CN110846237A - 仙人掌有孢汉逊酵母的培养方法及畜禽粪便的微生物除臭方法 - Google Patents

仙人掌有孢汉逊酵母的培养方法及畜禽粪便的微生物除臭方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于微生物制剂技术领域，具体涉及一种仙人掌有孢汉逊酵母的培养方法及其应用。本发明提供了一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法及其应用。本发明提供的培养方法采用固体培养，设备要求较低；并且原料成本低，生产1吨成本在200元以下；本发明培养得到的仙人掌有孢汉逊酵母菌培养物，能够有效减少畜禽粪便中氨气、硫化氢等恶臭气体的释放量；另在分解臭味成分的同时，产生宜人的香味，起到掩蔽臭味的效果。

Description

仙人掌有孢汉逊酵母的培养方法及畜禽粪便的微生物除臭 方法
技术领域
本发明属于微生物制剂技术领域，具体涉及一种仙人掌有孢汉逊酵母的培养方法及畜禽粪便的微生物除臭方法。
背景技术
畜禽养殖业的规模化、集约化发展，促进农业经济发展的同时，也带来了严重的环境污染问题，其中畜禽粪便排放及堆放过程中产生的恶臭气味，对人类、动物本身及周围环境产生了不好的影响。畜禽粪便中的臭气成分包括：挥发性含硫化合物、含氮化合物、吲哚类和酚类及挥发性脂肪酸类，主要来源于粪便中微生物对粪便中某些成分的分解代谢。
目前，畜禽粪便除臭主要有物理法、化学法和生物法三类。物理法是指利用吸附剂和掩蔽剂进行吸附、掩盖而实现除臭，但成本较高。化学法是添加化学物质与恶臭物质发生反应而达到除臭效果，如利用强氧化剂将还原性恶臭物质氧化成无害无臭物质；利用过磷酸钙与粪中产生的氨气发生反应，降低氨气浓度；利用高锰酸钾、硫酸铜、乙酸等物质喷洒垫料，杀死抑制微生物的活动，抑制和降低有害气体的产生。化学法存在反应复杂、成本高、粪便资源化再利用难等缺点，推广较难。生物法是利用微生物自身的代谢作用使恶臭成分降解为无臭、无害的终产物，达到除臭目的，具有效率高、无二次污染、管理方便等优点，是畜禽粪便除臭的主要方法。
目前，已有多种微生物菌种用于对粪便的除臭，常用的生物菌种有芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、酵母菌、光合细菌、乳酸菌、黑曲霉等。但这些菌种的除臭效果不佳，且菌株的生产培养一般采用液态培养，所需的设备(例如发酵罐)以及培养基的成分会造成较高的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法及其应用。本发明提供的培养方法采用固体培养，设备要求较低；并且原料成本低，生产1吨成本在200元以下；本发明培养得到的仙人掌有孢汉逊酵母菌培养物，能够有效减少畜禽粪便中氨气、硫化氢等恶臭气体的释放量；另在分解臭味成分的同时，产生宜人的香味，起到掩蔽臭味的效果。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；
本发明提供了一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法，包括以下步骤：(1)将仙人掌有孢汉逊酵母菌接种于糖蜜液体培养基中培养，得到液体培养液；(2)将所述液体培养液接种于固体培养基上培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物；所述固体培养基由包括甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的原料制备得到。
优选的，步骤(2)所述液体培养液的体积与固体培养基的质量比为5～8mL：100g；
所述固体培养基的厚度为10～15cm；
所述液体培养液中仙人掌有孢汉逊酵母菌的浓度为(2～5)×107cfu/mL。
优选的，步骤(2)所述培养的温度为28～32℃，湿度为70～85％；所述培养的时间为48～60h。
优选的，步骤(2)所述固体培养基的制备包括以下步骤：
(a)将甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶干燥，得到干物质；
(b)将所述干物质粉碎混合，得到混合物；
(c)在所述混合物与水混合，得到固体培养基。
优选的，步骤(a)所述甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的质量比为2～4：2～5：3～6；所述干物质的含水量小于15％。
