CN109321483A - 一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物发酵技术领域,具体涉及一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在培养箱中震荡培养得一级种子液,并控制转速50~300rpm;步骤B:将步骤A得到的一级种子液转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度、罐压和溶解氧,培养得二级种子液;步骤C:将步骤B得到的二级种子液转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度、罐压和溶解氧并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得。本发明制得的微生物菌剂菌浓(OD600)可达160,微生物含量达2.1×1013CFU/mL,生产周期短,成本低,菌剂质量好,生产效果高,可实现自动化与连续化生产。
Description
技术领域
本发明涉及生物发酵技术领域,具体涉及一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法。
背景技术
随着我国环境保护事业不断发展,环保用微生物菌剂在水、大气、土壤、固体废物污染的检测、处理和修复中发挥着非常重要的作用。我国是世界上环境污染最严重的国家之一,国内环保微生物菌剂的使用量呈逐年扩大趋势。
微生物对单一污染物质的降解比较容易,但现实工程中的废水、废气、废渣污染物往往种类多、成分复杂,需要功能配合齐全的复合微生物才能彻底降解。
目前复合微生物菌剂的生产往往采用单菌发酵,然后进行复配的方式制得,该方法大大增加了生产工作量。且目前传统微生物菌剂产品普遍采用固体发酵方式,具有很大的生产局限性,往往表现为:机械化程度低,难以实现过程控制;发酵周期长,产量低;条件限制,不适合大规模生产;由于灭菌不彻底,经常有杂菌污染,从而影响产品功效,使功效不稳定或不明显,甚至无效。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,使用多种微生物一起进行液体高密度发酵,并控制梯度酸碱度培养,大大缩短生产周期,降低生产成本,提高了菌剂质量和生产效率,可实现全过程大规模的自动化和连续化生产。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度15~39℃培养箱中震荡培养10~24小时得一级种子液,并控制转速50~300rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为0.5~20%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度15~39℃,罐压0.02~0.08MPa,溶解氧5~65%,培养10~24小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为5~25%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度15~39℃,罐压0.02~0.08MPa,溶解氧5~65%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.4~7.8、6.8~7.2、6.2~6.6和5.2~5.8,每段的发酵时间为5~12.5小时。
其中,所述步骤C还包括增加体积含量为2~10%的碳源和/或体积含量为0.5~2%的氮源,碳源的质量浓度为40~60%,氮源的质量浓度为10~20%。发酵过程中根据pH和溶解氧变化,流加碳源和/或氮源;当发酵过程pH、溶解氧骤然上升,说明碳源不足,流加碳源;当发酵过程pH骤然下降、溶解氧骤然上升,说明氮源不足,流加氮源。
其中,所述步骤A中的培养基包括下列成份:葡萄糖1.5~3%,硫酸铵0.2~0.8%,有机氮源0.5~1.5%,磷酸二氢钠0.4~2.5%,乙酸钠0.1~0.3%,七水硫酸镁0.5~1.6%,微量元素0.1~2%。
其中,所述微量元素包括无水氯化钙0.03~0.05%,七水硫酸亚铁0.02~0.04%,七水硫酸锌0.01~0.02%,五水硫酸锰0.005~0.02%,五水硫酸铜0.0001~0.0008%,硼酸0.0001~0.0005%。
其中,所述有机氮源为玉米浆、玉米浆干粉和酵母粉中的一种或二种以上的混合物。
其中,所述环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1~2:0.1~3:1~5组成。
其中,所述一类菌种为产碱菌、节杆菌、黄杆菌、假单胞菌中一种或两种以上;所述二类菌种为伯克氏菌、短杆菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、芽孢杆菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌、戈登氏菌中一种或两种以上;所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌、冢村氏菌中一种或两种以上。
在实际废水、废气处理工程中,pH往往波动比较大。该混合菌剂中含有能适应较宽pH范围的微生物,这些微生物在废水、废气处理过程中是一种协同生长,协同处理作用,但不同的微生物具有不同的最适pH生长范围。在混合菌剂的高密度发酵过程中,如果仅仅采用一种pH进行发酵,则会造成最适生长pH不在该范围的微生物繁殖量减少,甚至不繁殖,从而导致有效微生物种类含量失衡,打破复合微生物的协同生长、协同处理作用,降低复合微生物对废水、废气的处理效率。复合微生物采用酸碱梯度控制培养方法,当发酵过程控制某一pH时,最适生长pH在该范围的微生物即大量繁殖,酸碱梯度控制培养可以保证各种类微生物含量均衡。
其中,所述碳源为葡萄糖、蔗糖、糖蜜、果糖、麦芽糖或阿拉伯糖中的一种或两种以上的混合物。
其中,所述氮源为氯化铵、硫酸铵、玉米浆、玉米浆干粉、酵母粉中的一种或两种以上混合物。
其中,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为磷酸、硫酸、盐酸、乙酸和硝酸中的一种或二种以上混合物,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和尿素中的一种或二种以上混合物。
