CN101077500B - 生物制药废渣的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物制药废渣的处理方法,依次包括如下步骤:a)用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12%;b)用复合蛋白酶酶解步骤a)得到的干废渣,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶和中性蛋白酶;c)酶解之后,在70℃~75℃温度下进行灭酶10~15分钟;d)步骤c)得到的酶解液加工成多肽和氨基酸产品,其酶解残渣晾晒干制成花卉营养土。本发明可提高废渣的利用价值,同时减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种制药废渣处理方法,特别是指一种生物制药废渣的处理方法。
背景技术
目前我国生物制药行业发展迅速,前景良好,但伴随发展产生的污染也日益严重。如何对生物制药废渣加以有效处理及利用,对节约资源,防止环境污染,发展循环经济具有重要意义。经微生物发酵产生的制药废渣,含有丰富的蛋白质、多糖和矿物质等成分。制药废渣一般是高含水量的粘稠物料,因其含丰富的菌丝体、有机和无机物,极易滋长杂菌,腐败变质,并产生恶臭味。如果制药废渣的含水量低于15%,在一定程度上能抑制微生物的活动,防止杂菌生长,减少制药废渣变质,有利于制药废渣的再利用。
制药废渣因其具有粘稠性,是一种难以干燥的物料,采用传统的加热法,因热量和质量传递都十分慢,干燥时间长,干燥效果低,长时间慢速度的过程,仍不可避免制药废渣的腐败变质。
目前对制药废渣的利用,大多用于有机肥和饲料方面。若仅把制药废渣作有机肥使用,制药废渣的营养利用价值低;而用在饲料方面,因制药废渣中的药物残留量带来的安全隐患,也影响了制药废渣在饲料方面的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物制药废渣的处理方法,以解决现有生物制药废渣处理问题,用本发明的处理方法快速达到制药废渣的干燥,提高制药废渣的利用价值,同时减少环境污染。
为了解决上述技术问题,本发明生物制药废渣处理方法,依次包括如下步骤:a)用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12%;b)用复合蛋白酶酶解步骤a)得到的干废渣,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶和中性蛋白酶;c)酶解之后,在70℃~75℃温度下进行灭酶10~15分钟;d)步骤c)得到的酶解液加工成多肽多肽和氨基酸产品,其酶解残渣晾晒干制成花卉营养土。
利用本发明的方法,用微波干燥粘稠性的湿废渣,可使得制药废渣中的水份直接吸收微波能,在较低的温度下即可转化为水蒸汽,而水蒸汽极易逸出物料,该干燥法,突破了传统的加热方法,干燥速度加快了50%~70%,干燥时间缩短了1~4天,大大缩短干燥时间,并提高制药废渣的处理量。
酶具有专一性,单一的蛋白酶往往对一种蛋白质的酶解效果有一定的限度,为了达到较高的酶解效果,本发明采用由木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合酶,对制药废渣进行酶解,酶解之后,将酶解液与残渣分离,其中酶解液中多肽和氨基酸分子量几乎都在6kDa以下,将得到的酶解液分别加工成高品质的多肽产品和氨基酸产品,而酶解残渣则作为营养丰富的花卉营养土,利用为花卉营养土,可明显提早花期10-20天,枝叶茂盛、花期持久,虫害少。
上述方法中,所用的生物制药废渣至少含以淀粉、鱼粉、玉米浆、豆饼粉、废糖蜜等一种或多种物质为原料,经接种发酵,过滤,提取生物药后所得到的废渣。
上述方法中,所用的生物制药废渣至少包括一种如下生物制药的废渣:硫粘菌素、青霉素、红霉素、链霉素、罗旋霉素。
利用本发明方法处理生物制药废渣,不仅能减少制药企业的环境污染问题,综合解决了占用处理场地及劳力浪费的问题,减少了制药废渣在干燥过程中因变质引起的营养损失。另外,本发明通过酶解法,达到了资源利用的清洁与经济,将制药废渣中不易分离的蛋白质酶解为多肽和氨基酸,生产多肽和氨基酸产品,大大提高制药废渣的利用价值。
具体实施方式
