发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种针对农作物秸秆的腐熟效果好、质量性能稳定的秸秆腐熟剂及其生产方法。
本发明的目的是这样实现的:
一种秸秆腐熟剂,其特征在于:所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉和黑曲霉混合制备而成,具体如下:
步骤1)、制备枯草芽孢杆菌:
A、将冻干的枯草芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在30-32℃,培养36-40小时后再转入茄型瓶培养30-36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用渣糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白冻0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积,按每立方米培养基物料接种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90—95%时培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩,成为浓缩发酵液;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出的枯草芽孢杆菌原粉的水份重量百分比含量在5—6%之间;
H、枯草芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的枯草芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤2)、制备酿酒酵母:
A、将冻干酿酒酵母菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30—32℃,培养36—40小时再转入茄型瓶培养30—36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用白糖5g、酵母膏2g、蛋白冻1g、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的盛装酿酒酵母菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料,按每立方米培养基物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当酵母出芽稳定后培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出酿酒酵母原粉的水份重量百分比在5—6%之间;
H、酿酒酵母原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的酿酒酵母原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤3)、制备米曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g米曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种米曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种米曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份重量百分比含量控制在10%以下保存备用,成为米曲霉原粉;
步骤4)、制备黑曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g黑曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种黑曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种黑曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份重量百分比含量控制在10%以下保存备用,成为黑曲霉原粉;
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照质量份数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2—3份、酿酒酵母原粉2—3份、米曲霉原粉1—2份和黑曲霉原粉1—2份,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
一种秸秆腐熟剂的生产方法,其特征在于:所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉和黑曲霉复合组配而成,这些菌种之间具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用,具体的复合组配步骤如下:
步骤1)、制备枯草芽孢杆菌:
A、将冻干的枯草芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在30-32℃,培养36-40小时后再转入茄型瓶培养30-36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用渣糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白冻0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积,每立方米培养基物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90—95%时培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩,成为浓缩发酵液;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出的枯草芽孢杆菌原粉的水份重量百分比含量在5—6%;
H、枯草芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的枯草芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤2)、制备酿酒酵母:
A、将冻干酿酒酵母菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30—32℃,培养36—40小时再转入茄型瓶培养30—36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用白糖5g、酵母膏2g、蛋白冻1g、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的盛装酿酒酵母菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积,每立方米培养基物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当酵母出芽稳定后培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出酿酒酵母原粉的水份重量百分比在5—6%之间;
H、酿酒酵母原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的酿酒酵母原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤3)、制备米曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g米曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种米曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种米曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份重量百分比含量控制在10%以下保存备用,成为米曲霉原粉;
步骤4)、制备黑曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g黑曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种黑曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种黑曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份重量百分比含量控制在10%以下保存备用,成为黑曲霉原粉;
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照质量份数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2—3份、酿酒酵母原粉2—3份、米曲霉原粉1—2份和黑曲霉原粉1—2份,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
本发明具有如下积极效果:
1、如何针对农作物秸秆,研制与开发腐熟效果好,质量性能稳定的秸秆腐熟剂,是土壤有机质提升实施能否取得突破的关键,各类作物秸秆虽然存在一定差异,但其主要成分都是由纤维素、半纤维素和木质素组成,简称为“三素”,这些特质形成坚固的组织,较为稳定,自然条件下分解非常困难。通过大量的试验,对作物秸秆接种能够产生“三素酶”的微生物菌种,且使接种量尽可能保证较高的浓度,还需在适应的营养(特别是氮素)、温度、湿度、通气量和PH值等外部的条件下,才能使秸秆分解,形成简单的有机物和腐殖质。
