糖蜜的资源化有哪些应用（发酵、生物、能源应用）

目前，我国的味精总产量居世界第一位，而且以每年10% 速度递增。之上世纪 80 年代，糖蜜味精巳成为世界味精生产的主趋势，井占领和垄断了世界味精市场。国内的研究试验表明，糖蜜发酵生产谷氨酸，产酸率水平最高达10%超过，转化率水平最高达60%。但在糖蜜味精生产过程之中产生大量的高浓度有机废水，由于污染治理等环保间题不能妥善解决，使糖蜜发酵生产味精的工艺未能加以推广和达到普遍工业化。因此，如何解决糖蜜味精的污染问题是我国环保和味精行业的重点。

2.2 赖氨酸。

赖氨酸直接影响着人和动物的生长发育，但在人和动物体内不能自行合成，必须从外界摄取，是必须氨基酸之一。谷物类蛋白质中赖氨酸含量很少，必须在食品和饲料中添加，因此赖氨酸被称为植物之中第一限制性氨基酸，它是最重要的食品和饲料添加剂。

发酵法生产赖氨酸的主要原材料为玉米等淀粉类原料和糖蜜，但淀粉类原料需经糖化处理和补充生物素之后才可用．而糖蜜含较高的生物素，发酵过程之中无需再补充生物素。但糖蜜之中含有一些不可被细菌利用的多糖，所以在发酵成熟酵之中含有较高的残糖，不利于赖氨酸的提取操作。

茂丰糖蜜赖氨酸盐酸发酵。

3.有机酸。

糖蜜发酵生产的有机酸主要有：柠檬酸、L-乳酸、聚乳酸、丁酸、L-苹果酸、草酸 、富马酸和多不饱和脂肪酸等。柠檬酸已经大宗生产，研究最多的是L - 乳酸，面糖蜜发酵生产多不饱和脂肪酸需要在培养条件优化和菌种诱变方面进一步研究。

3.1柠檬酸。

柠檬酸是重要的食品酸味剂，同时又是防腐剂、抗氧化剂的增效剂和饲料添加剂，它是用发酵方法生产量最大的有机酸。我国有柠檬酸生产厂30余家，全世界拧檬酸的年消费量约60万吨，而其中的三分之一由我国出口，出口量居世界第一。柠檬酸发酵的主要原料是淀粉和糖蜜，经黑曲霉发酵而成。

茂丰糖蜜发酵柠檬酸工艺。

3.2 L - 乳酸及聚乳酸(PLA)。

L - 乳酸是重要的化工产品，在食品、医药、化工、建材、石油等领域有若广泛的应用。L- 乳酸是哺乳动物体内正常的代谢产物，可以完全生物降解，更重要的是，它是合成生物可降解材料－聚乳酸(PIA) 的原料。PLA 是优良的环境友好材料，可以完全降解为水和二氧化碳．利用它可以制成可降解塑料、生物地膜、化肥缓释剂、一次性餐盒、食品包装材料、存储磁盘以及医用片材、骨螺钉、手术缝合线等医用材料。L - 乳酸主要以淀粉类原料和糖蜜为底物，利用乳酸菌发酵制成。由于乳酸菌是一种对营养要求比较严格的微生物，不仅需要可发酵性碳水化合物，同时外界必须提供氨基酸、维生素等生长因子。由于技术还不成熟，目前国内尚未有 利用糖蜜发酵制L - 乳酸的工业化生产，但是由于原料优势，糖蜜发酵制L - 乳酸及其聚合物有很好的前景，目前研究重点主要集中在高产菌种的选育、糖蜜的预处理和发酵条件的优化等方面。

糖蜜生产的生物制品主要包括酵母及其深加工产品，如：活性干酵母、食用（药用）酵母、酵母抽提物、单细胞蛋白、核糖核酸( RNA) 和虾青素等。由于糖蜜之中除含有糖分之外，还含有酵母菌体生长繁殖所需的生物素及氮、磷、钾和微量元素，因此，糖蜜生产酵母及其深加工产品是发酵行业公认的最好途径之一．国上下90% 的酵母产品都是用糖蜜生产的。

