一種以醬渣為原料生產(chǎn)有機酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種以醬渣為原料生產(chǎn)有機酸的方法，屬于有機固體廢棄物資源化【技術(shù)領(lǐng)域】，醬渣通過熱堿預(yù)處理將其中的有機物轉(zhuǎn)移到溶液中，再經(jīng)厭氧發(fā)酵將其中的有機物高效轉(zhuǎn)化為乙酸等小分子有機酸并得到酸化混合液，經(jīng)離心、萃取、反萃等工藝提取有機酸，最終獲得乙酸等小分子有機酸產(chǎn)品，乙酸的轉(zhuǎn)化率為0.23g/gVS。本發(fā)明技術(shù)科學(xué)合理，對實現(xiàn)醬渣的綜合利用具有重要意義。
【專利說明】一種以醬渣為原料生產(chǎn)有機酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種以醬渣為原料生產(chǎn)有機酸的方法，屬于有機固體廢棄物資源化【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]醬渣是指釀造醬油原料經(jīng)制曲、發(fā)酵、淋出醬油后產(chǎn)生的固體殘渣，據(jù)釀造原料不同，醬渣(干基)中含有約20~30%粗蛋白、7~18%粗脂肪、10%以上碳水化合物、20~24%粗纖維、8~12%水分、0.5~2%鹽分和豐富的礦物質(zhì)，再利用價值很高。我國是醬油生產(chǎn)及消費大國，僅2010年，就產(chǎn)生約470萬噸的醬渣(含水75%)，目前醬渣主要是低價賣給農(nóng)民用作肥料和飼料，但由于含鹽度高，用量受到限制，而其回收利用和深度加工尚處于研究階段，主要集中在提取油脂、膳食纖維、黃酮和鮮味劑等成分，但研究結(jié)果尚不理想。
[0003]醬渣既是廢棄物，又是很好的有機資源，其中有機物含量在86.0~91.5%左右，生物易降解有機組分在40%以上，這些生物易降解有機物主要是多糖、蛋白質(zhì)等，它們對微生物來說是豐富的營養(yǎng)源，其厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生多種揮發(fā)性脂肪酸(Volatile Fatty Acid,VFA)，如乙酸、丙酸、丁酸等，它們可作為發(fā)酵工業(yè)原料生產(chǎn)高附加值的發(fā)酵產(chǎn)品(如角質(zhì)酶)，或作為化工原料合成其它產(chǎn)品(如聚乳酸)。
[0004]本發(fā)明以醬渣為原料，先用熱堿對醬渣預(yù)處理，將其中的有機物轉(zhuǎn)移到溶液中，通過厭氧發(fā)酵將其中的有機物高效轉(zhuǎn)化為包括乙酸在內(nèi)的小分子有機酸并得到酸化混合液，之后再經(jīng)離心、萃取、 反萃等工藝提取有機酸，獲得包括乙酸在內(nèi)的有機酸產(chǎn)品，該工藝可實現(xiàn)醬渣的資源化高效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種以醬渣為原料生產(chǎn)有機酸的方法。
[0006]具體工藝步驟如下:
[0007](I)原料:醬渣；
[0008](2)預(yù)處理:將醬渣配制成固形物含量為50g/L~120g/L的水溶液，用NaOH溶液調(diào)pH值至11~12,用膠體磨磨5~15min,之后在60~95°C下，以90~150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌處理0.5~5h,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液；
[0009](3)厭氧產(chǎn)酸:將⑵中制得的上清液調(diào)pH值為8~9，以5~20%的接種量接種酸化污泥，在33~38°C下發(fā)酵7~IOd,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液；
[0010](4)有機酸萃取:向(3)中制得的上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在4~10°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在4~10°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復(fù)萃取兩次，合并有機相；
[0011](5)有機酸反萃:向(4)中制得的有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60~70°C恒溫振蕩5min，再置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，在真空度0.095MPa、90~98°C、50~70r/min下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復(fù)反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進(jìn)入萃取流程，用于有機酸的萃取。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點
[0013]利用該工藝，可從醬渣中生產(chǎn)高附加值的乙酸等小分子有機酸，大大提高了醬渣的利用效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】[0015]實施例1:取醬渣80g，溶于IL去離子水中，用NaOH調(diào)pH值為12，在80°C下，以140r/min攪拌處理2h,4500r/min下離心5min,取上清液調(diào)pH值為9,然后以15%的接種量接種酸化污泥，在35°C下發(fā)酵8d，4500r/min下離心5min，取上清液；向上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在5°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在5°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復(fù)萃取兩次，合并有機相；向上述有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60°C恒溫振蕩5min ;將振蕩混合液置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，在真空度0.095MPa、90°C、60r/min下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min,濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復(fù)反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進(jìn)入萃取流程，用于有機酸的萃取。
[0016]實施例2:取醬渣100g，溶于IL去離子水中，用NaOH調(diào)pH值為11，在90°C下，以150r/min攪拌處理3h,5000r/min下離心5min,取上清液調(diào)pH值為8,以7%的接種量接種酸化污泥，35°C下發(fā)酵lld，5000r/min下離心5min，取上清液；向上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在8°C下恒溫振蕩5min，然后置于分液漏斗中在8°C下靜置，待兩相分層后分離出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復(fù)萃取兩次，合并有機相；向上述有機相中加入等體積的去離子水，混合后在70°C恒溫振蕩5min ;將振蕩混合液置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，在真空度0.095MPa、95°C、70r/min下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復(fù)反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進(jìn)入萃取流程，用于有機酸的萃取。
【權(quán)利要求】
1.一種以醬洛為原料生產(chǎn)有機酸的方法,其特征在于: (1)原料:醬渣; (2)預(yù)處理:將醬渣配制成固形物含量為50g/L~120g/L的水溶液，用NaOH溶液調(diào)pH值至11~12,用膠體磨磨5~15min,之后在60~95°C下，以90~150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌處理0.5~5h,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液； (3)厭氧產(chǎn)酸:將⑵中制得的上清液調(diào)pH值為8~9，以5~20%的接種量接種酸化污泥，在33~38°C下發(fā)酵7~IOd,然后在4500~6000r/min下離心5min,取上清液； (4)有機酸萃取:向(3)中制得的上清液中加入等體積的磷酸三丁酯，在4~10°C下恒溫振蕩5min,然后置于分液漏斗中在4~10°C下靜置,待兩相分層后分尚出有機相和水相，水相重新加入等體積的磷酸三丁酯，在相同條件下重復(fù)萃取兩次，合并有機相； (5)有機酸反萃:向(4)中制得的有機相中加入等體積的去離子水，混合后在60~70°C恒溫振蕩5min，再置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，在真空度0.095MPa、90~98°C、50~70r/min下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min，濃縮液重新加入等體積的去離子水，在相同條件下重復(fù)反萃三次，合并餾出液即為提取的有機酸溶液，最終濃 縮液即為回收的磷酸三丁酯，重新進(jìn)入萃取流程，用于有機酸的萃取。
【文檔編號】C07C53/08GK103740773SQ201310732731
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李秀芬, 陳春梅, 王新華, 任月萍 申請人:江南大學(xué)