本发明的有益效果:一、本发明的重点是对发酵条件进行了研究改进,发酵时所用的酸碱度、温度、压力和时间是本发明人通过大量实验设计和数据分析优先得到的,使用多种微生物一起进行液体高密度发酵,并控制梯度酸碱度培养,使多种微生物之间配比均衡,而且逐渐发酵增加的浓度不会对微生物产生抑制作用,提高了菌剂质量和生产效率;二、本发明的针对性地对多种微生物在不同梯度酸碱度下进行分段发酵,均衡复合微生物中各种类微生物含量,而且能快速发酵,使菌体浓度不少于1012 CFU/mL;三、使用本发明的发酵方法可使菌体浓度(OD600)可达160,菌体湿重达350g/L,微生物含量达2.1×1013CFU/mL。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是实施例1环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图2是实施例2环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图3是实施例3环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图4是实施例4环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图5是实施例5环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图6是实施例6环保用复合微生物菌剂进行液体高密度发酵方法的生长曲线;
图7是传统分批发酵方法制得的生长曲线。
具体实施方式
结合以下实施例及附图对本发明作进一步描述。
实施例1
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在15℃培养箱中震荡培养12小时得一级种子液,并控制转速50rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为1.5%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度30℃,罐压0.06MPa,溶解氧10%,培养12小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为15%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度30℃,罐压0.04MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧7%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.6、7.0、6.5和5.6,每段的发酵时间为12.5小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为2%的碳源和体积含量为0.8%的氮源,碳源的质量浓度为40%,氮源的质量浓度为15%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧7%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图1所示,发酵时间达到6小时,菌体浓度开始有增加,并呈现一定增长速率增加,最终在50小时终止发酵,发酵液体菌浓(OD600)为79,菌体湿重193g/L,微生物含量达7.8×1012CFU/mL。如图7所示,按传统的高密度发酵方法,菌体发酵速率不稳定,而且最终的发酵的菌浓(OD600)仅可达22.01,远远小于本发明高密度发酵的菌浓,不能满足实现生产需要。
本实施例的培养基:葡萄糖1.5%,硫酸铵0.5%,玉米浆干粉1.5%,磷酸二氢钠0.8%,乙酸钠0.2%,七水硫酸镁0.9%,微量元素0.1%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.03%,七水硫酸亚铁0.02%,七水硫酸锌0.02%,五水硫酸锰0.005%,五水硫酸铜0.0001%,硼酸0.0001%。
本实施例的碳源为葡萄糖、蔗糖、糖蜜和果糖按质量比1:2:3:1.2混合的混合物。
本实施例的氮源为氯化铵和玉米浆按质量比0.5:1.3混合的混合物。
本实施例的所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为磷酸,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠。
本实施例的所述环保用复合微生物菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1:0.5:2组成。所述一类菌种为产碱菌和节杆菌按质量比1:0.5组成的混合物,所述二类菌种为伯克氏菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌按质量比0.5:1.5:2.5:7:0.1:4:2组成的混合物,所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌和冢村氏菌按质量比4:3:5组成的混合物。
实施例2
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度20℃培养箱中震荡培养22小时得一级种子液,并控制转速120rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为15%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度37℃,罐压0.08MPa,溶解氧60%,培养22小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为25%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度15℃,罐压0.07MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧60%并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.6、7.0、6.5和5.6,每段的发酵时间为10.5小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为8%的碳源和体积含量为1.5%的氮源,碳源的质量浓度为50%,氮源的质量浓度为16%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧60%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图2所示,开始发酵时的菌体浓度较大,刚开始菌体就呈现一定增长速率增加,最终在42小时终止发酵,发酵液体菌浓(OD600)91,菌体湿重220g/L,微生物含量达9.51×1012CFU/mL。
