專(zhuān)利名稱(chēng)：：利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于發(fā)酵工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法。
背景技術(shù)：
：沼液是由各種生活廢料、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程廢棄物經(jīng)過(guò)厭氧消化產(chǎn)生沼氣后的殘余液體。沼液中含有豐富的氨基酸、維生素、微量元素、生長(zhǎng)素、糖類(lèi)、核酸等。目前沼液在農(nóng)牧業(yè)中有著廣泛的用途，沼液可以用于農(nóng)作物浸種，研究證明稻谷、小麥、玉米、棉花、紅薯、花生、煙草等農(nóng)作物都可采用沼液浸種；沼液還可以作為一種速效性水肥，作物生長(zhǎng)季節(jié)都能進(jìn)行施用，可以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，并能防治蚜蟲(chóng)、紋枯病、葡萄白粉病等多種病蟲(chóng)害，尤其是對(duì)蔬菜、瓜果效果更為明顯，效果比化肥好；沼液可以加快動(dòng)物生長(zhǎng)速度和提高飼料轉(zhuǎn)化率，而且可降低飼料消耗，也可以作為農(nóng)業(yè)飼料，在常規(guī)飼養(yǎng)情況下，利用中層沼液作為添加劑喂豬，是促進(jìn)生豬生長(zhǎng)的一項(xiàng)技術(shù)措施。目前在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中尤其在發(fā)酵工業(yè)中的生產(chǎn)廢棄物如發(fā)酵廢液、木質(zhì)纖維處理的殘?jiān)冗M(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生的沼氣通常用于工廠(chǎng)燃料，而殘余的沼液處理后作為農(nóng)業(yè)灌溉的肥料或者進(jìn)行污水處理后排放，利用價(jià)值不高。由于沼液中含有大多數(shù)微生物所需要的氨基酸、維生素等影響成分，因此若能將沼液用于配制發(fā)酵培養(yǎng)基，可以減少對(duì)酵母粉、蛋白胨等昂貴氮源的使用量，達(dá)到廢棄物的循環(huán)利用，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，并達(dá)到綠色、節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益。目前有關(guān)沼液的利用集中在利用沼液進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉(專(zhuān)利CN1994039、CN101125773等)以及沼液制備過(guò)程中的一些設(shè)備專(zhuān)利(CN1631823、CN2668628)等的報(bào)道，未見(jiàn)有關(guān)沼液用于配制培養(yǎng)基的文獻(xiàn)及相關(guān)專(zhuān)利的公開(kāi)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，以減少對(duì)酵母粉、蛋白胨等昂貴氮源的使用量，達(dá)到廢棄物的循環(huán)利用，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，并達(dá)到綠色、節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案包括沼液預(yù)處理、配制氮源、配制其他營(yíng)養(yǎng)成分、培養(yǎng)基滅菌步驟，具體方法是將沼液進(jìn)行預(yù)處理后，根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需的總氮含量加入對(duì)應(yīng)氮含量的預(yù)處理后的沼液，或者加入對(duì)應(yīng)氮含量的預(yù)處理后的沼液與其他氮源的混合物，同時(shí)加入其他微量元素及營(yíng)養(yǎng)成分，滅菌后待用。本發(fā)明所述的沼液包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)生的各種廢渣、廢料等厭氧消化制備沼氣過(guò)程結(jié)束后產(chǎn)生的沼液。本發(fā)明所述的沼液預(yù)處理包括將沼液原料過(guò)濾、沉降、沉淀或離心，得到的清澈無(wú)渣沼液。本發(fā)明所述的與沼液混合作為氮源的其他氮源，可以是酵母水解液、豆粕水解液、玉米漿等現(xiàn)有的所有可用于作為發(fā)酵培養(yǎng)基的氮源。本發(fā)明所述的配制其他營(yíng)養(yǎng)成分的方法是在培養(yǎng)基中加入除氮源以外微生物生長(zhǎng)所需的其他微量元素及其他營(yíng)養(yǎng)成分。本發(fā)明所述的培養(yǎng)基滅菌即該培養(yǎng)基對(duì)應(yīng)的常規(guī)滅菌方法。將利用本發(fā)明的培養(yǎng)基配制方法配制的培養(yǎng)基與對(duì)應(yīng)不同氮源種類(lèi)，但總氮含量相同，且除氮源以外其它微量元素和營(yíng)養(yǎng)成分完全相同的常規(guī)培養(yǎng)基在完全相同發(fā)酵條件下進(jìn)行微生物發(fā)酵，證明使用本發(fā)明方法配制的培養(yǎng)基完全能達(dá)到相同的發(fā)酵產(chǎn)量和效果。通過(guò)本發(fā)明提供的利用沼液作為氮源配制的培養(yǎng)基進(jìn)行微生物發(fā)酵生產(chǎn)，不僅可以避免使用蛋白胨、牛肉膏等價(jià)格昂貴的氮源，降低了生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄物的循環(huán)利用，達(dá)到了綠色、節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益，本發(fā)明技術(shù)方案有效可行，經(jīng)濟(jì)可靠。