一种高效秸秆发酵剂的制备方法转让专利
申请号 : CN201710965275.2
文献号 : CN107629982A
文献日 : 2018-01-26
发明人 : 高俊 , 何俊欣 , 陈莉莉
申请人 : 高俊
摘要 :
权利要求 :
1.一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)按重量份数计,将20~30份玉米秸秆置于粉碎机中粉碎,过筛得到玉米秸秆粉,称取20~30份琼脂、2~4份酵母粉、5~7份麦麸、20~25份玉米秸秆粉置于烧杯中,水浴加热,保温后,得到斜面保存培养基;
(2)按重量份数计,将10~12份蛋白胨、8~10份葡萄糖、10~15份酵母膏,50~55份生理盐水置于培养皿中,搅拌混合,得到液体活化培养基,将液体活化培养基置于高压蒸汽中灭菌,得到灭菌液体活化培养基;
(3)将双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种混合,得到混合菌种,向斜面保存培养基中接入混合菌种,培养得到斜面种子培养物;
(4)再将斜面种子培养物接入到灭菌液体活化培养基中,接种后,将灭菌液体活化培养基置于带有通风装置的锥形瓶中,开启磁力搅拌器搅拌,自然通风条件下培养,得到活化菌培养物;
(5)按重量份数计,将40~50份玉米秸秆粉、20~30份麦麸皮、8~10份玉米粉、70~80份蒸馏水、3~5份磷酸二氢钾、1~2份柠檬酸氢二铵放入发酵罐中,向发酵罐中加入20~25份活化菌培养物,密封发酵,得到发酵液;
(6)将发酵液置于高速离心机中离心,去除上层液,得到菌泥,将菌泥置于真空冷冻干燥机的真空室中,打开真空泵和冷却泵,待冷却室的温度下降后,打开冷却室和真空室的阀门,保持连通状态,当两室温度恒定后,给冷却室的加热板供电,冷却室温度上升,冻干立即停止,得到高效秸秆发酵剂。
2.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的标准筛规格为100目,水浴加热后温度为90~100℃,保温时间为10~15min。
3.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的生理盐水的质量分数为0.9%,搅拌混合时间为3~5min,高压蒸汽的温度条件为120~125℃、气压条件为0.14~0.16MPa,灭菌时间为15~30min。
4.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种混合的质量比为1︰1︰2 ,混合菌种的接入量为斜面保存培养基质量5~8%,培养温度为30~35℃,培养时间为18~20h。
5.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的斜面种子培养物的接入量为灭菌液体活化培养基质量的8~10%,搅拌转速为180~200r/min,培养温度为30~33℃,培养时间为16~18h。
6.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述的密封发酵温度为38~42℃,发酵时间为5~7天。
7.根据权利要求1所述的一种高效秸秆发酵剂的制备方法,其特征在于:步骤(6)所述的高速离心机的离心转速为3000~3200r/min,离心时间为10~15min,冷却室的温度下降后温度为-15~-10℃,两室温度恒定后为-15~-10℃,冷却室温度上升后为-10~-5℃。
说明书 :
一种高效秸秆发酵剂的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
