[发明专利]获取生物肥料中高活性胶冻样芽孢杆菌的发酵工艺

说明书

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。