具體實(shí)施例方式以下所述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但對(duì)本發(fā)明沒(méi)有限制。實(shí)施例l將厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸過(guò)程中的廢液、廢渣及木質(zhì)纖維處理過(guò)程中產(chǎn)生的纖維素殘?jiān)裙I(yè)生產(chǎn)廢料進(jìn)行厭氧消化生產(chǎn)沼氣，取厭氧消化30天的沼液作為原料。本實(shí)施例中所使用到的總氮含量測(cè)定方法為克式定氮法。本實(shí)施例配制利用產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌產(chǎn)丁二酸的培養(yǎng)基，而具體培養(yǎng)方法使用《食品與發(fā)酵工業(yè)》，2007，33(6):15中提供的培養(yǎng)方法。將沼液經(jīng)過(guò)過(guò)濾留作氮源備用配制培養(yǎng)基，測(cè)定濾液的總氮含量為0.06%。向3L發(fā)酵罐中加入沼液1.8L，加入Na2HP0415g/L，KH2P044g/L，12FC滅菌15min;加入已滅菌的500g/L葡萄糖200mL，培養(yǎng)基中總氮含量為0.055%，相當(dāng)于常規(guī)培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)的5.2g/L酵母粉的總氮含量(OXOID)。將上述培養(yǎng)基和常規(guī)產(chǎn)丁二酸培養(yǎng)基用下述相同發(fā)酵條件實(shí)驗(yàn)發(fā)酵向滅菌并裝入培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中加入5%的產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌NJ113(CGMCC1716)種子液，攪拌轉(zhuǎn)速300rpm，37'C發(fā)酵培養(yǎng)，0)2通氣量為0.25wm，用Na2C03控制發(fā)酵液的pH為6.8，發(fā)酵培養(yǎng)48h后，檢測(cè)發(fā)酵液中丁二酸含量。產(chǎn)丁二酸培養(yǎng)基的常規(guī)配方和本實(shí)施例配方，以及發(fā)酵結(jié)果的區(qū)別如表1所示表1利用不同培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2本實(shí)施例配制利用產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌產(chǎn)丁二酸的培養(yǎng)基，而沼液原料、氮含量測(cè)定方法、菌種、具體培養(yǎng)方法同實(shí)施例l。將沼液經(jīng)過(guò)離心取上層清液留作氮源備用配制培養(yǎng)基，測(cè)定濾液的總氮含量為0.06%。向3L發(fā)酵罐中加入沼液1L，再加入啤酒酵母細(xì)胞的水解液0.6L，并加入Na2HP0415g/L，KH2P044g/L，121。C滅菌15min;加入已滅菌的500g/L葡萄糖400mL，培養(yǎng)基中總氮含量為0.098%，相當(dāng)于常規(guī)培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)的9.1g/L酵母粉的總氮含量(OXOID)。將上述培養(yǎng)基和常規(guī)產(chǎn)丁二酸培養(yǎng)基用下述相同發(fā)酵條件實(shí)驗(yàn)發(fā)酵向滅菌并裝入培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中加入5%的產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌NJ113種子液，攪拌轉(zhuǎn)速在300卬m，37'C發(fā)酵培養(yǎng)，C02通氣量為0.25vvm，Na2C03控制發(fā)酵液的pH為6.8，發(fā)酵培養(yǎng)48h后，檢測(cè)發(fā)酵液中丁二酸含量。產(chǎn)丁二酸培養(yǎng)基的常規(guī)配方和本實(shí)施例配方，以及發(fā)酵結(jié)果的區(qū)別如表2所示表2利用不同培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3本實(shí)施例配制利用i^"o&ac!7/"sAami'"(w"s發(fā)酵乳酸的培養(yǎng)基，而沼液原料、氮含量測(cè)定方法同實(shí)施例1。將沼液經(jīng)過(guò)隔夜沉降后取上層清液留作氮源備用配制培養(yǎng)基，測(cè)定濾液的總氮含量為0.06%。向3L發(fā)酵罐中加入沼液1L,再加入豆粕水解液0.4L,12rC滅菌15min;加入已滅菌的500g/L葡萄糖600mL，培養(yǎng)基中總氮含量為0.132%,相當(dāng)于常規(guī)培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)的12.2g/L酵母粉的總氮含量(OXOID)。將上述培養(yǎng)基和常規(guī)產(chǎn)乳酸培養(yǎng)基用下述相同發(fā)酵條件實(shí)驗(yàn)發(fā)酵向滅菌并裝入培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中加入5%的丄a"o6flc,7/wr/a/m'"oNRRLB445種子液，攪拌轉(zhuǎn)速在300rpm，38'C發(fā)酵培養(yǎng)，N;j通氣量為0.25vvm,采用CaC03中和劑，發(fā)酵時(shí)間95小時(shí)中止發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定乳酸產(chǎn)量。