酵母。

糖蜜生产的酵母产品主要包括面包酵母、食用（药用）酵母和饲料酵母，其中高位的面包酵母和食用（药用）酵母是糖蜜酵母的主流产品。生产一吨酵母大约消秏 5.6 吨糖蜜，与生产酒精相似。但是，在目前糖蜜价格提高的情况之下，糖蜜生产酒精已经不具备竞争优势，而糖蜜生产酵母产品的市场前景却非常乐观。

茂丰糖蜜-酵母。

微量元素对人体有重要的作用，但无机态的微量元素生物利用率低，因此利用酵母为载体富集微量元素，使之由无机态转为有机态，已成为国内外研究重点。目前，药用及具有保健功能的酵母品种主要有：富铬酵母、富铁酵母、富锌酵母、富硒酵母、富锗酵母、富麦角固醇酵母等。利用糖蜜生产的药用和食用酵母主要有：富铬酵母和高铁酵母等。铬元素是预防和治疗糖尿病的重要因子，它能激活胰岛素，纠正糖和脂肪代谢紊乱。服用铬酵母不仅能。

降低I型糖尿病人对外源胰岛素的需要和II型糖尿病人的血糖，同时还能预防和控制动脉粥状硬化症状的发生“主研究表明：糖蜜培养的富铬酵母，铬含量738.8mg/kg,铬酵母产率3.0%,蛋白质含量48.74%。糖蜜高铁酵母，铁含量为1061.00mg/kg,铁酵母的产率为2.54%,蛋白质含量为51.90%。

茂丰糖蜜酵母生产工艺。

酵母抽提物又称酵母精，是酵母细胞破壁、酶解得到的深加工产品，具有调味、营养、保健功能，主要用于作鸡精、汤料等食品的添加剂。

2. 单细胞蛋白。

单细胞蛋白之中蛋白质含量高达40% - 80%, 含有人体必需的8 种氨基酸，同时还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质以及丰富的生物活性物质，是食品和饲料工业重要的添加剂。酵母菌由于其生长繁殖迅速，培养条件简单，营养物质含量高，易消化吸收等特点，是生产单细胞蛋白的优良菌种。

糖蜜是酵母菌发酵的优良底物，研究表明在糖蜜之中添加适童的 N 和P 源进行高蛋白菌种培养，发酵液之中细胞生物量可达8 - llg/L,粗蛋白含量高达50%左右。

3. 核糖核酸(RNA)。

核糖核酸(RNA) 是重要的生物大分子，它对活化体细胞，促进新陈代谢，防治疾病，延缓衰老有独特的功效。核糖核酸主要从酵母之中提取，不同的碳源对核糖核酸的成本和产量有很大的影响。利用 糖蜜发酵核糖核酸巳经工业化生产，即以糖蜜为培养基，经连续发酵培养出高核酸酵母，然后采用浓盐法把 RNA 从酵母细胞之内提取出来。

茂丰糖蜜核糖生产工艺。

全球能濒危机和生态危机日益加剧，氢被认为是最有吸引力的替代能源，尤其生物制氢技术由于具有清洁、节能、不消耗矿物资源和低成本等优点，已经成为当今世界的一个研究热点。

发酵法生物制氢是利用生物厌氧产氢一产酸发酵过程制取氢气的一种方法，目前国内外报道的微生物产氢主要有 3 种类型：丙酸型发酵、丁酸型发酵和乙醇型发酵。乙醇型发酵制氢是一种新型制氢方法，其末端产物主要是乙醇、乙酸、CO2,H2和少量丁酸。

以糖蜜为发酵底物进行生物制氢的工艺包括：活性污泥法和固定化细胞法，将糖蜜稀释，加人 N,P 营养物，接种驯化之后的活性污泥或固定化细胞，使其进入乙醇型发酵状态，即可进行连续流的氢气生产。我国以糖蜜为底物进行的制氢小试取得了突破性的进展，中试也运行成功，使该项技术在国际之上处于领先地位。

利用发酵型细菌产氢虽然取得了长足的进步，但是产氢的稳定性和连续性以及混合细菌发酵产氢过程之中彼此之间的抑制、发酵末端产物对细菌的反馈抑制等是制约产氢工业化的障碍，有待研究解决。