2、本发明最后筛选出产 “三素酶”(纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶 )能力较强的枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉、黑曲霉微生物菌种,通过试验发现这些菌种之间,具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用,从而最终确定将:“枯草芽孢杆菌+酿酒酶母+米曲霉+黑曲霉”作为秸秆腐熟剂的复合组配。本发明改进发酵工艺,大幅提高了菌数含量和酶活。克服了在秸秆就地还田过程中,所存在的腐熟速度慢、效果性能差、质量不稳定、秸秆就地还田困难的问题,提供了一种能使农作物秸秆快速腐熟,腐速效果好,质量性能稳定的秸秆快腐剂,真正用于各类作物在收割后使其秸秆能就地得以腐熟还田。本发明采用定向发酵调控、现代发酵工程和自控技术,形成以量化指标为运行参数的科学、合理的工艺流程,在提高功能微生物的密度的同时,控制发酵工艺环节,使功能菌种全部形成孢子状态,能够有效提高产品质量、使用效果、保质期限、降低生产成本,利于运输、储存、推广和使用。
3、各类作物秸秆虽然存在一定差异,但其主要成分都是由纤维素、半纤维素和木质素组成,简称为“三素”,这些特质形成坚固的组织,较为稳定,自然条件下分解非常困难,能够对上述“三素”产生分解作用的微生物菌种中含有纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶,在使接种量尽可能保证较高的浓度,并在适应的营养(特别是氮素)、温度、湿度、通气量和PH值等外部的条件下,这些酶就会使秸秆分解,形成简单的有机物和腐殖质。在本发明中,所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉和黑曲霉复合组配而成,这些菌种之间,具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用。
4、本发明的秸秆腐熟剂主要技术指标与国标对比分析:
本发明的秸秆腐熟剂严格按照GB20287-2006检验和生产,主要指标均优于国标要求(具体指标详见产品质量检测报告)。
本发明的秸秆腐熟剂主要性能技术指标都高于国家标准
序号
|
产品主要技术指标
|
国标要求
|
本发明的执行要求
|
1 |
有效活菌数(cuf)/(亿/g)≥ |
0.5 |
2.0 |
2 |
纤维素酶活a/(U/g)
≥ |
30.0 |
70.0 |
3 |
蛋白酶活b/(U/g)
≥ |
15.0 |
40.0 |
4 |
水分(%)
≤ |
35.0 |
10 |
5 |
细度(%)
≥ |
70.0 |
70 |
6 |
pH值 |
5.5-8.5 |
5.5-8.5 |
7 |
保质期C/月
≥ |
6 |
24 |
从本发明的秸秆腐熟剂达到的主要技术指标,确保了其良好的使用效果:
1)、将四个功能菌种采用液体、固体双重发酵,通过喷雾干燥浓缩,大幅提高微生物的密度,使产品有效活菌数由原来的0.5亿/g提高到2亿/g;酶活含量由30u/g提高到70u/g,保证了产品质量性能稳定、使用效果好。
2)、控制发酵工艺环节,使功能菌种全部形成稳定的孢子状态,喷雾干燥环节使JHS秸秆腐熟剂产品的水份含量基本能够控制在10%以内,远低于国标要求的35%,大幅延长产品保质期,利于储存、运输,具有更好的推广和使用价值。
3)、菌种组配共同作用具有明确的方向性,以达到相互配合,协同行作战,快速腐熟作物秸秆的目的,降低生产成本,便于推广、使用。
5、本发明的秸秆腐熟剂是由枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉、米曲霉调配复合而成,其创造性表现为:
1)、本发明的秸秆腐熟剂所使用的菌种和菌种组配是一种全新的菌群组配,使细菌、真菌微生物复合程度高、复合结构性质稳定、拮抗作用小、产酶能力强、功能菌群作用带有明确的方向性,充分发挥功能菌的独特作用和菌群的协同联合作用,以达到快速彻底腐解秸秆的功效。
2)、采用定向发酵调控技术,形成以量化指标为运行参数,使用科学先进的工艺,大幅提高项目产品的生物活菌数量、酶活含量,主要指标大大高于国家标准,确保使用中性能更稳、效果更好。
3)、通过控制发酵工艺环节,使功能菌种在发酵结束前,能全部形成稳定的孢子状态。
6、本发明的秸秆腐熟剂使用效果:
本发明的秸秆腐熟剂在水稻秸秆、小麦秸秆使用,能有效地缩短稻草腐熟时间,开始腐烂提前6天,完全腐熟提前12天;秸秆腐烂后,可增加土壤有机质,提高土壤速效磷,速效钾,与自然条件下腐烂相比,均达到显著水平。
1)、本发明的秸秆腐熟剂的经济效益:
由于秸秆中含有丰富的N、P、K等无机养分和丰富的有机质,秸秆还田后不但能减少化肥的投入,还能使养分比例更加协调,把作物从土壤中吸收的钼、锰、铜、氯等养分归还给土壤,从而提高粮食产量,增加农民收入,达到有效利用资源的目的。农民使用本发明的秸秆腐熟剂能达到节本、降耗、增收的经济效益。
本发明的秸秆腐熟剂按7.0元/kg市场零售价,水稻按1.8元/kg收购价计算,使用本发明的秸秆腐熟剂每亩菌种投入14元,每亩可增产13—21kg,每亩增收元23.4—37.8元,减去菌种投入14元后净增收9.4—23.8元亩,如政府补贴20元亩农民合计每亩增收29.4—43.8元。
以湖北省7000千万亩播种面积为例,使用本发明的秸秆腐熟剂面积仅占10%,就可为我省农民增收2.05—3.07亿元。
2)、本发明的秸秆腐熟剂的生态效益:
秸秆中因含有大量的有机物质,在还田后可以起到培肥、改土,提高耕地质量的作用;同时改善土壤结构,增强土壤的通透性。秸秆还田能促进养分的有效循环,改善日益变坏的土壤理化性能,起到提升土壤有机质,提高肥料利用率,节本增效的作用。
3)、本发明的秸秆腐熟剂的社会和环保效益:
秸秆还田能避免丢弃和焚烧,引起的环境污染,使农业“三废”得以再生循环利用,改善生态保护环境,节约资源,综合效益显著,有力促进农业的可持续发展;此外,避免交通事故和航班延误事件的发生。并且避免焚烧引起不必要的火灾,避免人们的生命、财产的损失。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细描述。
实施例1:一种秸秆腐熟剂,其特征在于:所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉和黑曲霉混合制备而成,具体如下:
步骤1)、制备枯草芽孢杆菌:
A、将冻干的枯草芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在30-32℃,培养36-40小时后再转入茄型瓶培养30-36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用渣糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白冻0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积,按每立方米培养基物料接种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90—95%时培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩,成为浓缩发酵液;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出的枯草芽孢杆菌原粉的水份含量在5—6%;
H、枯草芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的枯草芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤2)、制备酿酒酵母:
A、将冻干酿酒酵母菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30—32℃,培养36—40小时再转入茄型瓶培养30—36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用白糖5g、酵母膏2g、蛋白冻1g、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的盛装酿酒酵母菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料,每立方米培养基物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当酵母出芽稳定后培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出酿酒酵母原粉的水份在5—6%;
H、酿酒酵母原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的酿酒酵母原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤3)、制备米曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g米曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种米曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种米曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份含量控制在10%以下保存备用,成为米曲霉原粉;
步骤4)、制备黑曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g黑曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种黑曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种黑曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份含量控制在10%以下保存备用,成为黑曲霉原粉;