(1)按重量份数计,将20~30份玉米秸秆置于粉碎机中粉碎,过筛得到玉米秸秆粉,称取20~30份琼脂、2~4份酵母粉、5~7份麦麸、20~25份玉米秸秆粉置于烧杯中,水浴加热,保温后,得到斜面保存培养基;
(2)按重量份数计,将10~12份蛋白胨、8~10份葡萄糖、10~15份酵母膏,50~55份生理盐水置于培养皿中,搅拌混合,得到液体活化培养基,将液体活化培养基置于高压蒸汽中灭菌,得到灭菌液体活化培养基;
(3)将双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种混合,得到混合菌种,向斜面保存培养基中接入混合菌种,培养得到斜面种子培养物;
(4)再将斜面种子培养物接入到灭菌液体活化培养基中,接种后,将灭菌液体活化培养基置于带有通风装置的锥形瓶中,开启磁力搅拌器搅拌,自然通风条件下培养,得到活化菌培养物;
(5)按重量份数计,将40~50份玉米秸秆粉、20~30份麦麸皮、8~10份玉米粉、70~80份蒸馏水、3~5份磷酸二氢钾、1~2份柠檬酸氢二铵放入发酵罐中,向发酵罐中加入20~25份活化菌培养物,密封发酵,得到发酵液;
(6)将发酵液置于高速离心机中离心,去除上层液,得到菌泥,将菌泥置于真空冷冻干燥机的真空室中,打开真空泵和冷却泵,待冷却室的温度下降后,打开冷却室和真空室的阀门,保持连通状态,当两室温度恒定后,给冷却室的加热板供电,冷却室温度上升,冻干立即停止,得到高效秸秆发酵剂。
(2)本发明细菌培养基经过高温或者高压蒸汽处理,进行杀菌消毒,然后再对培养基进行活菌接种,接种后的枯草芽孢杆菌在繁殖过程会产生大量芽孢,许多细菌发酵时由于耐热性差而死亡,芽孢的存在使细菌的耐热性增强,发酵过程中发酵液中会产生气泡使得散热加快,细菌产生的各类酶的分解作用会吸热,有利于发酵系统的温度保持稳定状态,减少细菌死亡率,活菌达到较高浓度,另外发酵过程中的会产生酸类物质,使发酵罐中pH不断降低,而加入的磷酸氢二钾和柠檬酸氢二铵对pH的降低有拮抗作用,使细菌繁殖受酸胁迫的影响变小,从而达到提高活菌含量的目的。
具体实施方式
20份琼脂、2份酵母粉、5份麦麸、20份玉米秸秆粉置于烧杯中,水浴加热至90℃,保温10min后得到斜面保存培养基;按重量份数计,将10份蛋白胨、8份葡萄糖、10份酵母膏,50份质量分数为0.9%生理盐水置于培养皿中,搅拌混合3min,得到液体活化培养基,将液体活化培养基置于温度条件为120℃、气压条件为0.14MPa的高压蒸汽中灭菌15min,得到灭菌液体活化培养基;将双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种按质量比1︰1︰2混合,得到混合菌种,向斜面保存培养基中接入斜面保存培养基质量5%的混合菌种,置于30℃下培养18h,得到斜面种子培养物;再将灭菌液体活化培养基质量8%的斜面种子培养物,接种到灭菌液体活化培养基中,接种后,将灭菌液体活化培养基置于带有通风装置的锥形瓶中,开启磁力搅拌器,以180r/min的转速搅拌,在30℃、自然通风条件下培养16h,得到活化菌培养物;按重量份数计,将40份玉米秸秆粉、20份麦麸皮、8份玉米粉、70份蒸馏水、3份磷酸二氢钾、1份柠檬酸氢二铵放入发酵罐中,向发酵罐中加入20份活化菌培养物,在38℃下密封发酵5天,得到发酵液;将发酵液置于高速离心机中,以3000r/min的转速高速离心10min,去除上层液,得到菌泥,将菌泥置于真空冷冻干燥机的真空室中,打开真空泵和冷却泵,待冷却室的温度降到-15℃后,打开冷却室和真空室的阀门,保持连通状态,当两室温度恒定在-
15℃后,给冷却室的加热板供电,待冷却室温度达到-10℃,冻干立即停止,得到高效秸秆发酵剂。