本实施例的培养基:葡萄糖1.5%,硫酸铵0.5%,玉米浆干粉1.5%,磷酸二氢钠0.4%,乙酸钠0.3%,七水硫酸镁1.0%,微量元素1.5%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.04%,七水硫酸亚铁0.03%,七水硫酸锌0.02%,五水硫酸锰0.015%,五水硫酸铜0.0006%,硼酸0.0003%。
本实施例的碳源为葡萄糖、麦芽糖和阿拉伯糖按质量分数比为2:4:3的混合物。
本实施例的氮源为硫酸铵、玉米浆、玉米浆干粉和酵母粉按质量分数比为1:2:0.4:1.2的混合物。
本实施例的步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为盐酸、乙酸和硝酸的混合物按质量分数比为1:2:3的混合物,步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠、氨水和尿素按质量分数比为0.5:2:1.5的混合物。
本实施例的环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1:3:4组成。本实施例的一类菌种为产碱菌、节杆菌、黄杆菌和假单胞菌按质量比0.1:2:5:4组成的混合物;所述二类菌种为伯克氏菌、假诺卡氏菌、芽孢杆菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌、戈登氏菌按质量比2:4:1:3:6:0.1:1组成的混合物;所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌和冢村氏菌按质量比2:3:4组成的混合物。
实施例3
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度28℃培养箱中震荡培养16小时得一级种子液,并控制转速250rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为18%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度15℃,罐压0.04MPa,溶解氧35%,培养15小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为20%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度36℃,罐压0.06MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧60%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.4、7.1、6.4和5.4,每段的发酵时间为8小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为8%的碳源和体积含量为1.6%的氮源,碳源的质量浓度为50%,氮源的质量浓度为18%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧60%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图3所示,开始发酵时的菌体浓度较小,前12个小时菌体以相对更小的速率增加,随后12个小时菌体以较大的速率增加,并最终在32小时时发酵终止,发酵液体菌浓(OD600)110,菌体湿重270g/L,微生物含量达1.10×1013CFU/mL。
本实施例的培养基:葡萄糖2%,硫酸铵0.5%,玉米浆1.2%,磷酸二氢钠1.0%,乙酸钠0.15%,七水硫酸镁1.6%,微量元素1.5%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.04%,七水硫酸亚铁0.03%,七水硫酸锌0.01%,五水硫酸锰0.015%,五水硫酸铜0.0006%,硼酸0.0004%。
本实施例的碳源为葡萄糖。
本实施例的氮源为氯化铵和硫酸铵按质量比1:0.4比例的混合物。
本实施例的所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为硫酸和盐酸按质量分数比1:1的混合物,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾按质量分数比为1:0.2的混合物。
本实施例的所述环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比2:3:0.4组成。所述一类菌种为产碱菌、节杆菌、黄杆菌、假单胞菌按质量比2:1:1:2组成的混合菌种;所述二类菌种为伯克氏菌、短杆菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、芽孢杆菌、棒杆菌、戈登氏菌按2:3:2:1:1.5:0.5:1组成的混合菌种;所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌、冢村氏菌按质量比0.5:1:4组成的混合菌种。
实施例4