以含水量为70%的硫酸粘菌素生物制药废渣(硫酸粘菌素制药原料以淀粉和玉米浆为主,经接种、发酵、过滤后得到的滤渣)为例,对制药废渣进行处理及资源化利用。
实施例1
取1000g制药废渣,用真空度3000Pa,微波功率为267W的条件下,干燥3小时,至干废渣的含水量为10%。
取50g含水量为10%的制药废渣作为底物,加自来水295ml使制药废渣底物浓度为15%,然后搅拌均匀,用氢氧化钠溶液将pH调至7.0,升温至50℃加由木瓜蛋白酶(活力为30万个单位)和中性蛋白酶(活力为5万个单位)按1∶5的重量比配成复合酶5g,保温8小时,然后将温度升到70℃,保温15分钟灭酶,酶解率达70%,灭酶结束后,将酶解液与残渣分离。酶解液生产多肽和氨基酸产品,酶渣干燥后作为花卉营养土。
实施例2
取1000g制药废渣,用真空度2500Pa,微波功率为160W的条件下,干燥7小时,至干废渣的含水量为12%。
取100g含水量为12%的制药废渣,加自来水721ml使废渣底物浓度为12%,然后搅拌均匀,用氢氧化钠溶液将pH调至7.2,升温至52℃加由木瓜蛋白酶(活力为30万个单位)和中性蛋白酶(活力为5万个单位)经1∶5重量比配成复合酶7.7g,保温6小时,然后将温度上升到72℃,保温12分钟灭酶,酶解率达65%,灭酶结束后,将酶解液与残渣分离。酶解液生产多肽和氨基酸产品,酶渣干燥后作为花卉营养土。
实施例3
取1000g制药废渣,用真空度2000Pa,微波功率为350W的条件下,干燥5小时,至干废渣的含水量为8%。
取50g含水量为8%的制药废渣,加自来水452ml使底物浓度为10%,然后搅拌均匀,用氢氧化钠溶液将pH调至7.5,升温至55℃,加由木瓜蛋白酶(活力为30万个单位)和中性蛋白酶(活力为5万个单位)经1∶5重量比配成的复合酶3g,保温10小时,然后将温度上升到75℃,保温10分钟灭酶,酶解率达60%,灭酶结束后,将酶解液与残渣分离。酶解液生产多肽和氨基酸产品,酶渣干燥后作为花卉营养土。
实施例4
对按实施例1方法得到的多肽和氨基酸产品进行分析,其中多肽占总量的89.12%,氨基酸占总量的9.45%。另外,进一步对氨基酸产品进行分析,测得必需氨基酸占54.26%,其中精氨酸含量最高达18.19%,其次亮氨酸14.52%,谷氨酸12.56%,赖氨酸8.67%,可见分离得到的氨基酸产品可作为各种功能食品的基料。
实施例5
对按实施例2方法得到的多肽和氨基酸产品进行分析,其中多肽占总量的88.34%,氨基酸占总量的8.78%。另外,进一步对氨基酸产品进行分析,测得必需氨基酸占53.86%,其中精氨酸含量最高达19.13%,其次亮氨酸13.77%。
实施例6
对按实施例3方法得到的多肽和氨基酸产品进行分析,其中多肽占总量的89.12%,氨基酸占总量的7.56%。
实施例7
3月中旬,取长势基本相同的两盘家庭盘栽的茉莉花,第一盘施用制药废渣的酶解残渣150克,第二盘作为对照不施用,在其它条件相同下培养、观察,发现第一盘的早花期在5月下旬,而第二盘的早花期至6月中旬才来,且随后的观察发现,每一盘的花味较浓,开花期也比第二盘的长35天,平均花量是第二盘的2.5倍。
Claims (3)
1.一种生物制药废渣的处理方法,其特征在于:
依次包括如下步骤:
a)用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12%;
b)用复合蛋白酶酶解步骤a)得到的干废渣,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶和中性蛋白酶;其复合蛋白酶中,活力为30万个单位的木瓜蛋白酶和活力为5万个单位的中性蛋白酶重量配比为1∶5;所述酶解条件为pH7.0~7.5,温度为50℃~55℃,每克底物添加活力为6000~10000个单位的复合蛋白酶,底物浓度为10%~15%,酶解时间为6~10小时;
c)酶解之后,在70℃~75℃温度下进行灭酶10~15分钟;
d)步骤c)得到的酶解液加工成多肽和氨基酸产品,其酶解残渣晾晒干制成花卉营养土。
2.如权利要求1所述的生物制药废渣的处理方法,其特征在于:所述微波干燥法的微波功率是160~350W,真空度是2000~3000Pa,干燥时间是3~7小时。
3.如权利要求1所述的生物制药废渣的处理方法,其特征在于:酶解率达到60%~70%。
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