CN101210227A

CN101210227A - 获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺

Info

Publication number: CN101210227A
Application number: CNA2006101483353A
Authority: CN
Inventors: 闫龙翔; 贾小红; 李芳柏; 李香真
Original assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-07-02

Abstract

本发明提供了一种获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺。本发明采用的原料以重量比计包括：胶冻样芽孢杆菌发酵种子液0.4～0.8％、玉米粉1.5～4％、豆粕粉1.0～2.0％、小麦次粉0.5～1.2％、鱼粉0.2～0.8％、碳酸钙0.05～0.15％、无机盐0.01～0.08％及水92～96％。本发明通过采用直接投料、单层发酵罐快速消毒冷却、提高发酵温度及降低发酵罐压和通风比等工艺，降低了生产成本，缩短了发酵周期，并获得了高活性的胶冻样芽孢杆菌，从而适用于生物肥料的生产。

Description

获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺

技术领域

本发明涉及菌类发酵工艺，具体的说是涉及一种获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺。

背景技术

钾是作物生长所需要的大量元素，土壤和施肥是作物钾营养的主要来源，每亩土壤含钾量约1740Kg，而其中只有2％的代换性钾和水溶性钾可被作物吸收利用，而其余矿物态钾无法被作物直接吸收。胶冻样芽孢杆菌对矿物态钾具有很强分解能力，同时还有固氮、解磷的作用，所以胶冻样芽孢杆菌在生物肥料的生产中得到广泛应用。

目前常用的发酵工艺为：

采用原料(以重量比计)：

胶冻样芽孢杆菌发酵种子液 0.5～1％

淀粉 1～3％

酵母粉 0.5～0.7％

蛋白胨 0.5～0.8％

氯化钠 0.2～0.3％

磷酸氢钾 0.1～0.2％

硫酸铵 0.15～0.20％

钼酸铵 0.01～0.08％

水 96.54～97.00％

发酵工艺为：

1.投料：先把按上述比例配制的原料放入一个配料桶，搅匀，并调节pH值为7.5，再用浓浆泵泵入发酵罐。

2、消毒：传统方法，先用发酵罐夹层进入蒸汽，对发酵料液进行预加热到90℃，随后直接进蒸汽到发酵罐内，使料罐升温到121℃，罐压升到0.11Mpa，维持30分钟。

3、冷却：消毒结束后，使罐内通入无菌空气，使料液温度自然冷却到100℃时，在夹层进入冷却水进行冷却。

4、种子发酵：将0.5％发酵种子即胶冻样芽孢杆菌配99.5％的水介入种子罐内发酵，种子培养时间为8～10小时。

5、接种：将发酵好的种子液的1％接入发酵罐。

6、发酵培养：接种后的种子和发酵罐在通风比1∶0.5，罐压1.0Mpa，温度30±2℃的条件下进行培养，发酵罐培养时间为16～20小时，发酵结束发酵罐活菌平板计数为10～15亿个/ml。

这种发酵工艺的缺点：

1、发酵原料普遍采用化学纯或食品级原料，成本高，配方一般适应化验室使用，固形物浓度低。

2、投料用配料桶预混，操作麻烦。

3、消毒时由夹层预热，消毒时间长，浪费蒸汽，消耗能源。

4、冷却时先自然冷却，延长了降温时间，使料液在高温时维持时间长，其养份损失，组份发生化学变化。

5、发酵周期较长，发酵活性低。

本发明者通过改进发酵原料配方以及发酵工艺，提供了一种获取高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺，从而缩短了发酵周期，降低了成本，能更好地用于生物肥料的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺。

本发明的目的通过以下措施来实现：

本发明所述发酵工艺采用的原料以重量比计包括：胶冻样芽孢杆菌发酵种子液0.4～0.8％、玉米粉1.5～4％、豆粕粉1.0～2.0％、小麦次粉0.5～1.2％、鱼粉0.2～0.8％、碳酸钙0.05～0.15％、无机盐0.01～0.08％及水92～96％，

所述发酵工艺包括以下步骤：投料、消毒、冷却、种子发酵、接种及培养。

其中所述胶冻样芽孢杆菌是单一或混合。

其中所述无机盐为单一或混合，所述无机盐选自硫酸镁、氯化钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠和氯化钙。