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度39℃培养箱中震荡培养22小时得一级种子液,并控制转速280rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为18%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度34℃,罐压0.02MPa,溶解氧35%,培养20小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为19%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度39℃,罐压0.06MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧19%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.8、7.1、6.4和5.7,每段的发酵时间为7.5小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为10%的碳源和体积含量为1.5%的氮源,碳源的质量浓度为60%,氮源的质量浓度为20%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧19%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图4所示,菌体在前24小时内持续高密度发酵,并在第24小时接近最大值,最终在30小时时发酵终止,发酵液体菌浓(OD600)162,菌体湿重370g/L,微生物含量达2.23×1013CFU/mL。
本实施例的培养基:葡萄糖3%,硫酸铵0.8%,酵母粉0.8%,磷酸二氢钠1.2%,乙酸钠0.2%,七水硫酸镁0.9%,微量元素0.5%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.05%,七水硫酸亚铁0.04%,七水硫酸锌0.01%,五水硫酸锰0.018%,五水硫酸铜0.0003%,硼酸0.0005%。
本实施例的碳源为葡萄糖、阿拉伯糖、糖蜜和果糖按质量比1:1:3:1.5混合的混合物。
本实施例的氮源为玉米浆干粉、酵母粉和氯化铵按质量比1:0.5:1:5混合的混合物。
本实施例的所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为硫酸,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氨水和尿素按质量比为2:1的混合物。
本实施例的所述环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1:1:2组成。所述一类菌种为产碱菌、节杆菌、黄杆菌、假单胞菌按质量比2:1:4:0.5组成的混合物,所述二类菌种为伯克氏菌、短杆菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌按质量比1:4:7:2:3:1.5:0.1:2组成的混合物,所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌和冢村氏菌按质量比0.4:0.5:2组成的混合物。
实施例5
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度30℃培养箱中震荡培养16小时得一级种子液,并控制转速300rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为5%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度29℃,罐压0.07MPa,溶解氧30%,培养15小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为23%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度33℃,罐压0.03MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧34%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.4、7.1、6.3和5.3,每段的发酵时间为7小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为7%的碳源和体积含量为1.7%的氮源,碳源的质量浓度为46%,氮源的质量浓度为18%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧34%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图5所示,菌体在前6小时内低速发酵,随后持续高速高密度发酵,发酵液体菌浓(OD600)143,菌体湿重333g/L,微生物含量达1.99×1012CFU/mL。
本实施例的培养基:葡萄糖2.5%,硫酸铵0.2%,玉米浆干粉1.2%,磷酸二氢钠1.2%,乙酸钠0.2%,七水硫酸镁0.5%,微量元素0.8%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.05%,七水硫酸亚铁0.02%,七水硫酸锌0.01%,五水硫酸锰0.009%,五水硫酸铜0.0003%,硼酸0.0002%。
本实施例的碳源为糖蜜。
本实施例的氮源为硫酸铵。
本实施例的所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为硝酸,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氨水和尿素按质量分数比为1:1.5的混合物。
本实施例的所述环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1.3:1:2组成。所述一类菌种为产碱菌和节杆菌按质量比0.5:7组成的混合物,所述二类菌种为伯克氏菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌按质量比1:4:7:5:10:2.5:0.1组成的混合物,所述三类菌种为生丝微菌和乳酸杆菌按质量比1:4组成的混合物。
实施例6
一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度30℃培养箱中震荡培养23小时得一级种子液,并控制转速280rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为18%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度39℃,罐压0.05MPa,溶解氧26%,培养17小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为16%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度31℃,罐压0.02MPa,通过调节搅拌桨转速和通气量控制罐内溶解氧55%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.8、6.9、6.3和5.2,每段的发酵时间为5小时。
