赵 江 刘来亭 河南郑州工程学院
秦永林 江苏牧羊集团有限公司
中图分类号：S816．35 文献标识码：B 文章编号：1002－2813（2003）12－0026－02
味精母液是指味精厂生产味精过程中经等电分离提取谷氨酸后排放的废液。国内味精厂从发酵液中提取谷氨酸时，普遍是不先分离菌体，直接从含有菌体和蛋白质的发酵液及其浓缩物中提取谷氨酸，而且国内越来越多的味精企业逐渐发展趋向于等电母液不再经过离交柱回收残留谷氨酸，而是直接进行综合利用和废水处理后达标排放，以降低生产成本，提高综合效益。因此，等电母液中含有大量的蛋白质及其他营养成分，据报道，母液中残留的谷氨酸约为1．2％一1．5％，甚至高达2％，占发酵醪液中谷氨酸的20％－25 ％，其中含有的大量菌体是优质蛋白源，粗蛋白含量约占70％－80％，再利用价值很高，利用现代生物技术可以对其进行综合利用。如生产饲料酵母等单细胞蛋白（SCP），这种单细胞蛋白中氨基酸组份齐全，富含多种维生素，具有很高的营养价值，若用作饲料喂养家畜、家禽，可以明显
提高产奶、产蛋量。其中含量较高的谷氨酸虽然不是动物机体必需氨基酸，但它能在动物机体内作为必需氨基酸的转化材料，特别是对产蛋鸡和发育盛期的雏鸡作用更明显。如果用于猪饲料中，能明显地提高猪的食欲，加快生长。另外，等电母液在味精厂污染负荷高，数量大，每生产1t味精，即排放约10－20 t废液，排放后对环境造成严重污染。如能得到有效的开发利用，则会大大降低COD值，减轻废水工序的处理负担，不但产生较大的经济效益，还会取得显著的环境效益。目前利用味精母液生产菌体蛋白饲料的方法有如下几种：
1、饲料酵母法
该法是以味精母液为主要原料，进行预先处理并辅以必要添加剂，进行酵母的培养与繁殖而制取饲料酵母。味精母液中含有丰富的有机物很适合微生物生长，每生产约3t味精所排放的废水可生产1t干酵母。此法目前已工艺成熟，设备定型，由初期的间歇发酵变成连续发酵，大大提高了生产效率且节约了能源。现已有多家味精厂用此法处理味精废水。新的生物技术及高效菌种正在不断被采用，潘永刚等通过选育酵母菌、光合细菌、芽孢杆菌、硫
化细菌，获得高活性菌体，利用多元微生物发酵技术，制成多元微生物活菌制剂，用味精废水生产酵母抽提物，PSB菌体蛋白饲料等废水资源化产品，找出一种低投入、高效益的新方法。
2、絮凝沉降法
味精母液含有菌体蛋白等大量悬浮物和胶体物质，加入适量紫凝剂，在一定条件下静置，使菌体和蛋白质凝集在一起，再加助滤剂过滤，经脱水干燥即得菌体蛋白。目前所用紫凝剂种类包括：无机絮凝剂；人工合成高分子絮凝剂和天然生物高分子絮凝剂。铅、铁系等无机絮凝剂，适用的pH都在6以上，对味精母液处理效果不佳。而由微生物产生的有絮凝效果的代谢产物一微生物絮凝剂对人体无害，而且可被生物降解，无二次污染，使用安全，方便。方士等用吸附混凝一两段SBR法处理味精母液，先加入吸附剂（硅藻土或膨润土）吸附处理后，再加聚丙烯酸钠作为絮凝剂进行混凝处理，取得较好效果。其他絮凝剂，如壳聚糖季胺盐、螺旋藻等在味精母液处理上也具有良好的絮凝效果。但有效的有机高分子絮凝剂价格昂贵，限制了其在生产中的应用。
3、气泡捕集法