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2千克、酿酒酵母原粉3千克、米曲霉原粉2千克和黑曲霉原粉2千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例2:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉3千克、酿酒酵母原粉2千克、米曲霉原粉2千克和黑曲霉原粉2千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例3:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉3千克、酿酒酵母原粉3千克、米曲霉原粉1千克和黑曲霉原粉2千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例4:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉3千克、酿酒酵母原粉3千克、米曲霉原粉2千克和黑曲霉原粉1千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例5:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2千克、酿酒酵母原粉2千克、米曲霉原粉1千克和黑曲霉原粉2千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例6:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉3千克、酿酒酵母原粉2千克、米曲霉原粉1千克和黑曲霉原粉1千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例7:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2千克、酿酒酵母原粉3千克、米曲霉原粉1千克和黑曲霉原粉1千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例8:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2千克、酿酒酵母原粉2千克、米曲霉原粉2千克和黑曲霉原粉1千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例9:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2.5千克、酿酒酵母原粉2.5千克、米曲霉原粉1.5千克和黑曲霉原粉1.5千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
实施例10:其它步骤与实施例1相同,
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2千克、酿酒酵母原粉3千克、米曲霉原粉1千克和黑曲霉原粉2千克,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。
如图1所示,上述各个实施例的一种秸秆腐熟剂的生产方法均相同,不同之处在于步骤5)中将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配时,是按照各自的不同克数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酵母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂,为简便不再以具体克数描述,以共性的方法描述如下。其具体生产方法如下:
所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酶母、米曲霉和黑曲霉复合组配而成,这些菌种之间具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用,具体的复合组配步骤如下:
步骤1)、制备枯草芽孢杆菌:
A、将冻干的枯草芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在30-32℃,培养36-40小时后再转入茄型瓶培养30-36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用渣糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白冻0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内发酵物体积,每立方米物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90—95%时培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩,成为浓缩发酵液;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出的枯草芽孢杆菌原粉的水份含量在5—6%;
H、枯草芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的枯草芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤2)、制备酿酒酵母:
A、将冻干酿酒酵母菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30—32℃,培养36—40小时再转入茄型瓶培养30—36小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;
B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用白糖5g、酵母膏2g、蛋白冻1g、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;
C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却***使培养基物料的温度降至32—35℃;
D、接种:取A过程中取得的盛装酿酒酵母菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内发酵物体积,每立方米物料拌种4个茄型瓶菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;
E、发酵培养:将30—32℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查一次,24—36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当酵母出芽稳定后培养完成;
F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5—6倍浓缩;
G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195—200℃,出风口温度控制在75—78℃,保持喷出酿酒酵母原粉的水份在5—6%;
H、酿酒酵母原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的酿酒酵母原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;
步骤3)、制备米曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g米曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种米曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种米曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份含量控制在10%以下保存备用,成为米曲霉原粉;
步骤4)、制备黑曲霉:
A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米皮15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铵、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入水分,加水量以手握成团松手散开为宜,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;
B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至40—43℃;
C、接种:将200g黑曲霉孢子粉与100kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;
D、曲盘培养:将接种黑曲霉后的C过程中取得的已接好菌种的培养基混合物料,放在无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘放已接好菌种的培养基混合物料4Kg—6Kg,铺平厚度6—8Cm,接种黑曲霉孢子粉的培养基混合物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35—40小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;
E、干燥粉碎:在75℃温度下对D过程中取得的发酵的培养基混合物料进行干燥,水份含量控制在10%以下保存备用,成为黑曲霉原粉;
步骤5)、将上述各步骤取得的枯草芽孢杆菌原粉、酿酒酶母原粉、米曲霉原粉和黑曲霉原粉进行复合组配:按照质量份数将上述各步骤制备好的枯草芽孢杆菌原粉2—3份、酿酒酵母原粉2—3份、米曲霉原粉1—2份和黑曲霉原粉1—2份,进行混合均匀得到所述秸秆腐熟剂。