CN112717186B - 一种微生物抑菌去味制剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物抑菌去味制剂及其制备方法和应用，涉及日化用品及其制备技术领域，去味制剂包括微生物菌液，所述微生物菌液来自微生物发酵液，包括枯草芽孢杆菌、类肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、鼠李糖杆菌，通过核心微生物菌液发挥抑菌去味的作用，本发明仅使用四种微生物，采用简单微生物配方即可达到非常高的异味去除效果，在减少制备成本的同时，也减少发酵过程中出现不良微生物及过量不良代谢产物的量，另外还达到了发酵、保藏、回收处理再利用条件放宽的效果，再通过结合本发明提供的具体制备方法，获得的制剂，核心组分菌液活性高，不易受到环境温度、湿度等条件的影响，不易受到环境杂菌的污染，使用周期长。

Description

一种微生物抑菌去味制剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及日化用品及其制备技术领域，具体涉及一种微生物抑菌去味制剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们对生活水平要求的不断提高，在家庭生活和社会生活中，去味剂的需求量在不断加大，随之而来的，传统去味剂存在的各种问题也就凸显出来，去味剂主要包括物理去味剂、化学去味剂、生物去味剂、微生物型去味剂等。异味污染对人体的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统均产生影响，降低了人们的身体素质和生活质量。产生异味的物质有上万种，其中对人类健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、铬酸和酚类等。最常见的硫化氢气体异味，有剧毒，含0.1%硫化氢的气体，可使人体中毒，低浓度含硫化氢环境也会对人体产生负面影响，尤其是对消化道刺激巨大，长期处于该环境的会对脏器产生严重损害。
目前用于养殖场或厕所边等生活环境的去味剂，主要为化学类去味剂，主要是因为化学去味剂较物理去味剂，在异味气体浓度较高的环境下，更能起到快速显效的作用，然而，更加符合目前环保健康的社会生活原则的微生物去味剂，更应该在这种大规模使用的领域得到推广，但由于目前微生物去味剂普遍存在的以下问题，使得其推广使用受到了很大的限制：第一，普遍使用微生物发酵液制备而成的液体去味剂，在公共区域使用不方便，易发生倾倒、泄露等问题；第二，成本高、用量大；第三，需要配置特定容器或放置场所，并且使用后不易回收处理；第四，不能再利用造成资源浪费。
发明内容
针对上述现有去味剂存在的问题，本发明提供一种应用于异味气体浓度较大的环境中的微生物抑菌去味制剂及其制备方法与应用，技术方案如下：
第一，本发明提供一种微生物抑菌去味制剂，所述微生物抑菌去味制剂包括微生物菌液，所述微生物菌液来自微生物发酵液，包括枯草芽孢杆菌、类肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、鼠李糖杆菌。
优选地，所述微生物菌液还可以包括阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌。
优选地，所述微生物发酵液的制备方法为：将植物废料、复合微生物菌液混合，发酵得到微生物发酵液；所述发酵，温度为28-30℃，时间为12-72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1-3h，曝气间隔时间为2-4h；所述植物废料为秸秆、玉米芯中的一种或二种；为将相应植物废料原料粉碎过150-200目筛，121℃高温高压灭菌30min后所得。
优选地，所述复合微生物菌液由无菌水配制而成，其中包括微生物菌液中的全部微生物种类。
优选地，所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为7.56-9.89×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为5.69-7.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为4.78-7.12×1010个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为3.88-5.13×1010/mL。
优选地，所述复合微生物菌液中，阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌的浓度分别为2.03-3.69×1010个/mL、1.69-3.66×1010个/mL、1.83-4.06×1010个/mL、1.53-3.82×1010个/mL。
优选地，所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为(1-15):(10-80)。
优选地，所述微生物抑菌去味制剂为多层颗粒结构，从内到外包括芯部、硬化层和粘接层，所述芯部包括微生物菌液、植物肥料、生物添加剂和多孔材料，所述硬化层包括多孔炭材料和生石灰粉；所述粘接层包括多孔炭材料、生石灰粉、细孔硅胶和淀粉胶粘剂。
优选地，所述芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 806133DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 316749DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 830907DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 819592DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为12- 55mm。
第二，本发明提供上述微生物抑菌去味制剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备微生物发酵液；
（2）在微生物发酵液中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置；
（3）造粒；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
（5）在硬化层表面制备粘接层；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂。
优选地，步骤（1）所述微生物发酵液的制备方法为：将植物废料、复合微生物菌液混合，发酵得到微生物发酵液。
所述发酵，温度为28-30℃，时间为12-72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1-3h，曝气间隔时间为2-4h。
