一種養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及生物發(fā)酵制藥廢渣再生利用【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑及其制備方法和該凈化劑在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用。具體是將青霉素廢菌渣通過(guò)接種蠟狀芽抱桿菌進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)完全去除青霉素廢菌渣中的青霉素藥殘后，接入植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌進(jìn)行二次發(fā)酵，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml,PH值4-3.5后終止發(fā)酵，進(jìn)行調(diào)配制備而成。本發(fā)明拓寬了青霉素廢菌渣的應(yīng)用領(lǐng)域，為動(dòng)物養(yǎng)殖提供了質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物發(fā)酵制藥廢渣再生利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是用青霉素廢菌渣再生利用生產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑。是將青霉素廢菌渣經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵去除青霉素藥殘后經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵生產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑，并將該凈化劑應(yīng)用于動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]青霉素廢菌渣是青霉素原料藥發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)出的固體廢物，主要是青霉菌菌絲體，為灰黃色豆腐渣狀固形物，其中含有大量的有機(jī)氮，蛋白質(zhì)含量達(dá)45%以上(折干計(jì))，且含有8種必需氨基酸，為全價(jià)蛋白質(zhì)。我國(guó)青霉素發(fā)酵工業(yè)每年產(chǎn)出青霉素廢菌渣100萬(wàn)噸以上，是有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的良好蛋白質(zhì)資源。但由于其中含有800-1000單位的青霉素藥物殘留(簡(jiǎn)稱(chēng)藥殘)，使該資源不但無(wú)法合理利用，而且造成巨大的環(huán)境污染。迫使青霉素原料藥生產(chǎn)企業(yè)紛紛搬遷，暫避污染帶來(lái)的多方壓力。為解決青霉素廢菌渣的污染問(wèn)題，發(fā)明人取得的專(zhuān)利CN 1164763C公開(kāi)了用青霉素發(fā)酵廢菌渣經(jīng)無(wú)害化處理后，生產(chǎn)工業(yè)用酵母膏代用品并應(yīng)用于微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn)；在此基礎(chǔ)上發(fā)明人的另一個(gè)專(zhuān)利CN100410385C公開(kāi)了用國(guó)際公認(rèn)安全的多種有益菌株復(fù)合發(fā)酵青霉素廢菌渣，徹底根除了其中的青霉素藥物殘留，然后發(fā)酵液經(jīng)過(guò)直接干燥制成菌體蛋白；或發(fā)酵液經(jīng)過(guò)固液分離，液相濃縮或干燥制成菌體抽提物，作為生物培養(yǎng)基的氮源，固相干燥制成有機(jī)肥，進(jìn)一步拓寬了青霉素廢菌渣的應(yīng)用領(lǐng)域；發(fā)明人進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)專(zhuān)利CN 100410385C技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)青霉素廢菌渣的應(yīng)用途徑還可以進(jìn)一步拓寬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:以青霉素廢菌渣為原料，利用安全菌株蠟狀芽孢桿菌進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)青霉菌菌絲體破壁并且青霉素藥殘徹底根除后，補(bǔ)料并接入乳酸菌復(fù)合菌種進(jìn)行再次發(fā)酵，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值4-3.5后終止發(fā)酵，調(diào)配后制備成養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化齊U，進(jìn)一步拓寬青霉素廢菌渣的應(yīng)用領(lǐng)域，并將該凈化劑應(yīng)用于動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域。
