申請日2015.07.29

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號C12N1/20; C12R1/25; C12P21/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素的方法，包括預處理、離心分離、調(diào)配發(fā)酵、制備乳酸菌劑及回收細菌素等生產(chǎn)步驟。本發(fā)明操作簡單、生產(chǎn)成本低、生態(tài)環(huán)保、能耗低及附加值高，具有重要的經(jīng)濟價值及環(huán)保價值。本發(fā)明的有益效果是：乳酸菌細胞得率較高，得到的乳酸菌細菌素對大腸埃希氏菌、腸沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、單增李斯特氏菌具有顯著的抑制作用，在酸性環(huán)境下其抑菌效果更加顯著。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素的方法，其特征在于，它包括以下步驟：

　　S1. 將發(fā)酵成熟的鹽漬蔬菜廢水收集于調(diào)節(jié)沉淀池中，沉淀24～48 h，然后經(jīng)所述調(diào)節(jié)沉淀池底的過濾網(wǎng)進行粗過濾，經(jīng)活性炭除臭后得到鹽漬發(fā)酵細胞懸浮液;

　　S2. 將所述發(fā)酵細胞懸浮液置于離心機中離心1～5 min，其轉(zhuǎn)速為4000～8000 rpm，得到澄清液;

　　S3. 將葡萄糖、酵母抽提物和碳酸鈣加入到步驟S2得到的澄清液中進行調(diào)配，所得調(diào)配液于100～150℃下殺菌10～30 min;

　　S4. 將步驟S3殺菌后的調(diào)配液按照1～5%的接種量接種植物乳桿菌進行發(fā)酵，發(fā)酵過程中采用碳酸鈣或熟石灰調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至5.0～7.0，控制溫度為25～35℃，當發(fā)酵液中乳酸菌細胞濃度OD600值達到1.0～2.0時保持平衡2～4 d;

　　S5. 將步驟S4平衡后的發(fā)酵液置于離心機中離心1～5 min，其轉(zhuǎn)速為20000～40000 rpm，收集沉淀得到乳酸菌細胞，分離的上清液備用;

　　S6. 向所述乳酸菌細胞中添加5～10%的海藻糖，混合均勻后凍干，得到乳酸菌劑;

　　S7. 將步驟S5分離得到的上清液采用質(zhì)量濃度為40～60%的飽和硫酸銨溶液進行沉淀，將沉淀物經(jīng)超濾膜過濾，收集濾液并進行冷凍干燥得到乳酸菌細菌素。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素方法，其特征在于：所述鹽漬蔬菜廢水的鹽度為1～9%，以葡萄糖計的還原糖為0.01～10%，4000 rpm離心9～11min后水溶液中以蛋白質(zhì)計的總氮含量為0.01～10%，非鹽可溶性固形物含量為0.01～10%，感官要求無腐臭、無異味、無黑變、和無霉花浮膜。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素方法，其特征在于：所述過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔為20～40目。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素方法，其特征在于：步驟S3所述調(diào)配液以葡萄糖計的還原糖質(zhì)量分數(shù)為1.0～3.0%，以蛋白質(zhì)計的總氮含量為0.5～3.0%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素方法，其特征在于：所述酵母抽提物包括酵母粉和酵母膏。

　　說明書

　　一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及乳酸菌劑和細菌素的制備方法，特別是涉及一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸 菌劑和細菌素的方法。

　　背景技術(shù)

　　泡菜古稱葅，是指為了長時間存放而經(jīng)過發(fā)酵的蔬菜。一般來說，只要是纖維豐富的蔬 菜或水果，都可以制成泡菜，比如卷心菜、大白菜、紅蘿卜、白蘿卜、大蒜、青蔥、小黃瓜、 洋蔥、高麗菜等。蔬菜在經(jīng)過腌漬及調(diào)味之后，有種特殊的風味，很多人會將其當作一種常 見的配菜食用。泡菜的主要生產(chǎn)過程如下：將收取的新鮮蔬菜(蘿卜、醬腌菜、萵筍等)首 先進行清洗(會產(chǎn)生部分廢水)，清洗干凈后送入鹽漬池浸漬(會產(chǎn)生部分廢水，即鹽漬水)， 大約浸漬10～20h后送入切菜機，根據(jù)不同的要求將蔬菜切成塊狀或絲狀，然后送入脫水車 間脫水(會產(chǎn)生部分廢水，即脫鹽水)，脫水后的各種蔬菜攪拌并加入各種調(diào)料，分裝入袋， 然后抽真空封口，清洗外包裝(會產(chǎn)生部分含鹽廢水)，即可裝箱入庫。

　　使用低濃度的鹽水，或用少量食鹽來腌漬各種鮮嫩的蔬菜，再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，制成一種 帶酸味的腌制品即泡菜，只要乳酸含量達到一定的濃度，并使產(chǎn)品隔絕空氣，就可以達到久 貯的目的。每加工1噸醬腌菜產(chǎn)品可產(chǎn)生1.5～2噸鹽漬蔬菜廢水，按照我國醬腌菜500萬噸 /年計算，我國鹽漬蔬菜廢水排放量達到1000萬噸/年。鹽漬蔬菜廢水中含有大量的食鹽、有 機酸、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、果膠、細菌素等成分。由于泡菜廢水的高污染(COD、BOD、 SS)和高含鹽量，在處理工藝上是不能采用生物降解，也不能采用絮凝沉淀等一般的物化處 理工藝。目前大部分情況下企業(yè)直接將鹽漬蔬菜廢水先加水稀釋，再經(jīng)過污水處理系統(tǒng)處理 后排放。這種處理方法不僅造成了資源的浪費，而且稀釋處理法也大大加大了企業(yè)污水處理 的成本。更重要的是，我國環(huán)保法相關(guān)條款明確禁止稀釋排放等可能干擾檢測數(shù)據(jù)的做法。 因此，實現(xiàn)鹽漬蔬菜廢水的回收利用迫在眉睫。

