本申請涉及梭菌菌體蛋白的處理，尤其涉及一種脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、利用合成生物技術合成新型低碳菌體蛋白，可以充分挖掘利用生物菌體蛋白等非常規(guī)蛋白資源。這些生物菌體蛋白包括梭菌菌體蛋白，例如乙醇梭菌蛋白和丁酸梭菌蛋白，是重要的菌體蛋白。梭菌菌體蛋白的營養(yǎng)豐富，其粗蛋白含量高于植物蛋白，氨基酸組成與魚粉相似，在動物機體具有較高的消化率，另外梭菌菌體蛋白的工業(yè)化生產過程可以擺脫傳統(tǒng)蛋白對時間和空間的限制，已經成為飼料行業(yè)最具潛力的可替代蛋白?，F(xiàn)行標準對菌體蛋白的質量指標進行了合理控制，包括粗蛋白含量、水分含量及鹽分含量。但是在實際生產過程當中除了這些指標之外，菌體蛋白的原料氣味這一感官指標對于其應用也有較大影響；而梭菌菌體蛋白在實際生產中會出現(xiàn)氣味不佳的情況，這些不良氣味可以形容為酸性且刺激性的氣味；另外通過氣相色譜—嗅辨儀/質譜聯(lián)用法對正常氣味與不良氣味的梭菌菌體蛋白的標志物進行高通量篩查發(fā)現(xiàn)，不良氣味的梭菌菌體蛋白中乙酸、丁酸等有機酸含量明顯升高，而乙酸、丁酸等有機酸本身帶有刺鼻的酸性氣味，這與實際生產中不良氣味的梭菌菌體蛋白的氣味吻合。

2、現(xiàn)階段梭菌菌體在生產蛋白的過程中可以通過在一定范圍內調整醪液溫度以及液位高度等去除雜酸，但是這些方式對有機酸的去除未起到明顯的效果。另外若通過外加試劑去除有機酸，會在梭菌菌體蛋白內引入雜質，提高梭菌菌體蛋白的灰分含量。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法及系統(tǒng)，以解決如下技術問題：如何同步降低梭菌菌體蛋白的灰分和有機酸的含量。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法，所述梭菌菌體蛋白來源于梭菌醪液，所述梭菌醪液包括灰分和產生不良氣味的有機酸，所述方法包括：

3、將堿性溶液和所述梭菌醪液進行中和反應，以脫除所述有機酸，得到弱堿性的含有有機酸根離子的梭菌反應液；

4、將所述梭菌反應液進行膜分離，以脫除所述有機酸根離子和所述灰分，得到梭菌菌體蛋白混合液；

5、將所述梭菌菌體蛋白混合液進行干燥，得到梭菌菌體蛋白。

6、可選的，所述中和反應的時間為115s～125s；和/或

7、所述梭菌反應液的酸堿度為8～9。

8、可選的，所述堿性溶液包括氫氧化堿土金屬鹽，所述氫氧化堿土金屬鹽的物質的量n1和所述堿性溶液的體積v1滿足關系式：n1:v1≥3:1，若n1的單位為mol，則v1的單位為l。

9、可選的，所述將所述梭菌反應液進行膜分離，以脫除所述有機酸根離子和所述灰分，得到梭菌菌體蛋白混合液，包括步驟：

10、將所述梭菌反應液進行超濾，以初步脫除所述灰分，得到第一梭菌清液和第一梭菌濃液；

11、將所述第一梭菌清液進行納濾，以脫除所述有機酸根離子和所述灰分，得到第二梭菌濃液；

12、將所述第一梭菌濃液和所述第二梭菌濃液進行混合，得到梭菌菌體蛋白混合液。

13、可選的，所述超濾的壓力為0.10mpa～0.25mpa，所述超濾所使用的超濾膜的孔徑≤0.05μm；和/或

14、所述納濾的壓力為2.0mpa～2.5mpa，所述納濾所使用的納濾膜的截留分子量≤300da。

15、可選的，所述干燥的壓力為-0.090mpa～-0.086mpa，所述干燥的溫度為55℃～60℃。

16、第二方面，本申請實施例提供了一種脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)適配第一方面所述的方法，所述系統(tǒng)包括：

17、中和反應部，包括梭菌醪液輸送管、堿性溶液輸送管和中和反應罐，所述梭菌醪液輸送管的出料口連通所述中和反應罐的進料口，所述堿性溶液輸送管的出料口連通所述中和反應罐的進液口；

18、膜分離部，包括超濾單元、第一輸送管、中間輸送管、納濾單元和第二輸送管，所述超濾單元的進料口連通所述中和反應罐的出料口，所述超濾單元的濃縮液出口連通所述第一輸送管連通的進料口，所述超濾單元的清液出口連通所述中間輸送管的進料口，所述中間輸送管的出料口連通所述納濾單元的進料口，所述納濾單元的濃縮液出口連通所述第二輸送管；

19、產品處理部，包括混合罐和真空干燥機，所述混合罐包括第一進料口和第二進料口，所述第一進料口連通所述第一輸送管的出料口，所述第二進料口連通所述第二輸送管的出料口，所述混合罐的出料口連通所述真空干燥機的進料口。