优选的，步骤(c)所述固体培养基的水分含量为45～60％。
优选的，步骤(1)所述培养为摇床震荡培养；所述培养的温度为28～32℃，湿度为70～85％；所述培养的时间为16～20h。
本发明还提供了一种畜禽粪便的微生物除臭方法，包括以下步骤：采用上述技术方案任一项所述培养方法对仙人掌有孢汉逊酵母菌进行培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物；将所述仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便混合后，进行堆积。
优选的，所述仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便的质量比为1～2：50。
优选的，所述堆积的厚度为30～40cm；所述堆积的时间为48h；所述堆积时翻料3～4次。
本发明提供了一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法，包括以下步骤：(1)将仙人掌有孢汉逊酵母菌接种于糖蜜液体培养基中培养，得到培养液；(2)将所述液体培养液接种于以由包括甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的原料制备的固体培养基上培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物。本发明提供的培养方法采用固体培养，设备要求较低，且固体培养基的原料均为废弃物，甘蔗皮与菠萝皮为菌的生长提供糖分，银杏叶渣为菌的生长提供蛋白质，有效利用了废弃物，其培养成本较低，酵母可在该固体培养基上快速生长繁殖，达到较高的菌数。再者，利用本发明提供的仙人掌有孢汉逊酵母菌培养方法培养的仙人掌有孢汉逊酵母菌，能够分解臭味成分的同时，产生宜人的香味。应用于畜禽粪便的除臭，能够有效减少畜禽粪便中氨气、硫化氢等恶臭气体的释放量；在分解臭味成分的同时，产生宜人的香味，起到掩蔽臭味的效果。
具体实施方式
本发明提供了一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法，包括以下步骤：(1)将仙人掌有孢汉逊酵母菌接种于糖蜜液体培养基中培养，得到培养液；(2)将所述液体培养液接种于固体培养基上培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物；所述固体培养基由包括甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的原料制备得到。
本发明将仙人掌有孢汉逊酵母菌接种于糖蜜液体培养基中培养，得到培养液。本发明对所述仙人掌有孢汉逊酵母的来源没有特殊限定，优选购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心。在本发明中，所述糖蜜液体培养基包括以下组分：糖、硫酸铵和水；所述培养优选为摇床震荡培养；所述培养的温度优选为28～32℃，进一步优选为29～31℃；湿度优选为70～85％，进一步优选为75～80％；所述培养的时间优选为16～20h，进一步优选为17～19h。糖蜜液体培养基能够充分满足仙人掌有孢汉逊酵母菌的生长，适宜的培养环境和时间能够促进仙人掌有孢汉逊酵母菌的生长。
得到培养液后，本发明将所述液体培养液接种于固体培养基上培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物。在本发明中，所述固体培养基由包括甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的原料制备得到；所述甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的质量比优选为2～4：2～5：3～6。本发明对于甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的来源没有特殊限定；可以为甘蔗皮废渣、菠萝皮废渣和银杏叶渣。本发明采用固体培养，设备要求较低，且固体培养基的原料均为废弃物，成本低；甘蔗皮与菠萝皮为菌的生长提供糖分，银杏叶渣为菌的生长提供蛋白质，有效利用了废弃物，其培养成本较低，酵母可在该固体培养基上快速生长繁殖，达到较高的菌数。