　　申請?zhí)枮镃N200810046482.9的中國專利申請公開了一種鹽漬泡菜鹽水回收技術(shù)，該技術(shù) 將鹽水濃縮后結(jié)晶，回收食鹽和植物氨基酸。但是該方法存在能耗較高、產(chǎn)品附加值不高的 問題。此外，腌漬水中許多其他類成分如糖類、蛋白質(zhì)、果膠、細菌素等功能成分并未得到 充分利用，而這類成分的排放進入污水處理系統(tǒng)，加大了廢水處理難度，同時也是高附加值 資源的浪費。

　　申請?zhí)枮镃N201010279240.1的中國專利申請公開了一種鹽漬蔬菜濃縮液的制備方法，將 鹽漬蔬菜廢水經(jīng)過濃縮后制備出濃縮液，再將濃縮液用于發(fā)酵制品中，有效利用了鹽漬蔬菜 廢水中的營養(yǎng)成分。但是該方法仍存在產(chǎn)品附加值不高的缺陷，且重復利用的鹽漬蔬菜濃縮 液物質(zhì)成分復雜，質(zhì)量不穩(wěn)定，其后續(xù)應(yīng)用有很大的局限。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細 菌素的方法，該方法可實現(xiàn)蔬菜鹽漬發(fā)酵廢水的綜合利用，可生產(chǎn)出高附加值的細菌素、乳 酸菌劑產(chǎn)品。

　　本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種利用鹽漬蔬菜廢水生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素 的方法，它包括以下步驟：

　　S1.將發(fā)酵成熟的鹽漬蔬菜廢水收集于調(diào)節(jié)沉淀池中，沉淀24～48h，然后經(jīng)所述調(diào)節(jié)沉淀 池底的過濾網(wǎng)進行粗過濾，所述濾網(wǎng)網(wǎng)孔為20～40目，經(jīng)活性炭除臭后得到鹽漬發(fā)酵細胞懸 浮液，所述鹽漬蔬菜廢水的鹽度為1～9%，以葡萄糖計的還原糖為0.01～10%，4000rpm離 心9～11min后水溶液中以蛋白質(zhì)計的總氮含量為0.01～10%，非鹽可溶性固形物含量為 0.01～10%，感官要求無腐臭、無異味、無黑變、和無霉花浮膜;

　　S2.將所述發(fā)酵細胞懸浮液置于離心機中離心1～5min，其轉(zhuǎn)速為4000～8000rpm，得 到澄清液;

　　S3.將葡萄糖、酵母抽提物和碳酸鈣加入到步驟S2得到的澄清液中進行調(diào)配，所得調(diào)配 液于100～150℃下殺菌10～30min，所述酵母抽提物包括酵母粉和酵母膏，所述調(diào)配液以葡 萄糖計的還原糖質(zhì)量分數(shù)為1.0～3.0%，以蛋白質(zhì)計的總氮含量為0.5～3.0%;

　　S4.將步驟S3殺菌后的調(diào)配液按照1～5%的接種量接種植物乳桿菌進行發(fā)酵，發(fā)酵過程 中采用碳酸鈣或熟石灰調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至5.0～7.0，控制溫度為25～35℃，當發(fā)酵液中乳酸 菌細胞濃度OD600值達到1.0～2.0時保持平衡2～4d;

　　S5.將步驟S4平衡后的發(fā)酵液置于離心機中離心1～5min，其轉(zhuǎn)速為20000～40000rpm， 收集沉淀得到乳酸菌細胞，分離的上清液備用;

　　S6.向所述乳酸菌細胞中添加5～10%的海藻糖，混合均勻后凍干，得到乳酸菌劑;

　　S7.將步驟S5分離得到的上清液采用質(zhì)量濃度為40～60%的飽和硫酸銨溶液進行沉淀， 將沉淀物經(jīng)超濾膜過濾，收集濾液并進行冷凍干燥得到乳酸菌細菌素。

　　本發(fā)明具有以下有益效果：

　　(1)本發(fā)明針對鹽漬蔬菜廢水中的不同成分生產(chǎn)乳酸菌劑和細菌素，采用微生物技術(shù)進 行轉(zhuǎn)化并實現(xiàn)回收利用，減少了鹽漬蔬菜廢水的排放量及處理難度，在環(huán)境保護方面具有重 要價值;

　　(2)本發(fā)明實現(xiàn)了蔬菜鹽漬發(fā)酵廢水的綜合利用，生產(chǎn)出高附加值的細菌素、乳酸菌劑 產(chǎn)品，實現(xiàn)了低能耗和高附加值，具有重要的經(jīng)濟價值;

　　(3)本發(fā)明得到的乳酸菌細菌素對大腸埃希氏菌、腸沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、單增 李斯特氏菌具有顯著的抑制作用，應(yīng)用前景廣闊;

　　(4)酸性環(huán)境下，本發(fā)明細菌素抑菌效果能得到進一步加強;

　　(5)本發(fā)明操作簡單、方便，成本低，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。