在味精母液中加入阳离子聚电解质，捕集母液中的菌体，菌体自溶物及杂蛋白，形成一定大小的颗粒，再加入阴离子表面活性剂，产生的气泡与颗粒结合，由于气泡上浮，夹带颗粒脱离液相，再经板框过滤，干燥即得SCP。此法与第二种方法工艺相似，只是方法不同，也具有操作简单、时间短、成本低、处理量大、对生产条件要求不高等优点。
4、加热沉淀法
味精母液经过加热杀死谷氨酸菌体，使菌体蛋白质变性失活，凝集沉降，再加入助滤剂过滤得菌体蛋白，所得SCP粗蛋白含量高于50％，是良好的饲料添加剂。此法可与离心分离法联合使用，即通过离心分离把母液分离成滤液和滤渣，再经过多效负压蒸发器把滤液浓缩到含水量为45％左右，蒸发器的二次蒸汽通过压缩后再作为蒸发器的热源，将滤渣和滤液浓缩后的固体经造粒、烘干、筛选，最终制成成品。但此法消耗能量较大，处理成本偏高，如能做好热能的循环利用，仍不失为一种简单易行的生产方法。
5、高速离心法
此法是利用味精母液中有机物质与水的比重差，通过离心达到固液分离，目前通常采用进口碟片离心机进行高速离心分离菌体，该法多与蒸发浓缩法一起使用，以回收蛋白饲料。该技术在西方一些发达国家使用较多，并有成套设备。国内使用不多，但也有不少报道。许汉祥等将发酵醒液预处理后，用进口碟片离心机进行高速离心分离菌体，所得菌体SCP质量好，粗蛋白含量高达75 ％，且含有16种氨基酸，可作为高效蛋白饲料添加剂，代替进口鱼粉。但因谷氨酸菌体小，普通离心机不能分离，必须使用高速离心方法。目前，高速离心机尚依赖进口，投资较大，运行能耗也高，且处理能力有限，制约了其发展。
6、膜分离法
膜分离作为一种新型的水处理技术，近几年来在废水处理中发展很快，它有常温操作，能耗低，占地少和操作方便等优点，符合味精母液资源再利用的要求。目前，用于味精母液处理的膜分离法主要为超滤。超滤是一种压力推动的膜分离方法。如用超级滤膜处理，可将母液中的菌体及蛋白质与营养物质从母液中分离并浓缩，作为动物饲料。崔文科采用中空纤维超滤膜处理高浓度味精废水，废水中菌体去除率达98 ％以上。但是超滤技术在应用中存在膜污染严重、一次投资大，超滤膜的材料、性能、堵塞、清洗、处理量等问题，尚不能很好解决。
7、固体发酵法
将味精母液通过加碱调节出值后，与各种辅料混合，再接种微生物进行固体发酵，以进一步提高蛋白质或其他营养成分含量，发酵结束后经过干燥即得固体蛋白饲料。经测定其粗蛋白含量在50％以上，且富含多种B族维生素及各种促生长因子。益生素等活性物质，对动物生长非常有利，而且随着添加辅料及微生物种类的不同而形式多样，在饲料工业开发应用中一枝独秀。李红光等研究采用固体发酵技术加工处理除盐味精浓缩母液，将浓缩母渡与固体辅料（棉籽粕，菜籽粕，鼓皮，米糠，羽毛，血粉等）混合并经适当处理后制成固体发酵培养基，通过接种，发酵，干燥等步骤制得活性蛋白饲料。每生产1t味精从废水中回收的于固物可生产2．5－3t优质蛋白饲料，其中粗蛋白≥50％，真蛋白≥45 ％，氨基酸总量37．43％，均不低于棉、菜籽粕单独固体发酵。
综上所述，味精母液经加工处理得到的菌体蛋白饲料因含有氨基酸、蛋白质、维生素、菌体蛋白等多种营养成分，作为饲料生物价值很高，按照生物学标准来评价微生物合成饲料用制剂，生产味精的杆菌属活细胞和失活细胞及所有生物合成产物都是无害的，因此用味精母液生产菌体蛋白饲料具有很高的研究和利用价值。
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