[发明专利]农用芽孢杆菌的高密度固体发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物菌剂发酵技术领域，具体涉及一种农用芽孢杆菌的高密度固体 发酵方法。

背景技术

芽孢杆菌是一类好氧和兼性厌氧、产生抗逆性内生孢子的革兰氏阳性杆状细菌。该菌 在自然界中分布广泛，分离培养简单，对人畜无害，对环境友好。芽孢杆菌生长快、营养简 单，能产生耐热、抗逆的芽孢，其芽孢抗逆性强、利于保藏，具有较强的抵抗外界环境压力的 能力，能够抵抗所生存的环境中由于干燥、高温、紫外线等所造成的伤害，这种生物学特征 使其成为一种理想的农用微生物。芽孢杆菌菌剂施用于农田后，可充分分解土壤中难溶的 大分子成分，转化为利于植物吸收的小分子水溶成分，并且还可产生多糖与其它胶体结合， 能有效改善土壤的团粒结构，增加土壤的生理性能和保护作物根系免受病原微生物的侵 入，起到减轻作物病害的作用。很多生物农药就是利用芽孢杆菌做成的，它可通过生物间的 竞争作用、抗生作用、寄生作用、溶菌作用及诱导植物抗性等来抑制特定农作物病原体的生 存和活动，具有显著的抗菌防病作用，可以显著改良土壤，是生态、安全、高效的土壤调理微 生物。

目前关于芽孢杆菌工业化的生产方式主要分为液体深层发酵和固体发酵。与液层 发酵相比固体发酵原料要求简单，设备要求较低，生产成本远低于液体深层发酵。虽然近年 来各生产厂家都在积极探索芽孢杆菌的固体发酵技术；但目前为止，对于在细菌发酵过程 中出现的代谢热移除、质量传递、参数精确控制等问题，传统的固体发酵方法仍未有成熟的 解决方法及产品面市。基于此我们开发了一种芽孢杆菌的高密度固体发酵新方法，该方法 针对芽孢杆菌的生长特性，将浅盘发酵技术加以改进，采用常规营养源，或更为低廉的营养 源，比如农副加工的副产物、工业生产废弃物等对芽孢杆菌进行固体发酵，并由此建立了一 套成熟的芽孢杆菌菌剂制备新工艺，不仅可实现芽孢杆菌菌剂的高密度发酵，还极大降低 了其成产成本，具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种工艺简单、易于控制、能有效节省人 工成本且能耗极低的农用芽孢杆菌菌剂的高密度固体发酵新方法，该方法采用自制发酵装 置进行固体发酵，占地面积小，发酵工艺简单，制备菌剂的成本低。

本发明是通过下述的技术方案来实现的：

一种农用芽孢杆菌的高密度固体发酵方法，包括下述的步骤：

（1）对发酵物料灭菌处理；

（2）对发酵装置灭菌；

（3）将步骤（1）中的发酵物料置于步骤（2）的发酵装置中，接种芽孢杆菌至发酵物料中；

（4）对发酵物料通气发酵；

（5）烘干发酵物料。

优选的，本发明的农用芽孢杆菌的高密度固体发酵方法，具体步骤如下：

（1）灭菌发酵物料：

灭菌方式为湿热灭菌，灭菌温度为105-130℃，灭菌2-6h；

所述的发酵物料的成分包括下述重量份数的原料：

速效碳源1-5份长效碳源1-10份

氮源1-5份磷酸氢二钾0.2-0.8

磷酸二氢钾0.1-0.5硫酸镁0.05-0.15

硫酸锰0.006-0.012水40-65

以上的“份”是指重量份数；

调节物料的pH至6.8-7.2；

灭菌后，将发酵物料置于杀菌机中降温至30-45℃；

（2）将固体发酵装置紫外杀菌1～2h，预热至30-45℃，湿度控制在30%～50%；

（3）将步骤（1）得到的发酵物料平铺于经步骤（2）处理后的发酵装置中，铺设时保证物 料厚度为1~7cm之间，而后将芽孢杆菌液体培养液均匀接种至物料中，接种量为2%~8%；

（4）打开风机，经由空气过滤装置，由发酵盒底部对发酵物料进行通风，通气量为50- 300升/小时；发酵条件：培养温度30-45℃，pH值不低于6.5，培养12-48个小时；

（5）发酵完成后将发酵物料40-60℃烘干至含水量低于35%。

更优选的，步骤（1）中，灭菌温度为121℃，灭菌时间为4h；

速效碳源为豆面、玉米面、淀粉、葡萄糖、氨基酸液、功能性废糖液、豆粕、花生粕中的一 种或多种；