20、可選的，所述系統(tǒng)還包括：

21、控制部，包括酸堿度傳感器、第一控制閥和控制器，所述酸堿度傳感器設于所述中和反應罐內，所述第一控制閥設于所述中和反應罐的出料口，所述酸堿度傳感器和所述第一控制閥分別通過電信號與所述控制器連接。

22、可選的，所述控制部還包括第一壓力傳感器、第二控制閥、第二壓力傳感器和第三控制閥，所述第一壓力傳感器設于所述超濾單元的進料口，所述第二控制閥設于所述超濾單元的進料口，所述第二壓力傳感器設于所述納濾單元的進料口，所述第三控制閥設于所述中間輸送管的出料口，所述第一壓力傳感器、所述第二控制閥、所述第二壓力傳感器和所述第三控制閥分別通過電信號與所述控制器連接。

23、可選的，所述膜分離部還包括第一回流管和第二回流管，所述第一回流管的進料口連通所述第一輸送管的出料口，所述第一回流管的出料口連通所述超濾單元的進料口，所述第二回流管的進料口連通所述第二輸送管的出料口，所述第二回流管的出料口連通所述納濾單元的進料口。

24、本申請實施例提供的上述技術方案與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

25、本申請?zhí)峁┝艘环N脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法，該方法首先使用堿性溶液和梭菌醪液的有機酸進行中和反應，使得有機酸轉變?yōu)橛袡C根離子，降低梭菌醪液的有機酸含量，另外堿性溶液還可以調控梭菌醪液的酸堿度，使得梭菌醪液的酸堿度偏向弱堿性，而弱堿性的梭菌醪液會使得梭菌醪液的灰分顆粒之間分散均勻并形成細小的顆粒，同時偏堿性的梭菌醪液不會影響梭菌菌體蛋白的正常功能，保障梭菌菌體蛋白的生理活性，這些細小的顆粒雜質和有機酸根離子可以在后續(xù)膜分離過程中與菌體蛋白完成分離，可以同步降低梭菌菌體蛋白的灰分和有機酸的含量。

技術特征：

1.一種脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法，所述梭菌菌體蛋白來源于梭菌醪液，所述梭菌醪液包括灰分和產生不良氣味的有機酸，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述中和反應的時間為115s～125s；和/或

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述堿性溶液包括氫氧化堿土金屬鹽，所述氫氧化堿土金屬鹽的物質的量n1和所述堿性溶液的體積v1滿足關系式：n1:v1≥3:1，若n1的單位為mol，則v1的單位為l。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述將所述梭菌反應液進行膜分離，以脫除所述有機酸根離子和所述灰分，得到梭菌菌體蛋白混合液，包括步驟：

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，所述超濾的壓力為0.10mpa～0.25mpa，所述超濾所使用的超濾膜的孔徑≤0.05μm；和/或

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述干燥的壓力為-0.090mpa～-0.086mpa，所述干燥的溫度為55℃～60℃。

7.一種脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)適配權利要求1～6任一項所述的方法，所述系統(tǒng)包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括：

9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，所述控制部還包括第一壓力傳感器(14)、第二控制閥(15)、第二壓力傳感器(16)和第三控制閥(17)，所述第一壓力傳感器(14)設于所述超濾單元(4)的進料口，所述第二控制閥(15)設于所述超濾單元(4)的進料口，所述第二壓力傳感器(16)設于所述納濾單元(7)的進料口，所述第三控制閥(17)設于所述中間輸送管(6)的出料口，所述第一壓力傳感器(14)、所述第二控制閥(15)、所述第二壓力傳感器(16)和所述第三控制閥(17)分別通過電信號與所述控制器(13)連接。

10.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，所述膜分離部還包括第一回流管(18)和第二回流管(19)，所述第一回流管(18)的進料口連通所述第一輸送管(5)的出料口，所述第一回流管(18)的出料口連通所述超濾單元(4)的進料口，所述第二回流管(19)的進料口連通所述第二輸送管(8)的出料口，所述第二回流管(19)的出料口連通所述納濾單元(7)的進料口。

技術總結
本申請涉及梭菌菌體蛋白的處理技術領域，尤其涉及一種脫除梭菌菌體蛋白的不良氣味的方法及系統(tǒng)；梭菌菌體蛋白來源于梭菌醪液，梭菌醪液包括灰分和產生不良氣味的有機酸，所述方法包括：將堿性溶液和所述梭菌醪液進行中和反應，以脫除所述有機酸，得到弱堿性的含有有機酸根離子的梭菌反應液；將所述梭菌反應液進行膜分離，以脫除所述有機酸根離子和所述灰分，得到梭菌菌體蛋白混合液；將所述梭菌菌體蛋白混合液進行干燥，得到梭菌菌體蛋白。該方法通過中和反應、酸堿度調控和膜分離等步驟，實現(xiàn)了梭菌菌體蛋白不良氣味的有效脫除，同時保障了菌體蛋白的正常功能，為梭菌菌體蛋白的進一步應用提供了有力支持。

技術研發(fā)人員：耿仕夏,李重陽,馬世峰,晁偉,吳娜莎,張淼
受保護的技術使用者：北京首朗生物科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15