糖蜜的資源化有哪些應(yīng)用（發(fā)酵、生物、能源應(yīng)用）

茂豐糖蜜賴氨酸鹽酸發(fā)酵。

3.有機(jī)酸。

糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)酸主要有：檸檬酸、L-乳酸、聚乳酸、丁酸、L-蘋果酸、草酸 、富馬酸和多不飽和脂肪酸等。檸檬酸已經(jīng)大宗生產(chǎn)，研究最多的是L - 乳酸，面糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)多不飽和脂肪酸需要在培養(yǎng)條件優(yōu)化和菌種誘變方面進(jìn)一步研究。

3.1檸檬酸。

檸檬酸是重要的食品酸味劑，同時(shí)又是防腐劑、抗氧化劑的增效劑和飼料添加劑，它是用發(fā)酵方法生產(chǎn)量最大的有機(jī)酸。我國(guó)有檸檬酸生產(chǎn)廠30余家，全世界擰檬酸的年消費(fèi)量約60萬(wàn)噸，而其中的三分之一由我國(guó)出口，出口量居世界第一。檸檬酸發(fā)酵的主要原料是淀粉和糖蜜，經(jīng)黑曲霉發(fā)酵而成。

茂豐糖蜜發(fā)酵檸檬酸工藝。

3.2 L - 乳酸及聚乳酸(PLA)。

L - 乳酸是重要的化工產(chǎn)品，在食品、醫(yī)藥、化工、建材、石油等領(lǐng)域有若廣泛的應(yīng)用。L- 乳酸是哺乳動(dòng)物體內(nèi)正常的代謝產(chǎn)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 是優(yōu)良的環(huán)境友好材料，可以完全降解為水和二氧化碳．利用它可以制成可降解塑料、生物地膜、化肥緩釋劑、一次性餐盒、食品包裝材料、存儲(chǔ)磁盤以及醫(yī)用片材、骨螺釘、手術(shù)縫合線等醫(yī)用材料。L - 乳酸主要以淀粉類原料和糖蜜為底物，利用乳酸菌發(fā)酵制成。由于乳酸菌是一種對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求比較嚴(yán)格的微生物，不僅需要可發(fā)酵性碳水化合物，同時(shí)外界必須提供氨基酸、維生素等生長(zhǎng)因子。由于技術(shù)還不成熟，目前國(guó)內(nèi)尚未有 利用糖蜜發(fā)酵制L - 乳酸的工業(yè)化生產(chǎn)，但是由于原料優(yōu)勢(shì)，糖蜜發(fā)酵制L - 乳酸及其聚合物有很好的前景，目前研究重點(diǎn)主要集中在高產(chǎn)菌種的選育、糖蜜的預(yù)處理和發(fā)酵條件的優(yōu)化等方面。

糖蜜生產(chǎn)的生物制品主要包括酵母及其深加工產(chǎn)品，如：活性干酵母、食用（藥用）酵母、酵母抽提物、單細(xì)胞蛋白、核糖核酸( RNA) 和蝦青素等。由于糖蜜之中除含有糖分之外，還含有酵母菌體生長(zhǎng)繁殖所需的生物素及氮、磷、鉀和微量元素，因此，糖蜜生產(chǎn)酵母及其深加工產(chǎn)品是發(fā)酵行業(yè)公認(rèn)的最好途徑之一．國(guó)上下90% 的酵母產(chǎn)品都是用糖蜜生產(chǎn)的。

酵母。

糖蜜生產(chǎn)的酵母產(chǎn)品主要包括面包酵母、食用（藥用）酵母和飼料酵母，其中高位的面包酵母和食用（藥用）酵母是糖蜜酵母的主流產(chǎn)品。生產(chǎn)一噸酵母大約消秏 5.6 噸糖蜜，與生產(chǎn)酒精相似。但是，在目前糖蜜價(jià)格提高的情況之下，糖蜜生產(chǎn)酒精已經(jīng)不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而糖蜜生產(chǎn)酵母產(chǎn)品的市場(chǎng)前景卻非常樂(lè)觀。

茂豐糖蜜-酵母。

微量元素對(duì)人體有重要的作用，但無(wú)機(jī)態(tài)的微量元素生物利用率低，因此利用酵母為載體富集微量元素，使之由無(wú)機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)為有機(jī)態(tài)，已成為國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)。目前，藥用及具有保健功能的酵母品種主要有：富鉻酵母、富鐵酵母、富鋅酵母、富硒酵母、富鍺酵母、富麥角固醇酵母等。利用糖蜜生產(chǎn)的藥用和食用酵母主要有：富鉻酵母和高鐵酵母等。鉻元素是預(yù)防和治療糖尿病的重要因子，它能激活胰島素，糾正糖和脂肪代謝紊亂。服用鉻酵母不僅能。