所述植物废料为秸秆、玉米芯中的一种或二种；为将相应植物废料原料粉碎过150-200目筛，121℃高温高压灭菌30min后所得。
所述复合微生物菌液由无菌水配制而成，其中包括枯草芽孢杆菌、类肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、鼠李糖杆菌；所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为7.56-9.89×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为5.69-7.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为4.78-7.12×1010个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为3.88-5.13×1010/mL。
优选地，所述复合微生物菌液还可以包括阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌，所述复合微生物菌液中，阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌的浓度分别为2.03-3.69×1010个/mL、1.69-3.66×1010个/mL、1.83-4.06×1010个/mL、1.53-3.82×1010个/mL。
所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为(1-15):(10-80)。
优选地，步骤（2）所述生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为(10-30):(4-5):(2-3)；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为(5-10):(30-80)，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的5-15%wt。
静置温度为20-25℃，静置时间为1-2h。
优选地，步骤（3）所述造粒，粒径为10-30mm，造粒温度为20-30℃。
优先地，步骤（4）所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为(8-15):(1-3):(10-25)；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为(2-10):(5-18)；步骤3）所述干燥，干燥温度为30-35℃，干燥时间为2-10min。
步骤（5）具体为：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为(1-3):(10-30)；所述粘接层包裹液，包括10-20%wt的细孔硅胶粉末和1-3%wt的淀粉胶粘剂。
所述淀粉胶粘剂包括复合型淀粉粘合剂或改性淀粉粘合剂等，主要成分为淀粉或改性淀粉，可从市场购买或通过现有公开的方法自行制备。
步骤（6）所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。
优选地，上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至25-30℃，第一次升温后保温时间为20-50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至20-23℃，保温时间5-10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至150-170℃，第二次升温后保温时间为15-30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，可采用风冷。
本发明所涉及干燥及热处理操作，均在热风/冷风条件下进行。
优选地，本发明制备的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、 硬化层和粘接层，芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 102806DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 518743DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 254618DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 545529DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为12- 55mm。
第三，本法还提供上述方法制备的微生物抑菌去味制剂在异味环境中的应用：将微生物抑菌去味制剂成堆放置在异味环境中，吸水后可成块，直接一体回收即可。
有益效果
本发明的有益效果在于：
本发明采用简单微生物配方即可达到非常高的异味去除效果（仅使用四种微生物），在减少制备成本的同时，也因为微生物种类较少，减少发酵过程中出现不良微生物及过量不良代谢产物的量，另外微生物种类少、单种微生物含量高，还达到了发酵、保藏、回收处理再利用条件放宽的效果：本发明采用的四种微生物简单易得，成本低，混合发酵后，对保藏环境湿度和温度要求不高，在发酵、保藏和回收处理过程中不易出现死菌，回收利用率高。
本发明采用相对温和的具有杀菌功能的生物添加剂，并且采用优化的添加比例，能够在杀灭外来有害菌的同时，保证去味剂自身微生物不受到伤害，避免了外来有害菌对回收利用的负面影响。本发明在去味剂芯部、硬化层和粘接表层和粘接表层均加入不同的特定比例的多孔炭材料：在芯部，多孔炭材料起到支撑和保证生物添加剂和微生物菌液均匀分布的作用，同时能够最大程度地降低在使用和回收中微生物的流失；在硬化层，多孔炭材料起到支撑去味剂材料整体结构的作用，保证去味剂吸水后不软化，颗粒不分解，能够保持完整结构供回收利用；在粘接层，起到支撑粘接层的作用，保证粘接层吸水软化后仍能保持均匀分布，同时，在回收再利用处理过程中，保证再次喷淋的材料均匀粘附。另外，多孔炭材料去味剂材料整体方面，增强了固体去味剂的吸附作用，能够尽量多地吸附环境中的水蒸气，保证菌群活跃程度，同时也能够增加对环境中异味气体的吸附，使去味作用更加快速彻底。
本发明在硬化层表面制备粘接层，粘接层包裹液渗透进入硬化层的多孔结构中，经后续程序热处理后，在硬化层外侧形成均匀、多孔的粘接层，原硬化层中的一部分变为粘接层，该粘接层吸水后在去味剂颗粒表面形成粘性较小的粘性表层，可以使使用后的成堆颗粒形成形状固定的一个整体，便于收集，且该表层干燥后粘性消失，以此来排除粘性表面对颗粒材料回收利用的影响。另外该表层还可以将随空气吸附的细小灰尘颗粒吸附，使材料在去除异味的基础上，对环境灰尘有一定的去除作用，在环境灰尘较小的环境中使用，可以达到完全净化空气的效果。
