CN110358699B

CN110358699B - 一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法与应用

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Publication number: CN110358699B
Application number: CN201910389621.6A
Authority: CN
Inventors: 任楠楠; 魏计东; 张圣鑫; 刘雨晴
Original assignee: Genesio Dalian Biotechnology Development Co ltd
Current assignee: Genesio Dalian Biotechnology Development Co ltd
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: CN110358699A

Abstract

本发明涉及微生物学、发酵工程及除臭技术等领域，具体涉及一种用于畜禽养殖场、垃圾处理厂等场所的复合微生物除臭菌剂。复合微生物除臭菌剂包含保藏编号为CGMCC No.16160的库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)和保藏编号为CGMCC No.16161的副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)，同时公开了复合微生物除臭菌剂的制备方法及应用。本发明的复合微生物除臭菌剂的所含菌株安全性高，均为免做毒理试验的益生菌，无论对使用者还是施用环境来讲，都更安全。

Description

一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及微生物学、发酵工程及除臭技术等领域，具体涉及一种用于畜禽养殖场、垃圾处理厂等场所的复合微生物除臭菌剂。

背景技术

社会经济高速发展带来的环境问题日益严重，尤其是垃圾处理问题。畜禽养殖场、垃圾填埋场等场所的垃圾均会产生大量臭味。垃圾产生的臭气体中有主要有氨气、硫化氢、硫醇和甲硫醇等有害气体成分。这些恶臭气体不仅会对环境造成严重污染，而且严重伤害人体健康。因此实施恶臭污染控制和管理，开展脱除恶臭气体的研究具有重要意义。

除臭剂主要分为物理除臭剂、化学除臭剂、微生物除臭剂等。物理法通过吸附剂将臭味物质吸收到多空载体中，吸附剂容易饱和又难以解吸，造成环境的二次污染；化学除臭剂具有见效快的特点，但其针对性强，当其遇到复杂的恶臭气体成分时，其除臭效果会大幅降低；微生物除臭剂是利用外源功能菌种或生物酶对恶臭成分进行直接吸收降解或对产恶臭微生物的抑制来脱除恶臭，具有低能耗、环保等优点，已成为国内外恶臭防治研究与应用中的热点。

但是，目前市场上的微生物除臭剂产品普遍存在菌种品质差、有效活菌数虚高、盲目复配菌种等问题，导致产品使用效果不稳定。因此，研发高效稳定的微生物除臭菌剂对解决环境危害、消除人体健康隐患具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种可大大提高除臭效果，且无后续污染、无化学物质残留的、菌株优良、产品性能稳定的新型微生物除臭菌剂制备方法。

本发明采取的技术解决方案如下：

一种复合微生物除臭菌剂，包含G1A2与G2B5两种有效菌，所述G1A2为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)，保藏编号为CGMCC No.16160；所述G2B5为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)，保藏编号为CGMCC No.16161。

本发明的复合微生物除臭菌剂中，所述的库德里阿兹威毕赤酵母(Pichiakudriavzevii)和副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)的菌液比例为2-4:1-3(体积/体积)。

其中涉及的相关保藏信息为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101；保藏日期：2018年7月26日；保藏编号：G1A2(CGMCC No.16160)为库德里阿兹威毕赤酵母Pichiakudriavzevii、G2B5(CGMCC No.16161)为副干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei。

本发明还提供了一种复合微生物除臭菌剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)种子液的培养：

将所述库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)G1A2接种于YPD液体培养基中，30℃，摇床160r/min培养18至30小时；

将所述副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)G2B5接种于MRS液体培养基中，37℃静止培养20至28小时。

(2)优化培养：

将步骤(1)中的种子液分别接种至10L发酵罐内利用优化培养基进行优化培养。

菌株G1A2培养条件为：装液量60±5％，接种量5±0.05％，培养温度为31±1℃，转速250±50r/min，通气量2.0±0.1vv。

菌株G2B5培养条件为：装液量80％±5％，接种量5％±0.05％，培养温度35℃±1℃，转速50±5r/min。

培养时间均为18至24小时，培养至菌体浓度达到1×10⁸个/mL以上数量级即获得优化菌液。

(3)混合培养：将步骤(2)得到的优化菌液按照体积比G1A2:G2B5＝2-4:1-3的比例移种至500L发酵罐中利用混合培养基进行培养，混合培养条件为：总接种量10±2％，前18至24小时温度30℃±2℃，转速150±50r/min，通气量1.5±0.5vv，后30小时，37±1℃，转速50±5r/min，混合培养结束，即制得复合微生物除臭菌剂。

步骤(1)中所述的YPD液体培养基为如下按照质量百分比计算的组分：胰蛋白胨2％，酵母浸粉1％，葡萄糖2％，余量为水。

所述的MRS液体培养基为如下按照质量百分比计算的组分：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，葡萄糖2％，牛肉蛋白胨1％，吐温-80 1％，磷酸氢二钾0.2％，结晶乙酸钠0.5％，柠檬酸三铵0.2％，硫酸镁0.02％，硫酸锰0.005％，余量为水，pH6.8。