降低I型糖尿病人對(duì)外源胰島素的需要和II型糖尿病人的血糖，同時(shí)還能預(yù)防和控制動(dòng)脈粥狀硬化癥狀的發(fā)生“主研究表明：糖蜜培養(yǎng)的富鉻酵母，鉻含量738.8mg/kg,鉻酵母產(chǎn)率3.0%,蛋白質(zhì)含量48.74%。糖蜜高鐵酵母，鐵含量為1061.00mg/kg,鐵酵母的產(chǎn)率為2.54%,蛋白質(zhì)含量為51.90%。

茂豐糖蜜酵母生產(chǎn)工藝。

酵母抽提物又稱酵母精，是酵母細(xì)胞破壁、酶解得到的深加工產(chǎn)品，具有調(diào)味、營(yíng)養(yǎng)、保健功能，主要用于作雞精、湯料等食品的添加劑。

2. 單細(xì)胞蛋白。

單細(xì)胞蛋白之中蛋白質(zhì)含量高達(dá)40% - 80%, 含有人體必需的8 種氨基酸，同時(shí)還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)以及豐富的生物活性物質(zhì)，是食品和飼料工業(yè)重要的添加劑。酵母菌由于其生長(zhǎng)繁殖迅速，培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，易消化吸收等特點(diǎn)，是生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的優(yōu)良菌種。

糖蜜是酵母菌發(fā)酵的優(yōu)良底物，研究表明在糖蜜之中添加適童的 N 和P 源進(jìn)行高蛋白菌種培養(yǎng)，發(fā)酵液之中細(xì)胞生物量可達(dá)8 - llg/L,粗蛋白含量高達(dá)50%左右。

3. 核糖核酸(RNA)。

核糖核酸(RNA) 是重要的生物大分子，它對(duì)活化體細(xì)胞，促進(jìn)新陳代謝，防治疾病，延緩衰老有獨(dú)特的功效。核糖核酸主要從酵母之中提取，不同的碳源對(duì)核糖核酸的成本和產(chǎn)量有很大的影響。利用 糖蜜發(fā)酵核糖核酸巳經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，即以糖蜜為培養(yǎng)基，經(jīng)連續(xù)發(fā)酵培養(yǎng)出高核酸酵母，然后采用濃鹽法把 RNA 從酵母細(xì)胞之內(nèi)提取出來(lái)。

茂豐糖蜜核糖生產(chǎn)工藝。

全球能瀕危機(jī)和生態(tài)危機(jī)日益加劇，氫被認(rèn)為是最有吸引力的替代能源，尤其生物制氫技術(shù)由于具有清潔、節(jié)能、不消耗礦物資源和低成本等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)今世界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

發(fā)酵法生物制氫是利用生物厭氧產(chǎn)氫一產(chǎn)酸發(fā)酵過(guò)程制取氫氣的一種方法，目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的微生物產(chǎn)氫主要有 3 種類型：丙酸型發(fā)酵、丁酸型發(fā)酵和乙醇型發(fā)酵。乙醇型發(fā)酵制氫是一種新型制氫方法，其末端產(chǎn)物主要是乙醇、乙酸、CO2,H2和少量丁酸。

以糖蜜為發(fā)酵底物進(jìn)行生物制氫的工藝包括：活性污泥法和固定化細(xì)胞法，將糖蜜稀釋，加人 N,P 營(yíng)養(yǎng)物，接種馴化之后的活性污泥或固定化細(xì)胞，使其進(jìn)入乙醇型發(fā)酵狀態(tài)，即可進(jìn)行連續(xù)流的氫氣生產(chǎn)。我國(guó)以糖蜜為底物進(jìn)行的制氫小試取得了突破性的進(jìn)展，中試也運(yùn)行成功，使該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)際之上處于領(lǐng)先地位。

利用發(fā)酵型細(xì)菌產(chǎn)氫雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是產(chǎn)氫的穩(wěn)定性和連續(xù)性以及混合細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)氫過(guò)程之中彼此之間的抑制、發(fā)酵末端產(chǎn)物對(duì)細(xì)菌的反饋抑制等是制約產(chǎn)氫工業(yè)化的障礙，有待研究解決。