时还添加了调节物质，调节物质采用浓度为5-50g/L的CaCO₃溶液。

优选地，所述S3发酵过程中添加调节物质，调节物质采用浓度为5-50g/L的CaCO₃溶液。

调节物质可在制备发酵培养基时添加在发酵培养基内，也可以在发酵过程中添加，随发酵的时间的延长，发酵培养基的PH值会组件降低，一定程度上会抑制乳酸的生成，调节物质的加入合理地控制了发酵过程中发酵液的PH值。

优选地，所述S1的具体步骤为S1.1.淀粉废水进入沉淀池沉淀6-24h；