步骤(2)中所述G1A2的优化培养基为如下按照质量百分比计算的组分：蛋白胨2％～4％，酵母浸粉1％～3％，葡萄糖1.8％～2.5％，余量为水，pH6.8±0.2。

所述G2B5的优化培养基为：胰蛋白胨0.5％～1.5％，酵母浸粉0.5％～1％，葡萄糖2％～4％，吐温-80 0.5％～1.5％，磷酸氢二钾0.2％～0.4％，结晶乙酸钠0.5％～0.6％，硫酸镁0.02％～0.03，余量为水，pH6.0±0.2。

步骤(3)中所述混合培养基为：酵母提取物2％～3％，胰蛋白胨2％～3％，葡萄糖2％～3％，余量为水，pH6.8±0.2。

本发明所述的复合微生物除臭菌剂在畜禽养殖场、垃圾中转站、垃圾填埋场中处理垃圾除臭的应用。

具体应用方法为：一份复合微生物除臭菌剂加入10～50份自来水，混合均匀后直接喷洒于所需除臭的原料上即可。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明的复合微生物除臭菌剂，采用多菌混合发酵，通过不同菌株间的协同作用，微生物可充分利用处理场所中所含的有机质进行定殖，作为优势菌群从而抑制产恶臭微生物生长繁殖，从根本上控制恶臭源头。

本发明的复合微生物除臭菌剂的所含菌株安全性高，均为免做毒理试验的益生菌，无论对使用者还是施用环境来讲，都更安全。

本发明的复合微生物除臭菌剂通过对发酵设备、发酵原材料、发酵条件及发酵代谢产物浓度控制和严格筛选，所得到的菌剂产品质量稳定。

具体实施方式

下面由特定的具体实施例说明本发明的实施方式。实施方案为便于更好的理解本发明，但并非对本发明的限制。

一、复合微生物除臭菌剂的制备方法

实施例1

(1)种子液的培养

将库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)G1A2接种于YPD液体培养基中，30℃，摇床160r/min培养20小时，得到G1A2种子液；

将副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)G2B5接种于MRS液体培养基中，37℃静止培养28小时，得到G2B5种子液。

(2)优化培养

将步骤(1)中的种子液分别接种至10L发酵罐内利用G1A2优化培养基和G2B5优化培养基分别进行优化培养。

G1A2的优化培养基为：蛋白胨2％，酵母浸粉1％，葡萄糖2％，余量为水，pH6.8。

菌株G1A2培养条件为：装液量60％，接种量5％，培养温度为30℃，转速300r/min，通气量2.0vv，培养时间为20小时，培养至菌体浓度达到1×10⁸个/mL以上，得到G1A2优化菌液。

G2B5的优化培养基为：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，葡萄糖2％，吐温-80 1％，磷酸氢二钾0.2％，结晶乙酸钠0.5％，硫酸镁0.02％，余量为水，pH6.0。

菌株G2B5培养条件为：装液量80％，接种量5％，培养温度35℃，转速45r/min，培养时间为20小时，培养至菌体浓度达到1×10⁸个/mL以上，得到G2B5优化菌液。

(3)混合培养

将步骤(2)得到的G1A2优化菌液和G2B5优化菌液按照体积比G1A2:G2B5＝2:3的比例移种至500L发酵罐中利用混合培养基进行培养，混合培养的培养基为：酵母提取物2％，胰蛋白胨2％，葡萄糖2％，余量为水，pH6.8。混合培养条件为：总接种量12％，前20小时温度28℃，转速150r/min，通气量1.5vv，后30小时，38℃，转速55r/min。混合培养结束，即制得复合微生物除臭菌剂。

二、复合微生物除臭菌剂的应用

实施例2

取10个相同的100L的密封容器，分别向其中放入10Kg取自城市垃圾处理站的生活垃圾样品，其中5个为实验组，5个为对照组。每天取10mL复合微生物除臭菌剂，加入490mL自来水后用雾化器向实验组样品上均匀喷洒，以喷洒同体积的不加除臭剂的自来水作空白对照，连续喷洒5天后测定样品中氨气浓度和硫化氢浓度。测定结果见表1：

表1复合微生物除臭菌剂(稀释50倍)对垃圾的除臭效果

组别	空白对照	复合微生物除臭菌	去除率(％)
				氨气浓度(mg/m<sup>3</sup>)	103.5±5.0	34.7±3.2	66.5
硫化氢浓度(mg/m<sup>3</sup>)	68.3±3.0	43.3±2.0	36.6

由表1可知，用本发明产品对垃圾进行除臭时，与对照组相比，将复合微生物除臭菌剂稀释50倍时除氨能力达到66.5％，除硫化氢去除率为36.6％。

实施例3

取10个相同的100L的密封容器，分别向其中放入10Kg取自城市垃圾处理站的生活垃圾样品，其中5个为实验组，5个位对照组。每天取50mL复合微生物除臭菌剂，加入450mL自来水后用雾化器向实验组样品上均匀喷洒，以喷洒同体积的不加除臭剂的自来水作空白对照，连续喷洒5天后测定样品中氨气浓度和硫化氢浓度。测定结果见表2：

