專利名稱：提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法。
在生物肥料磷細(xì)菌發(fā)酵過程中，常使用的液體培養(yǎng)基必須包括足夠量的碳源、氮源、無機(jī)鹽類和氧氣。即含有足量的碳、氮，適量的磷，一些含硫、鎂、鈣、鉀、鈉的無機(jī)鹽類，及微量的鐵、銅、鋅、錳等元素。在發(fā)酵過程中，影響微生物群體生長和繁殖的主要因素有培養(yǎng)基的選擇、氧氣濃度、培養(yǎng)基的PH值、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基中可溶物濃度等。當(dāng)培養(yǎng)基和PH值、溫度等技術(shù)參數(shù)優(yōu)選確定后，物料中溶解氧(Dissolved oxygen)的濃度則與磷細(xì)菌的生長發(fā)育、代謝途徑及產(chǎn)物的質(zhì)量和數(shù)量密切相關(guān)。由于微生物的氧化及生物合成反應(yīng)是在生物體內(nèi)進(jìn)行的，只能利用溶解于液體中的氧即溶解氧。因此在需氧發(fā)酵過程中，通常采用通氣和攪拌的方法使培養(yǎng)液中保持一定量的溶解氧來滿足微生物發(fā)酵過程中所需的氧氣。
氧是難溶于水的氣體，隨著溫度的升高和水中溶質(zhì)濃度的增加，氧在水中的溶解度還要下降。加大通氣量，提高攪拌速度，可以在一定程度上增加培養(yǎng)液中的溶解氧含量，有利于氧氣的溶解和轉(zhuǎn)移過程。但尚存在以下不足1、過量的通風(fēng)和提高攪拌速度除消耗大量功率，增加成本外，高轉(zhuǎn)速會在一定程度上影響某些生物細(xì)菌的形態(tài)。攪拌的剪切作用易造成細(xì)胞損傷，提早自溶。隨著通風(fēng)量增加，空氣速度過大，會使攪拌葉輪過載，不能分散空氣，通氣效率不再增加。2、菌體發(fā)酵過程中需氧量相對培養(yǎng)時間是個變量。發(fā)酵初期(即延遲期)，雖然菌體內(nèi)物質(zhì)顯著增長，但因其總數(shù)量少，且無大變化，故需氧量不大。隨著培養(yǎng)時間的推移，菌體繁殖進(jìn)入對數(shù)生長期。此時細(xì)胞數(shù)量以幾何級數(shù)增長，菌體處于高速生長旺盛期，需氧量不斷增加，直至達(dá)到最高水平。加之隨著磷細(xì)菌數(shù)量的迅速增長，物料粘度逐漸加大，氧的溶解度亦逐漸減小，供氧矛盾加劇，導(dǎo)致缺氧狀態(tài)發(fā)生，影響產(chǎn)物的合成。這種階段性的溶解氧供需矛盾，僅用改變通氣量和攪拌速度的方法難以完全解決，從而影響生物肥料磷細(xì)菌的收率。
本發(fā)明的目的是提供一種提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，及時補(bǔ)充菌體處于對數(shù)生長期時對氧氣的大量需求，提高菌體生長繁殖的速度和數(shù)量，降低生產(chǎn)成本，增加肥效。
本發(fā)明提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法的技術(shù)方案在用于磷細(xì)菌發(fā)酵的液體培養(yǎng)基中，除含有碳源、氮源、無機(jī)鹽類外，其特征在于培養(yǎng)基中還加有增氧劑。
上述增氧劑為過氧化酰胺類化合物或線性聚態(tài)磁化礦溶液。
上述過氧化酰胺類化合物用量為0.01～0.10％。
上述線性聚態(tài)磁化礦溶液添加量為0.01～0.50％。
上述增氧劑是在發(fā)酵培養(yǎng)1-8小時后或接種磷細(xì)菌前加入發(fā)酵罐內(nèi)。