在本发明中，所述固体培养基的制备优选包括以下步骤：将甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶干燥，得到干物质。本发明对于干燥方法没有特殊限定，利用本领域常规的干燥方法即可。所述干物质的含水量优选小于15％。本发明将甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶干燥后能够降低杂菌的污染率，进而为仙人掌有孢汉逊酵母菌的生长提供更加充足的营养与空间。
得到干物质后，本发明将所述干物质粉碎混合，得到混合物。本发明对于混合方法没有特殊限定，利用本领域常规的混合方法即可。
得到混合物后，本发明将混合物与水混合，得到固体培养基。所述固体培养基的水分含量优选为45～60％，进一步优选为50～55％。添加适宜的水分能够促进仙人掌有孢汉逊酵母菌的生长代谢。
在本发明中，所述液体培养液的体积与固体培养基的质量比优选为5～8mL：100g，进一步优选为6～7mL：100g；所述固体培养基的厚度优选为10～15cm，进一步优选为12～13cm；所述培养液中仙人掌有孢汉逊酵母菌的浓度优选为(2～5)×107cfu/mL。所述培养的温度优选为28～32℃，进一步优选为29～31℃；湿度优选为70～85％，进一步优选为75～80％；所述培养的时间优选为48～60h，进一步优选为50～58h。适宜的液体培养液的体积与固体培养基的质量比使得仙人掌有孢汉逊酵母菌的生长代谢加快，固体发酵环境能够促进仙人掌有孢汉逊酵母菌的胞外物质的生成，进而达到除臭效果。
采用本发明所述培养方法得到的仙人掌有孢汉逊酵母固体发酵物中仙人掌有孢汉逊酵母浓度达到(2.2～3.1)×109cfu/g。
本发明还提供了一种畜禽粪便的微生物除臭方法，包括以下步骤：将上述仙人掌有孢汉逊酵母菌固体培养物与待处理畜禽粪便混合后，进行堆积。
在本发明中，所述仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便的质量比优选为1～2：50。在本发明中，所述堆积的厚度优选为30～40cm；所述堆积的时间优选为48h；所述堆积时优选包括翻料3～4次。仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便混合后堆积促进仙人掌有孢汉逊酵母菌的发酵；翻料促进仙人掌有孢汉逊酵母菌发酵后产生的气体的排放。
下面结合实施例对本发明提供的一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法及畜禽粪便的微生物除臭方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
仙人掌有孢汉逊酵母培养方法：
(1)选择甘蔗皮、菠萝皮与银杏叶渣原料，其水分均为15％，粉碎成约0.1cm大小的碎末，分别称取2000、2000、3000g，按质量比2:2：3混匀，加入2100mL水，得到固体培养基，于100℃蒸料灭菌45min；
(2)将仙人掌有孢汉逊酵母斜面种子接种于2％糖浓度的糖蜜液体培养基中，28℃摇床震荡16h；
(3)取培养好的液体种子，接种于灭菌后固体培养基，混匀，培养基厚度为10cm，控制环境温度28℃，培养48h，期间每隔12h翻料一次，并在料层表面喷洒少量无菌水，最终得到酵母培养物；
(4)经平板活菌计算，其有效活菌数为2.2×109CFU/g。
实施例2
仙人掌有孢汉逊酵母培养方法：
(1)选择甘蔗皮、菠萝皮与银杏叶渣原料，其水分均为15％，粉碎成约0.2cm大小的碎末，分别称取4000、4000、5000g，按质量比4:4:5混匀，加入4550mL水，使最终水分含量为50％，得到固体培养基，于100℃蒸料灭菌50min；
(2)将仙人掌有孢汉逊酵母斜面种子接种于3％糖浓度的糖蜜液体培养基中，28℃摇床震荡18h；
(3)取培养好的液体种子，接种于灭菌后固体培养基上，混匀，培养基厚度为12cm，控制环境温度30℃，培养54h，期间每隔12h翻料一次，并在料层表面喷洒少量无菌水，最终得到酵母培养物；
(4)经平板活菌计算，其有效活菌数为3.1×109CFU/g。
实施例3
仙人掌有孢汉逊酵母培养方法：
(1)选择甘蔗皮、菠萝皮与银杏叶渣原料，其水分均为15％，粉碎成约0.4cm大小的碎末，分别称取5000、5000、6000g，按质量比5:5:6混匀，加入6400mL水，使最终水分含量为55％，得到固体培养基，于100℃蒸料灭菌60min；
(2)将仙人掌有孢汉逊酵母斜面种子接种于4％糖浓度的糖蜜液体培养基中，28℃摇床震荡20h；
(3)取培养好的液体种子，接种于灭菌后固体培养基上，混匀，培养基厚度为15cm，控制环境温度32℃，培养60h，期间每隔12h翻料一次，并在料层表面喷洒少量无菌水，最终得到酵母培养物；