表2复合微生物除臭菌剂(稀释10倍)对垃圾的除臭效果

组别	空白对照	复合微生物除臭菌	去除率(％)
				氨气浓度(mg/m<sup>3</sup>)	103.5±5.0	15.3±0.8	85.2
硫化氢浓度(mg/m<sup>3</sup>)	68.3±3.0	14.6±0.2	78.6

由表2可知，将复合微生物除臭菌剂稀释10倍使用时，除氨能力和除硫化氢能力分别达到85.2％和78.6％，除臭效果明显。

实施例4

在辽宁省鞍山市一规模化的大型养鸡场内，选取鸡粪堆肥场地，其中100㎡作为实验组，100㎡作为对照组。每天取100mL复合微生物除臭菌剂，加入900mL自来水后用雾化器想实验组样品均匀喷洒，以塑料薄膜密封。以喷洒同体积的不加除臭剂的自来水作空白对照，连续喷洒3天后测定试验组和对照组中氨气浓度和硫化氢浓度。测定结果见表3：

表3复合微生物除臭菌剂对禽畜粪便的除臭效果

组别	空白对照	复合微生物除臭菌	去除率(％)
				氨气浓度(mg/m<sup>3</sup>)	149.8±5.0	25.3±0.8	83.1
硫化氢浓度(mg/m<sup>3</sup>)	88.1±3.0	24.6±0.2	72.1

表3结果显示，将复合微生物除臭菌剂稀释10倍使用时，连续喷洒3天后即可看到明显的除臭效果，如果加长产品使用周期，会使产品中优势菌群定殖更好，产生更持久的除臭效果。

Claims

1.一种复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述复合微生物除臭菌剂由G1A2与G2B5两种有效菌组成，所述G1A2为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)，保藏编号为CGMCC No.16160；所述G2B5为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)，保藏编号为CGMCC No.16161。

2.一种如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述的库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)和副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)的菌液体积比例为2-4:1-3。

3.一种如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；

(1)种子液的培养

将所述库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)G1A2接种于YPD液体培养基中，30℃，摇床160r/min培养18至30小时，得到G1A2种子液；将所述副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)G2B5接种于MRS液体培养基中，37℃静止培养20至28小时，得到G2B5种子液；

所述的MRS液体培养基为如下按照质量百分比计算的组分：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，葡萄糖2％，牛肉蛋白胨1％，吐温-80 1％，磷酸氢二钾0.2％，结晶乙酸钠0.5％，柠檬酸三铵0.2％，硫酸镁0.02％，硫酸锰0.005％，余量为水，pH6.8；

(2)优化培养基

将步骤(1)中的两种种子液分别接种至10L发酵罐内利用G1A2优化培养基和G2B5优化养基分别进行优化培养：菌株G1A2培养条件为：装液量60±5％，接种量±0.05％，培养温度为31±1℃，转速250±50r/min，通气量2.0±0.1vv，得到G1A2优化菌液；菌株G2B5培养条件为：装液量80％±5％，接种量5％±0.05％，培养温度35℃±1℃，转速50±5r/min，得到G2B5优化菌液；培养时间均为18至24小时，培养至菌体浓度达到1×10⁸个/mL以上数量级即获得优化菌液；

其中，所述G1A2优化培养基为如下按照质量百分比计算的组分：蛋白胨2％～4％，酵母浸粉1％～3％，葡萄糖18％～25％，余量为水，pH6.8±0.2；

所述G2B5优化培养基为：胰蛋白胨0.5％～1.5％，酵母浸粉0.5％～1％，葡萄糖2％～4％，吐温80 0.5％～1.5％，磷酸氢二钾0.2％～0.4％，结晶乙酸钠0.5％～0.6％，硫酸镁0.02％～0.03，余量为水，pH6.0±0.2；

(3)混合培养

将步骤(2)得到的G1A2优化菌液和G2B5优化菌液进行组合后，移种至500L发酵罐中利用混合培养基进行培养，混合培养条件为：总接种量10±2％，前18至24小时温度30℃±2℃，转速150±50r/min，通气量1.5±0.5vv，后30小时，37±1℃，转速50±5r/min，混合培养结束，即制得复合微生物除臭菌剂；

4.根据权利要求3所述的一种复合微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中G1A2优化菌液和G2B5优化菌液按照体积比G1A2:G2B5＝2-4:1-3的比例进行组合。

5.根据权利要求3所述的一种复合微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，所述YPD液体培养基为如下按照质量百分比计算的组分：胰蛋白胨2％，酵母浸粉1％，葡萄糖2％，余量为水。

6.根据权利要求1所述的一种复合微生物除臭菌剂在垃圾处理的除臭处理中的应用。

7.根据权利要求6所述应用，其具体应用方法为：一份复合微生物除臭菌剂加入10～50份自来水，混合均匀后直接喷洒于所需除臭的原料上即可。