本发明制备的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和粘接层，三层之间采用不同的用料、材料比和厚度比例，保证了三层在颗粒材料中各自起到不同的作用，尤其是三层的厚度比，保证了在不同颗粒大小的情况下，粘接层与内部两层之间的最佳比例，避免粘接层比例过大导致吸水后材料颗粒易碎的问题，也避免了粘接层比例过小导致吸水后表面粘接力不足，无法粘接，不易回收的问题，实验证明，采用本发明提供的这一特定比例关系制备的微生物抑菌去味制剂颗粒可直接成堆放置在异味环境的复杂角落，无需额外放置容器或额外设置摆放场所，使用后颗粒吸潮自动结块，形成一个整体，非常便于回收。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。以下实施例中涉及的菌种对应的保藏编号为：枯草芽孢杆菌CCTCC NO.M2012078、类肠系膜明串珠菌为肠膜明串珠菌，保藏编号为CGMCC No.6432、热噬淀粉芽孢杆菌CGMCC No.6153、鼠李糖杆菌CGMCC NO.11849，阿氏芽孢杆菌CGMCC No.11664，环状芽孢杆菌CGMCC NO.8910，解木聚糖类芽孢杆菌，购自商城北纳创联生物科技有限公司，资源编号BNCC204099，胶冻样类芽孢杆菌CGMCC No.7240。
实施例1 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为28℃，时间为12h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1h，曝气间隔时间为2h；
所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为3:70；植物废料为秸秆；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为10:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为5:70，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的5%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为1h；
（3）造粒：粒径为10-13mm，造粒温度为20℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为10:2:20；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为1:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为30℃，干燥时间为2min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为1:28；所述粘接层包裹液，包括10%wt的细孔硅胶粉末和1%wt的淀粉胶粘剂；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至25℃，第一次升温后保温时间为20min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至20℃，保温时间5min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至150℃，第二次升温后保温时间为15s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，可采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和 粘接层，芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 683249DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 270088DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 493259DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 558167DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。芯部 的粒径d1为40mm，硬化层的厚度
Figure 550394DEST_PATH_IMAGE001
为14mm，粘接层厚度
Figure 573714DEST_PATH_IMAGE002
为约2mm。
经后续应用效果试验验证：采用本发明提供算法规定的层间厚度比例，可以既避免固体颗粒结构易破碎的问题，又可以实现固体颗粒之间的有效粘接，有利于回收利用。
实施例2 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为30℃，时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气3h，曝气间隔时间为4h；
所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为15:20；植物废料为玉米芯；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为30:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为10:40，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的15%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为2h；
（3）造粒：粒径为25-30mm，造粒温度为30℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:2:15；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为5:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为3:15；所述粘接层包裹液，包括20%wt的细孔硅胶粉末和3%wt的淀粉胶粘剂。；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至170℃，第二次升温后保温时间为30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和 粘接层，芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 284181DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 654244DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 766557DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 695199DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。芯部 的粒径d1为40mm，硬化层的厚度