(4)经平板活菌计算，其有效活菌数为2.6×109CFU/g。
应用例1
取新鲜猪粪1000kg，调整其含水量为50％，称取80kg含活菌数为2.2×109CFU/g的实施例1的仙人掌有孢汉逊酵母培养物，加入猪粪中，搅拌均匀后，再堆积成厚度35cm的方形条垛，环境温度25～30℃为适宜。每隔12h，上下翻料一次；在20h后粪便的臭味明显减少，并有少量的芳香味；约40h臭味完全消失，且香味明显。
应用例2
使用实施例2培养好的仙人掌有孢汉逊酵母培养物，应用于畜禽粪便除臭。
取新鲜鸡粪1000㎏，通过加入谷壳、麦麸或粉碎的秸秆，调整鸡粪含水量为60％。称取100公斤含活菌数为3.1×109CFU/g的仙人掌有孢汉逊酵母培养物，加入鸡粪中，搅拌均匀后，再堆积成厚度30cm的方形条垛，环境温度25-30℃为适宜。每隔12h，上下翻料一次；在24h后粪便的臭味明显减少，并有少量的芳香味；约48h臭味完全消失，且香味明显。
应用例3
取掺杂有粪便的垃圾1000㎏，调整其含水量为50％，称取50公斤实施例3含活菌数为2.6×109CFU/g实施例3的仙人掌有孢汉逊酵母培养物，加入垃圾中，搅拌均匀后，再堆积成厚度40cm的方形条垛，环境温度25-30℃为适宜。每隔12h，上下翻料一次；在18h后垃圾的臭味明显减少，约36h臭味完全消失，并有香味出现。
由以上实施例可知，本发明提供的仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法设备要求较低；并且原料成本低；本发明培养得到的仙人掌有孢汉逊酵母菌培养物，能够有效减少畜禽粪便中氨气、硫化氢等恶臭气体的释放量；另在分解臭味成分的同时，产生宜人的香味，起到掩蔽臭味的效果。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种仙人掌有孢汉逊酵母菌的培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将仙人掌有孢汉逊酵母菌接种于糖蜜液体培养基中培养，得到液体培养液；
(2)将所述液体培养液接种于固体培养基上培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物；所述固体培养基由包括甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的原料制备得到。
2.如权利要求1所述的培养方法，其特征在于，步骤(2)所述液体培养液的体积与固体培养基的质量比为5～8mL：100g；
所述固体培养基的厚度为10～15cm；
所述液体培养液中仙人掌有孢汉逊酵母菌的浓度为(2～5)×107cfu/mL。
3.如权利要求1或2所述的培养方法，其特征在于，步骤(2)所述培养的温度为28～32℃，湿度为70～85％；
所述培养的时间为48～60h。
4.如权利要求1或2所述的培养方法，其特征在于，步骤(2)所述固体培养基的制备包括以下步骤：
(a)将甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶干燥，得到干物质；
(b)将所述干物质粉碎混合，得到混合物；
(c)在所述混合物与水混合，得到固体培养基。
5.如权利要求4所述的培养方法，其特征在于，步骤(a)所述甘蔗皮、菠萝皮和银杏叶的质量比为2～4：2～5：3～6；
所述干物质的含水量小于15％。
6.如权利要求4所述的培养方法，其特征在于，步骤(c)所述固体培养基的水分含量为45～60％。
7.如权利要求1所述的培养方法，其特征在于，步骤(1)所述培养为摇床震荡培养；
所述培养的温度为28～32℃，湿度为70～85％；
所述培养的时间为16～20h。
8.一种畜禽粪便的微生物除臭方法，包括以下步骤：采用权利要求1～7任一项所述培养方法对仙人掌有孢汉逊酵母菌进行培养，得到仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物；将所述仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便混合后，进行堆积。
9.如权利要求8所述的微生物除臭方法，其特征在于，所述仙人掌有孢汉逊酵母固体培养物与待处理畜禽粪便的质量比为1～2：50。
10.如权利要求8所述的微生物除臭方法，其特征在于，所述堆积的厚度为30～40cm；
所述堆积的时间为48h；
所述堆积时翻料3～4次。
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