本实施例的步骤C还包括增加体积含量为4%的碳源和体积含量为1.8%的氮源,碳源的质量浓度为43%,氮源的质量浓度为18%。通过调节搅拌桨转速和通气量控制种子罐中溶解氧55%,发酵过程中流加酸和碱调节发酵过程使各功能微生物含量不少于108CFU/mL。
如图6所示,菌体一开始就持续高速高密度发酵,在17小时时达到最大值,发酵液体菌浓(OD600)131.3,最终在20小时时发酵液体菌浓(OD600)130,菌体湿重312g/L,微生物含量达1.86×1012CFU/mL。
本实施例的培养基:葡萄糖2.5%,硫酸铵0.2%,玉米浆0.5%,磷酸二氢钠2.5%,乙酸钠0.1%,七水硫酸镁0.5%,微量元素0.8%;
本实施例的微量元素:无水氯化钙0.04%,七水硫酸亚铁0.03%,七水硫酸锌0.01%,五水硫酸锰0.015%,五水硫酸铜0.0004%,硼酸0.0004%。
本实施例的碳源为葡萄糖、果糖、麦芽糖或阿拉伯糖按质量比1:1:0.5:1.2混合的混合物。
本实施例的氮源为玉米浆干粉、氯化铵和玉米浆按质量比1.5:0.5:1.3混合的混合物。
本实施例的所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为乙酸,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠。
本实施例的所述环保用复合菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1:1.5:2组成。所述一类菌种为黄杆菌和假单胞菌按质量比1:1组成的混合菌,所述二类菌种为短杆菌、黄单胞菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌和戈登氏菌按质量比2:2:1.5:4:0.5:1组成的混合物,所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌和冢村氏菌按质量比3:4:4组成的混合物。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:包括下列步骤:
步骤A:将含有培养基的摇瓶中接种环保用复合微生物菌种,在温度15~39℃培养箱中震荡培养10~24小时得一级种子液,并控制转速50~300rpm;
步骤B:将步骤A得到的一级种子液按体积含量为0.5~20%的接种量转接于一级种子罐中,控制一级种子罐内温度15~39℃,罐压0.02~0.08MPa,溶解氧5~65%,培养10~24小时得二级种子液;
步骤C:将步骤B得到的二级种子液按体积含量为5~25%的接种量转接于发酵罐中,控制发酵罐内温度15~39℃,罐压0.02~0.08MPa,溶解氧5~65%,并保持在梯度酸碱度下进行分段发酵即得;
其中,所述步骤C中梯度酸碱度依次为7.4~7.8、6.8~7.2、6.2~6.6和5.2~5.8,每段的发酵时间为5~12.5小时。
2.根据权利要求1所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述步骤C还包括增加体积含量为2~10%的碳源和/或体积含量为0.5~2%的氮源,碳源的质量浓度为40~60%,氮源的质量浓度为10~20%。
3.根据权利要求1所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述步骤A中的培养基包括下列成份:葡萄糖1.5~3%,硫酸铵0.2~0.8%,有机氮源0.5~1.5%,磷酸二氢钠0.4~2.5%,乙酸钠0.1~0.3%,七水硫酸镁0.5~1.6%,微量元素0.1-2%。
4.根据权利要求3所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述微量元素包括无水氯化钙0.03~0.05%,七水硫酸亚铁0.02~0.04%,七水硫酸锌0.01~0.02%,五水硫酸锰0.005~0.02%,五水硫酸铜0.0001~0.0008%,硼酸0.0001~0.0005%。
5.根据权利要求3所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述有机氮源为玉米浆、玉米浆干粉和酵母粉中的一种或二种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述环保用复合微生物菌种由一类菌种、二类菌种和三类菌种按质量比1~2:0.1~3:1~5组成。
7.根据权利要求6所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述一类菌种为产碱菌、节杆菌、黄杆菌、假单胞菌中一种或两种以上;所述二类菌种为伯克氏菌、短杆菌、假诺卡氏菌、黄单胞菌、芽孢杆菌、棒杆菌、红球菌、鞘氨醇单胞菌、戈登氏菌中一种或两种以上;所述三类菌种为生丝微菌、乳酸杆菌、冢村氏菌中一种或两种以上。
8.根据权利要求2所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述碳源为葡萄糖、蔗糖、糖蜜、果糖、麦芽糖或阿拉伯糖中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求2所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述氮源为氯化铵、硫酸铵、玉米浆、玉米浆干粉、酵母粉中的一种或两种以上混合物。
10.根据权利要求1所述的一种环保用复合微生物菌剂的液体高密度发酵方法,其特征在于:所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的酸为磷酸、硫酸、盐酸、乙酸和硝酸中的一种或二种以上混合物,所述步骤C中调整分段发酵的酸碱度使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和尿素中的一种或二种以上混合物。
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