Figure 486437DEST_PATH_IMAGE001
为14mm，粘接层厚度
Figure 830831DEST_PATH_IMAGE002
为约2mm。
实施例3 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为30℃，时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气3h，曝气间隔时间为4h；
所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL；复合微生物菌液中，阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌的浓度分别为2.03-3.69×1010个/mL、1.69-3.66×1010个/mL、1.83-4.06×1010个/mL、1.53-3.82×1010个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为15:20；植物废料为玉米芯；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为30:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为10:40，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的15%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为2h；
（3）造粒：粒径为25-30mm，造粒温度为30℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:2:15；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为5:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为3:15；所述粘接层包裹液，包括20%wt的细孔硅胶粉末和3%wt的淀粉胶粘剂。；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至170℃，第二次升温后保温时间为30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和 粘接层，芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 797650DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 162772DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 582252DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 562627DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。芯部 的粒径d1为40mm，硬化层的厚度
Figure 383953DEST_PATH_IMAGE001
为14mm，粘接层厚度
Figure 919976DEST_PATH_IMAGE002
为约2mm。
对比例1 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为30℃，时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气3h，曝气间隔时间为4h；
所述复合微生物菌液中包括霍氏肠杆菌、枯草芽孢杆菌、索诺拉沙漠芽孢杆菌、类肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、希腊魏斯氏菌、Oleronius芽孢杆菌、戊糖片球菌、鼠李糖杆菌、嗜热微杆菌；所述复合微生物菌液中，霍氏肠杆菌的菌体浓度为8.18-9.85×109个/mL、枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、索诺拉沙漠芽孢杆菌的菌体浓度为4.18-6.99×108个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、希腊魏斯氏菌的菌体浓度为6.19-8.24×108个/mL、Oleronius芽孢杆菌的菌体浓度为2.69-5.49×109个/mL、戊糖片球菌的菌体浓度为3.19-4.98×1010/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL、嗜热微杆菌的菌体浓度为1.59-3.08×108个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为15:20；植物废料为玉米芯；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为30:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为10:40，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的15%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为2h；
（3）造粒：粒径为25-30mm，造粒温度为30℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:2:15；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为5:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为3:15；所述粘接层包裹液，包括20%wt的细孔硅胶粉末和3%wt的淀粉胶粘剂。；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至170℃，第二次升温后保温时间为30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和 粘接层，芯部的粒径为d1，硬化层的厚度为
Figure 826752DEST_PATH_IMAGE001