本發(fā)明提高生物肥料磷細(xì)菌收率方法所選取的增氧劑具備以下特征1、水溶性，按配比量加入培養(yǎng)液后不改變原體系的PH值；2、釋氧速度快，增氧作用強(qiáng)；3、對磷細(xì)菌的生長繁殖無拮抗現(xiàn)象。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及時補(bǔ)充菌體處于對數(shù)生長期時對氧氣的大量需求，提高營養(yǎng)源的利用率，從所消耗的單位基質(zhì)中獲得最大收獲量的產(chǎn)物，提高菌體生長繁殖的速度和數(shù)量，提高磷細(xì)菌收率1-5倍，降低生產(chǎn)成本，增加肥效。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的使用和效果作詳細(xì)描述用平皿法(符合中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)NY227-94)分別對以下四個實(shí)施例產(chǎn)物中的有效磷細(xì)菌數(shù)進(jìn)行檢測發(fā)酵培養(yǎng)條件培養(yǎng)溫度28-37℃，通氣條件1.0∶0.8-1.5，發(fā)酵周期20-35小時，選用的解磷細(xì)菌為Bacillus.megatherium，培養(yǎng)基玉米粉1.0-10.0克，豆粉0.5-10.0克，淀粉0.1-8.0克，磷酸二氫鉀0.1-0.5克，氯化鈉0.1-0.5克，碳酸鈣0.3-3.0克，硫酸鎂0.2-1.0克，加水至1000毫升，產(chǎn)物磷細(xì)菌菌數(shù)為0.8-1.0×109個/毫升。
實(shí)施例一接種磷細(xì)菌前加入增氧劑過氧化酰胺0.1-1.0克。產(chǎn)物磷細(xì)菌菌數(shù)為1.8-2.4×109個/毫升，磷細(xì)菌數(shù)收率提高125-160％。
實(shí)施例二發(fā)酵培養(yǎng)1-8小時后加入增氧劑過氧化酰胺0.1-1.0克，產(chǎn)物細(xì)菌菌數(shù)為2.5-4.1×109個/毫升，磷細(xì)菌數(shù)收率提高210-360％。
實(shí)施例三發(fā)酵培養(yǎng)1-8小時后加入增氧劑線性聚態(tài)磁化礦溶液1.0-5.0克，產(chǎn)物細(xì)菌菌數(shù)為4.4-5.2×109個/毫升，磷細(xì)菌收率提高450-540％。
權(quán)利要求
1.一種提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，在用于磷細(xì)菌發(fā)酵的液體培養(yǎng)基中，除含有碳源、氮源、無機(jī)鹽類外，其特征在于培養(yǎng)基中還加有增氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，其特征在于所述增氧劑為過氧化酰胺類化合物或線性聚態(tài)磁化礦溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，其特征在于所述過氧化酰胺類化合物用量為0.01～0.10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，其特征在于所述線性聚態(tài)磁化礦溶液添加量為0.01～0.50％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法，其特征在于所述增氧劑是在發(fā)酵培養(yǎng)1-8小時后或接種磷細(xì)菌前加入發(fā)酵罐內(nèi)。
全文摘要
一種提高生物肥料磷細(xì)菌收率的方法,在用于磷細(xì)菌發(fā)酵的液體培養(yǎng)基中,除含有碳源、氮源、無機(jī)鹽類外,還加有增氧劑,該方法可及時補(bǔ)充菌體處于對數(shù)生長期時對氧氣的大量需求,提高營養(yǎng)源的利用率,從所消耗的單位基質(zhì)中獲得最大收獲量的產(chǎn)物,提高菌體生產(chǎn)繁殖的速度和數(shù)量,與傳統(tǒng)發(fā)酵方法相比,能提高磷細(xì)菌收率1－5倍,降低生產(chǎn)成本,增加肥效。
文檔編號C12N1/20GK1319575SQ0012145
公開日2001年10月31日 申請日期2000年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月24日
發(fā)明者萬光存 申請人:萬光存