CN102613252B - 利用马铃薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种马铃薯淀粉废水和蘑菇渣资源化生产木霉菌生防剂的方法，属于微生物农药和环境保护技术领域。该方法主要是以马铃薯淀粉生产过程中产生的高浓度有机废水和蘑菇渣为主要培养基原料，采用液态-固态联合发酵的方法生产木霉菌生防剂。生产工艺包括：(1)利用马铃薯淀粉废水为培养基接种木霉菌种，液态培养制备液态种子；(2)利用马铃薯淀粉废水为发酵原料，接种液态种子，大量制备液态木霉菌产物；(3)将培养好的液态种子或液态木霉菌产物添加到蘑菇渣中，固态发酵，制备固态木霉菌产物；(4)固体发酵产物经干燥处理后，粉碎、包装。该工艺生产木霉生防剂，具有生产成本低、环境友好的特点，产品能够防治多种植物真菌病害。同时为高效处理马铃薯淀粉废水和蘑菇渣找到有效的处理方法，减少环境污染。

Description

利用马铃薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂
技术领域
本发明属于微生物农药和环境保护技术领域。
技术背景
马铃薯精制淀粉，在经过不同深度的加工，可增值10-30倍左右。但是，目前的加工工艺，每生产1吨马铃薯淀粉大约产出6-10吨高浓度有机废水，这些废水的COD值高达10000mg/L以上，主要含有溶解性淀粉、蛋白质、果胶等，易腐败发酵，使水质发黑发臭，污染严重。而采用一般污水处理工艺将如此高浓度的废水处理达标，能源消耗惊人。从另一个角度考虑，马铃薯淀粉废水中的有机质(包括：溶解性淀粉、蛋白质、果胶等)是微生物生长的良好营养底物，可以做成微生物培养基，发酵生产微生物产品。蘑菇渣是生产蘑菇过程中产生的有机固体废物，富含木质纤维素和几丁质，常用堆肥的方法进行处理。
木霉菌(Trichoderma sp.)在自然界中分布广泛，是一种重要的生防菌，对多种植物真菌病害均有较好的防治作用。木霉菌生防作用的生化机制主要包括：代谢几丁质酶、β-1，3-葡聚糖酶、蛋白酶等多种胞外酶，强烈水解植物病原真菌的细胞壁，从而杀灭病原菌；降解真菌细胞壁释放出诱导剂，激发植物的防御反应；代谢产生戊酮、辛酮、萜类、氨基酸衍生物、木霉菌素、胶霉毒素、绿木霉素、抗菌肽等抗菌素类物质，抑制病原菌的生长；产生植物防御反应的激发子，诱导植物抗病性；增强植物组织过氧化物酶、超氧化物歧化酶与过氧化氢酶、多酚氧化酶活性，保护膜脂不被氧化；产生毒性蛋白，或以多种机制的协同拮抗作用，抑制病原菌生长与繁殖。
文献报道的木霉菌的生产方法所采用的培养基以粮食及其副产品为主要营养物质来源。如：中国专利(公开号：CN 1554242A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其培养基主要是颗粒直径在1-5毫米之间的小米、稻米、玉米、大麦、小麦或高梁。中国专利(公开号：CN 1422946A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其生产原料主要是大麦、麸皮、莜麦等。而以马铃薯淀粉废水和蘑菇渣作为培养基来生产木霉菌的方法还未见报道。木霉菌可以分泌纤维素酶、半纤维素酶和几丁质酶，能有效利用各种生物质。马铃薯淀粉废水中含有大量蛋白质、果胶、淀粉等有机物，蘑菇渣中含有木质纤维素和真菌菌丝体，两者可以为木霉菌生长提供多种营养。因此，用马铃薯淀粉废水和蘑菇渣来生产木霉菌不仅可以降低生产成本，而且可以有效处理高浓度废水和有机固体废弃物。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用马铃薯淀粉废水和蘑菇渣为主要原料来生产木霉生防剂的方法。本发明所述的木霉生防剂的生产方法如下：
1、种于制备：木霉菌种为常规农用生防菌种，包括：绿色木霉(Trichoderma viride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)等；将马铃薯淀粉废水于115℃～126℃灭菌15～30分钟，冷却后接种木霉菌种，接种浓度106～107个孢子/毫升培养基，于20℃～35℃，摇瓶120～200转/分钟培养24～48小时，即得液态种子。
2、液态发酵：将马铃薯淀粉废水装入发酵罐中，于115℃～126℃灭菌15～30分钟；冷却至室温后，接种2％～20％液态种子，于20℃～35℃，通气好氧培养24～72小时，得到液态木霉菌产物。
3、固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液态木霉菌产物按照2.5～4倍重量添加到蘑茹渣物料中，搅拌均匀，于20℃～35℃，静态培养3～15天，得到固态木霉菌产物。
4、后处理：固态木霉菌产物以分生孢子为主，将固态木霉菌发酵产物经通风干燥处理，使其含水量小于30％，粉碎，包装。根据地域情况也可以直接使用于农田土壤，既能增加土壤肥力，又能改良土壤，有效防治土传病害。
具体实施方式：
由本发明技术方案生产木霉生防剂，具有生产成本低，环境友好的特点，产品能明显改善土壤环境质量、提高作物产量、防治多种植物真菌病害。同时为高效处理马铃薯淀粉生产过程中产生的大量高浓度有机废水和蘑菇渣找到有效的处理方法。以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。
实施例1
马铃薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产绿色木霉生防剂：