，粘接层厚度为
Figure 840845DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 782256DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 489181DEST_PATH_IMAGE004
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。芯部 的粒径d1为40mm，硬化层的厚度
Figure 883253DEST_PATH_IMAGE001
为14mm，粘接层厚度
Figure 202501DEST_PATH_IMAGE002
为约2mm。
对比例2 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为30℃，时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气3h，曝气间隔时间为4h；
所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为15:20；植物废料为玉米芯；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为30:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为10:40，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的15%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为2h；
（3）造粒：粒径为25-30mm，造粒温度为30℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:2:15；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为5:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为3:15；所述粘接层包裹液，包括20%wt的细孔硅胶粉末和3%wt的淀粉胶粘剂。；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至170℃，第二次升温后保温时间为30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和粘接层，芯部的粒径为40mm，硬化层的厚度为14mm，粘接层厚度为1mm；为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。
对比例3 一种微生物抑菌去味制剂的制备：
（1）制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀后发酵，发酵温度为30℃，时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气3h，曝气间隔时间为4h；
所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×1010个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×109个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×1010/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为15:20；植物废料为玉米芯；
（2）在发酵产物中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置：生物添加剂包括茶叶渣、桔皮、松脂，茶叶渣、桔皮、松脂的质量比为30:4:3；所述多孔炭材料为竹炭粉；生物添加剂与微生物发酵液的质量比为10:40，多孔炭材料占多孔炭材料、生物添加剂与微生物发酵液总质量的15%wt。静置温度为20-25℃，静置时间为2h；
（3）造粒：粒径为25-30mm，造粒温度为30℃；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层。步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:2:15；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为5:15；步骤3）所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。
（5）在硬化层表面制备粘接层：使步骤（4）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤粘接层包裹液，包裹在颗粒表面的包裹液与颗粒的质量比为3:15；所述粘接层包裹液，包括20%wt的细孔硅胶粉末和3%wt的淀粉胶粘剂。；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂：
所述程序热处理，具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，冷却至室温。上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为300-400℃/min，升温至170℃，第二次升温后保温时间为30s；所述冷却至室温，冷却降温速率为200-300℃/min，采用风冷。
制备得到的微生物抑菌去味制剂颗粒为分层结构，从内到外包括芯部、硬化层和粘接层，芯部的粒径为40mm，硬化层的厚度为14mm，粘接层厚度为3mm；为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为55mm。
以上对比例或实施例中各层的厚度，通过包裹该层的液体用量、环境压力、包裹液温度及包裹液含水量进行调控，不同机器、温度或海拔最终数据不同，需根据实际场合进行几次试验，调整后得到所需厚度。
实施例4 实施例1、2、3，对比例1、2、3制备的微生物抑菌去味制剂在环境祛异味中的应用
分别将上述实施例和对比例制备的微生物抑菌去味制剂应用于某办公楼卫生间。
卫生间除臭实验，实验方法、实验环境及实施例2制备的微生物抑菌去味制剂除臭效果检测数据如下：
试验场所：某办公楼卫生间，男卫生间（不包括隔间）面积8m2，小便池数量5。
试验时间：2020年9月25日开始，10月9日结束，周期为15天。
试验方法：9月25日卫生间最内侧小便池内侧角落处堆放活性炭700g，,9月27日在活性炭旁边堆放制备的微生物去味剂700g（每层楼的卫生间分别堆放上述实施例/对比例制备的去味剂一种）。
采样点位：采样点位于中心位置小便池上方1m处。
测试指标：见表1。