25份琼脂、3份酵母粉、6份麦麸、22份玉米秸秆粉置于烧杯中,水浴加热至95℃,保温12min后得到斜面保存培养基;按重量份数计,将11份蛋白胨、9份葡萄糖、12份酵母膏,52份质量分数为0.9%生理盐水置于培养皿中,搅拌混合4min,得到液体活化培养基,将液体活化培养基置于温度条件为122℃、气压条件为0.15MPa的高压蒸汽中灭菌17min,得到灭菌液体活化培养基;将双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种按质量比1︰1︰2混合,得到混合菌种,向斜面保存培养基中接入斜面保存培养基质量6%的混合菌种,置于32℃下培养19h,得到斜面种子培养物;再将灭菌液体活化培养基质量9%的斜面种子培养物,接种到灭菌液体活化培养基中,接种后,将灭菌液体活化培养基置于带有通风装置的锥形瓶中,开启磁力搅拌器,以190r/min的转速搅拌,在32℃、自然通风条件下培养17h,得到活化菌培养物;按重量份数计,将45份玉米秸秆粉、25份麦麸皮、9份玉米粉、75份蒸馏水、4份磷酸二氢钾、1份柠檬酸氢二铵放入发酵罐中,向发酵罐中加入22份活化菌培养物,在40℃下密封发酵6天,得到发酵液;将发酵液置于高速离心机中,以3100r/min的转速高速离心12min,去除上层液,得到菌泥,将菌泥置于真空冷冻干燥机的真空室中,打开真空泵和冷却泵,待冷却室的温度降到-13℃后,打开冷却室和真空室的阀门,保持连通状态,当两室温度恒定在-
13℃后,给冷却室的加热板供电,待冷却室温度达到-7℃,冻干立即停止,得到高效秸秆发酵剂。
30份琼脂、4份酵母粉、7份麦麸、25份玉米秸秆粉置于烧杯中,水浴加热至100℃,保温15min后得到斜面保存培养基;按重量份数计,将12份蛋白胨、10份葡萄糖、15份酵母膏, 55份质量分数为0.9%生理盐水置于培养皿中,搅拌混合5min,得到液体活化培养基,将液体活化培养基置于温度条件为125℃、气压条件为0.16MPa的高压蒸汽中灭菌30min,得到灭菌液体活化培养基;将双氮纤维单孢菌、微黄纤维单孢菌及枯草芽孢杆菌的菌种按质量比1︰1︰2混合,得到混合菌种,向斜面保存培养基中接入斜面保存培养基质量8%的混合菌种,置于35℃下培养20h,得到斜面种子培养物;再将灭菌液体活化培养基质量10%的斜面种子培养物,接种到灭菌液体活化培养基中,接种后,将灭菌液体活化培养基置于带有通风装置的锥形瓶中,开启磁力搅拌器,以200r/min的转速搅拌,在33℃、自然通风条件下培养18h,得到活化菌培养物;按重量份数计,将50份玉米秸秆粉、30份麦麸皮、10份玉米粉、80份蒸馏水、5份磷酸二氢钾、2份柠檬酸氢二铵放入发酵罐中,向发酵罐中加入25份活化菌培养物,在42℃下密封发酵7天,得到发酵液;将发酵液置于高速离心机中,以3200r/min的转速高速离心
15min,去除上层液,得到菌泥,将菌泥置于真空冷冻干燥机的真空室中,打开真空泵和冷却泵,待冷却室的温度降到-10℃后,打开冷却室和真空室的阀门,保持连通状态,当两室温度恒定在-10℃后,给冷却室的加热板供电,待冷却室温度达到-5℃,冻干立即停止,得到高效秸秆发酵剂。
1、测试方法:
发酵速度测试方法:先将农作物秸秆置于秸秆粉碎机中粉碎成碎片,并将碎片均匀撒
2
入四块田地,控制每块田地撒入量为7500~8500kg/hm ,撒入完毕,再将本发明的实例1~3和对比例中的高效秸秆发酵剂均匀撒于各田间,控制每块田地用量为25~28kg/hm2,随后进行翻耕,将秸秆和发酵剂一同翻入地下,间隔5~6天再翻耕一次,观察秸秆腐熟的时间,时间越短说明发酵剂的效率越高,发酵剂越高效。
腐熟时间(d) 6 7 8 14
活菌数(cfu/ml) 1.7×1010 1.9×1010 2.2×1010 1.2×1010
根据上述中数据可知,本发明制得的高效秸秆发酵剂的秸秆腐熟时间短,发酵剂效率高,活菌数高,具有广阔的应用前景。