种子制备：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种绿色木霉菌种，接种浓度107个孢子/毫升培养基，于26℃，摇瓶150转/分钟培养36小时，即得液态种子。
液态发酵：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，接种5％液体种子，于26℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态绿色木霉菌产物。
固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甜菜渣中，搅拌均匀，于26℃，静态培养5天，即得固态绿色木霉菌产物。
后处理：固态绿色木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品孢子含量可以达到7×109个孢子/克。
实施例2
马铃薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产哈茨木霉生防剂：
种子制备：将马铃薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，冷却后接种哈茨木霉菌种，接种浓度106个孢子/毫升培养基，于28℃，摇瓶150转/分钟培养48小时，即得液态种子。
液态发酵：将马铃薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，接种10％液体种子，于28℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态哈茨木霉菌产物。
固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甘蔗渣中，搅拌均匀，于28℃，静态通风培养7天，即得固态哈茨木霉菌产物。
后处理：固态哈茨木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品的哈茨木霉孢子含量达到3×109个孢子/克。
实施例3
马铃薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产黄绿木霉生防剂：
种子制备：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种黄绿木霉菌种，接种浓度106个孢子/毫升培养基，于28℃，摇瓶150转/分钟培养48小时，即得液态种子。
液态发酵：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，接种10％液体种子，于28℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态黄绿木霉菌产物。
固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3.5倍重量添加到甘蔗渣中，搅拌均匀，于28℃，静态通风培养8天，即得固态黄绿木霉菌产物。
后处理：固态黄绿木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品的黄绿木霉孢子含量达到3.5×109个孢子/克。

Claims (1)

1.一种利用马铃薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
种子制备：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种绿色木霉菌种，接种浓度107个孢子/毫升培养基，于26℃，摇瓶150转/分钟培养36小时，即得液态种子；
液态发酵：将马铃薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，接种5％液体种子，于26℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态绿色木霉菌产物；
固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到蘑菇渣中，搅拌均匀，于26℃，静态培养5天，即得固态绿色木霉菌产物；后处理：固态绿色木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装；产品孢子含量达到7×109个孢子/克。
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Assignee: SICHUAN CRANE-ISLAND AGRICULTURE TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences

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Denomination of invention: Method for producing trichoderma sp. biological control agent from potato starch waste water and mushroom residues

Granted publication date: 20140806

License type: Exclusive License

Record date: 20150413

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