采样时间及频率：2020年9月25日-9月30日、10月8日、10月9日，每天在9:00、11:00、14:00、18:00采样检测指标，硫化氢和氨采样时间均为60min，TVOC采样时间为20min，臭气浓度采样体积为10L。
检测依据及仪器分别见表1及2：
表1检测项目检测依据一览表
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表2主要检测仪器设备一览表
序号 检测仪器名称 仪器规格型号 仪器设备编号 仪器设备状态
1 紫外-可见分光光度计 T6新世纪 SF/Y005 合格
2 恒温恒流大气/颗粒物采样器 MH1205 SF/Y113 合格
表3检测结果
Figure 60736DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
根据表3，每天取恶臭污染物指标浓度的最大值进行评价，硫化氢浓度始终在0.005mg/m3以下，符合标准。9月25日、26日臭气浓度基本无变化，说明活性炭对环境这种异味气体浓度较大且半开放环境作用不大；9月27日开始臭气浓度开始下降，放置去味剂第2天，臭气浓度去除率即可达到，为50%以上。
可见，实施例2制备的微生物去味剂效果显著且使用量不大，以上试验结束后，实施例、对比例1、3对应的成堆去味剂可直接通过夹子拾取，堆放的去味剂形成一个整块，对比例2不能形成一个整块，而是呈细碎的小块分布，且粘接的小块在拾取时容易分解，收集后经干燥（30℃热风干燥15-30mm）、打碎，由于调整的粘接力适宜，打碎后，实施例、对比例1、2中，90%以上去味剂颗粒结构完整，再次进行上述试验，异味气体去除率无明显下降。而对比例3固体颗粒基本结构破碎率过高，回收率不足30%。可见，采用本发明提供算法规定的层间厚度比例，可以避免对比例2、3的问题。
对比例1与实施例2异味气体去除率无显著差异，说明即使本发明采用了相对简单的多的微生物种类和配比，仍然可以起到与复杂微生物配比的菌剂相同的异味去除效果。同一天内不同样本之间各种指标浓度存在差异，原因分析为不同时间段均有人员使用小便池，故不用做对比分析去味效果。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种微生物抑菌去味制剂，其特征在于：所述微生物抑菌去味制剂包括微生物菌液，所述微生物菌液来自微生物发酵液，微生物由枯草芽孢杆菌、肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、鼠李糖杆菌组成；
所述微生物抑菌去味制剂为多层颗粒结构，从内到外包括芯部、硬化层和粘接层，所述芯部包括微生物菌液、植物肥料、生物添加剂和多孔材料，所述硬化层包括多孔炭材料和生石灰粉；所述粘接层包括多孔炭材料、生石灰粉、细孔硅胶和淀粉胶粘剂；所述微生物发酵液的制备方法为：将植物废料、复合微生物菌液混合，发酵得到微生物发酵液，所述复合微生物菌液中，枯草芽孢杆菌的菌体浓度为7.56-9.89×1010个/mL、肠系膜明串珠菌的菌体浓度为5.69-7.66×1010个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为4.78-7.12×1010个/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为3.88-5.13×1010/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为(1-15):(10-80)；所述枯草芽孢杆菌保藏编号为CCTCCNO.M2012078，肠膜明串珠菌保藏编号为CGMCCNo.6432，热噬淀粉芽孢杆菌保藏编号为CGMCCNo.6153，鼠李糖杆菌保藏编号为CGMCCNO.11849；
所述芯部的粒径为
Figure 181561DEST_PATH_IMAGE001
，硬化层的厚度为
Figure 629860DEST_PATH_IMAGE002
，粘接层厚度为
Figure 816121DEST_PATH_IMAGE003
，则有：
Figure 742489DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 963386DEST_PATH_IMAGE005
为制备得到的干燥的微生物抑菌去味制剂颗粒总粒径，为12-55mm。
2.根据权利要求1所述的微生物抑菌去味制剂，其特征在于：所述微生物菌液还包括阿氏芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌；阿氏芽孢杆菌保藏编号为CGMCCNo.11664，环状芽孢杆菌保藏编号为CGMCCNO.8910，解木聚糖类芽孢杆菌，购自商城北纳创联生物科技有限公司，资源编号为BNCC204099，胶冻样类芽孢杆菌保藏编号为CGMCCNo.7240。
3.根据权利要求1或2所述的微生物抑菌去味制剂，其特征在于：所述微生物发酵液的制备方法为：将植物废料、复合微生物菌液混合，发酵得到微生物发酵液；所述发酵，温度为28-30℃，时间为12-72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1-3h，曝气间隔时间为2-4h；所述植物废料为秸秆、玉米芯中的一种或二种；为将相应植物废料原料粉碎过150-200目筛，121℃高温高压灭菌30min后所得；复合微生物菌液由无菌水配制而成，其中包括微生物菌液中的全部微生物种类。
4.一种权利要求1-3任一项所述的微生物抑菌去味制剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）制备微生物发酵液；
（2）在微生物发酵液中加入生物添加剂和多孔炭材料，混合均匀，静置；
（3）造粒；
（4）在颗粒表面包裹硬化层，干燥；
（5）在硬化层表面制备粘接层；
（6）经程序热处理后，得到微生物抑菌去味制剂。
5.根据权利要求4所述的微生物抑菌去味制剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述包裹硬化层，具体为：1）制备硬化层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2）将悬浊液包裹在步骤（3）所得颗粒表面；3）干燥形成硬化层；
步骤1）所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为(8-15):(1-3):(10-25)；步骤2）所述包裹的方法为：使步骤（3）所得的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1）制备的悬浊液；步骤2）包裹在颗粒表面的悬浊液与颗粒的质量比为(2-10):(5-18)；步骤3）所述干燥，干燥温度为30-35℃，干燥时间为2-10min。
6.一种按照权利要求4-5任一项所述方法制备的微生物抑菌去味制剂在祛除环境异味中的应用。
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