產(chǎn)乳酸培養(yǎng)基的常規(guī)配方和本實(shí)施例配方，以及發(fā)酵結(jié)果的區(qū)別如表3所示表3利用不同培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例4本實(shí)施例配制利用產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌厭氧發(fā)酵生產(chǎn)琥珀酸過(guò)程的培養(yǎng)基，而沼液原料、氮含量測(cè)定方法同實(shí)施例1。具體培養(yǎng)方法使用《生物加工過(guò)程》，2007，5(2):67~71提供的培養(yǎng)方法。將沼液沉淀3天后取上層清液留作氮源備用配制培養(yǎng)基，測(cè)定濾液的總氮含量為0.06%。向3L發(fā)酵罐中加入沼液1.72L，再加入玉米漿0.08L，12rC滅菌15min;加入已滅菌的500g/L葡萄糖200mL，培養(yǎng)基中總氮含量為0.090%,相當(dāng)于常規(guī)培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)的8.3g/L酵母粉的總氮含量(OXOID)。將上述培養(yǎng)基和常規(guī)產(chǎn)琥珀酸培養(yǎng)基用下述相同發(fā)酵條件實(shí)驗(yàn)發(fā)酵向滅菌并裝入培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中加入5%的產(chǎn)琥珀酸放線(xiàn)桿菌130ZATCC55618種子液，攪拌轉(zhuǎn)速在300rpm，37'C發(fā)酵培養(yǎng)，<302通氣量為0.25vvm，Na2C03控制發(fā)酵液的pH為6.8，發(fā)酵培養(yǎng)48h后，檢測(cè)發(fā)酵液中琥珀酸含量。產(chǎn)琥珀酸培養(yǎng)基的常規(guī)配方和本實(shí)施例配方，以及發(fā)酵結(jié)果的區(qū)別如表4所示表4利用不同培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)琥珀酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，其特征在于包括沼液預(yù)處理、配制氮源、配制其他營(yíng)養(yǎng)成分、培養(yǎng)基滅菌步驟，具體方法是將沼液進(jìn)行預(yù)處理后，根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需的總氮含量加入對(duì)應(yīng)氮含量的預(yù)處理后的沼液，或者加入對(duì)應(yīng)氮含量的預(yù)處理后的沼液與其他氮源的混合物，同時(shí)加入其他微量元素及營(yíng)養(yǎng)成分，滅菌后待用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，其特征在于所述的沼液包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)生的各種廢渣、廢料等厭氧消化制備沼氣過(guò)程結(jié)束后產(chǎn)生的沼液。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，其特征在于所述的沼液預(yù)處理包括將沼液原料過(guò)濾、沉降、沉淀或離心，得到的清澈無(wú)渣沼液。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，其特征在于所述的配制其他營(yíng)養(yǎng)成分的方法是在培養(yǎng)基中加入除氮源以外微生物生長(zhǎng)所需的其他微量元素及其他營(yíng)養(yǎng)成分。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，其特征在于所述的培養(yǎng)基滅菌即該培養(yǎng)基對(duì)應(yīng)的常規(guī)滅菌。全文摘要本發(fā)明提供了一種利用沼液配制微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的方法，包括沼液預(yù)處理、配制氮源、配制其他營(yíng)養(yǎng)成分、培養(yǎng)基滅菌步驟，具體方法是將沼液進(jìn)行預(yù)處理后，根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需的總氮的量加入對(duì)應(yīng)氮含量的沼液，或者加入對(duì)應(yīng)氮含量的沼液與其他氮源的混合物，同時(shí)加入其他微量元素及營(yíng)養(yǎng)成分，滅菌后待用。過(guò)本發(fā)明提供的利用沼液作為氮源配制的培養(yǎng)基進(jìn)行微生物發(fā)酵生產(chǎn)，不僅可以避免使用蛋白胨、牛肉膏等價(jià)格昂貴的氮源，降低了生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄物的循環(huán)利用，達(dá)到了綠色、節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益，本發(fā)明技術(shù)方案有效可行，經(jīng)濟(jì)可靠。文檔編號(hào)C12P1/00GK101302476SQ20081012291公開(kāi)日2008年11月12日申請(qǐng)日期2008年6月20日優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日發(fā)明者劉忠敏,岷姜,歐陽(yáng)平凱,陳可泉,萍韋申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)