其中所述投料采用直接投料，所述消毒采用直接进气法，所述冷却采用直接夹层进水冷却。

在培养步骤中，通风比为1∶1～1∶4，罐压为0.5～0.9Mpa，温度为37±2℃，培养时间为8～10小时。

传统胶冻样芽孢杆菌发酵工艺的原料配方中碳源采用淀粉，氮源采用酵母粉和蛋白胨，这些原料的价格都比较贵，而本发明发酵工艺中碳源采用玉米粉，氮源采用豆粕粉和鱼粉，这些都是农副产品，价格比原来下降80～90％，降低了生产成本。另外本发明的原料小麦次粉是以小麦为原料磨制各种面粉后获得的副产品，含有维生素、生长因子和酶制剂，能促进胶冻样芽孢杆菌发酵。

本发明投料时采用直接投料，方便了生产操作；消毒冷却时采用单层发酵罐快速消毒冷却，可减少蒸汽量的使用，而且节省时间；发酵时提高了发酵温度，降低了发酵罐压和通风比，这样缩短了发酵周期，提高了发酵单位活性，发酵菌数达45～50亿个/ml，芽孢形成率达90％以上。

采用本发明发酵工艺所得的高活性胶冻样芽孢杆菌可广泛应用于生物肥料的生产，进一步提高了生物肥料的肥效。

具体实施方式

以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。

实施例1：

获取高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺的原料配比如下(以重量比计)：

胶冻样芽孢杆菌发酵种子液 0.5％

玉米粉 3.8％

豆粕粉 1.2％

小麦次粉 0.5％

鱼粉 0.2％

碳酸钙 0.1％

氯化钠 0.05％

水 93.65％

发酵工艺：

在发酵罐内直接加水定容，预先通入空气，将上述原料按配比直接投入罐内搅拌，用直接进气法消毒，消毒中将料温直接升到121℃，罐压维持在0.11Mpa，保持30分钟，消毒结束后直接由夹层进水冷却。同时将0.5％发酵种子即胶冻样芽孢杆菌配99.5％的水接入种子罐内发酵，种子培养时间为5小时。然后将发酵好的种子液的1％接入发酵罐，在通风比1∶1，罐压0.5Mpa，温度37±2℃的条件下发酵培养8小时，发酵结束。

实施例2：

胶冻样芽孢杆菌发酵种子液 0.4％

玉米粉 2.1％

豆粕粉 1.8％

小麦次粉 0.8％

鱼粉 0.6％

碳酸钙 0.08％

硫酸镁 0.03％

水 94.19％

发酵工艺同实施例1，其中通风比1∶2，罐压0.6Mpa。

实施例3：

胶冻样芽孢杆菌发酵种子液 0.8％

玉米粉 3.5％

豆粕粉 1.3％

小麦次粉 1.0％

鱼粉 0.5％

碳酸钙 0.12％

磷酸氢钠 0.03％

氯化钙 0.04％

水 92.71％

发酵工艺同实施例1，其中通风比1∶3，罐压0.9Mpa，培养时间为10小时。

采用本发明的发酵工艺获取的胶冻样芽孢杆菌，其发酵菌数达45～50亿个/ml，芽孢形成率达90％以上。

Claims

1.一种获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺，其特征在于，所述发酵工艺采用的原料以重量比计包括：胶冻样芽孢杆菌发酵种子液0.4～0.8％、玉米粉1.5～4％、豆粕粉1.0～2.0％、小麦次粉0.5～1.2％、鱼粉0.2～0.8％、碳酸钙0.05～0.15％、无机盐0.01～0.08％及水92～96％；

2.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述胶冻样芽孢杆菌是单一或混合。

3.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述无机盐为单一或混合。

4.根据权利要求1或3所述的发酵工艺，其中所述无机盐选自硫酸镁、氯化钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠和氯化钙。

5.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述投料采用直接投料。

6.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述消毒采用直接进气法。

7.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述冷却采用直接夹层进水冷却。

8.根据权利要求1所述的发酵工艺，其中所述培养步骤中，通风比为1∶1～1∶4，罐压为0.5～0.9Mpa，温度为37±2℃，培养时间为8～10小时。