[0004]本發(fā)明的目的是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑，該凈化劑是以青霉素廢菌渣為原料，通過(guò)接種蠟狀芽抱桿菌(Bacillus cereus)進(jìn)行發(fā)酵,當(dāng)菌體破壁液化并完全去除青霉素廢菌洛中的青霉素藥殘后，補(bǔ)料，調(diào)節(jié)PH值5.5-6.5 ;接入植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum)和嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidsphiuls)復(fù)合種子液進(jìn)行二次發(fā)酵，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml ,PH值4-3.5后終止發(fā)酵，進(jìn)行調(diào)制制備成養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑。該凈化劑成品為液體，具有酸香氣味，主要成分:有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值3-4。
[0005]如上所述的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑的制備方法，具體步驟如下:
(I)囷種制備:
芽抱桿菌種子液的制備:培養(yǎng)基為:碳源0.5-1%，有機(jī)氮源0.2-1%，青霉素廢菌渣10-20%。培養(yǎng)基滅菌降溫后，接入活化的蠟狀芽孢桿菌；培養(yǎng)條件為:控制溫度30-37°C，通氣量為I:0.5-1:lvvm，攪拌轉(zhuǎn)速100-200rpm，培養(yǎng)18-24小時(shí)。
[0006]乳桿菌復(fù)合種子液的制備:培養(yǎng)基為:碳源0.5-10%，有機(jī)氮源0.2-3%，磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀0.01-1%，硫酸鎂0.01-0.5%，碳酸鈣0.03-3%，滅菌降溫后接入按常規(guī)活化的植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌，控制溫度30-37°C培養(yǎng)24-48小時(shí)。
[0007]如上所述的種子培養(yǎng)基中，碳源選自單糖、雙糖或多糖的糖化液，如葡萄糖、果糖、麥芽糖、糖蜜等，有機(jī)氮源選自蛋白胨、牛肉膏、玉米漿、魚(yú)粉、酵母粉、酵母膏、專(zhuān)利CN1164763C公開(kāi)的酵母膏代用品、專(zhuān)利CN 100410385C公開(kāi)的菌體抽提物等。其中的有機(jī)氮源選用專(zhuān)利CN 1164763C公布的酵母膏代用品和專(zhuān)利CN 100410385C公開(kāi)的菌體抽提物，可大大降低成本。
[0008](2)發(fā)酵:將青霉素廢菌渣投入發(fā)酵裝置內(nèi)，按發(fā)酵體積1-5%接入芽抱桿菌種子液，控制溫度30-40°C培養(yǎng)24-48小時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中，通氣攪拌，通氣量為1:0.2-1:
0.8vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100-150rpm,發(fā)酵過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥物殘留，當(dāng)青霉素藥殘檢不出時(shí)發(fā)酵終止。
[0009]向上述發(fā)酵液補(bǔ)入碳源，如糖蜜、紅糖、葡萄糖、淀粉糖化液等，調(diào)節(jié)PH值
5.5-6.5，按發(fā)酵體積5-20%的接種量接入乳桿菌復(fù)合種子液，控制溫度30-40°C，攪拌轉(zhuǎn)速60-120rpm,培養(yǎng)24-72小時(shí)，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值4-3.5終止發(fā)酵。
[0010]調(diào)制:將上述發(fā)酵液加入3-10%的甘油，0.1-1%的有機(jī)酸即制備成養(yǎng)殖環(huán)境凈化齊U。有機(jī)酸優(yōu)選檸檬酸或富馬酸。
[0011]本發(fā)明選用的菌株均來(lái)自于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。
[0012]本發(fā)明具有以下積極效果:
1、本發(fā)明拓寬了青霉素廢菌渣的新的應(yīng)用領(lǐng)域，也有效實(shí)現(xiàn)了青霉素廢菌渣再生產(chǎn)品(專(zhuān)利CN 1164763C公布的酵母膏代用品和專(zhuān)利CN 100410385C公開(kāi)的菌體抽提物)的循環(huán)利用。
[0013]2、本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了青霉素廢菌渣脫藥殘的工藝過(guò)程:首先，選用單一菌株發(fā)酵根除青霉素藥物殘留，簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程，縮短了周期，降低了處理成本；其次，由于最終產(chǎn)物為液態(tài)，節(jié)約了濃縮和干燥過(guò)程的能耗，也沒(méi)有廢棄物排放，符合節(jié)能減排戰(zhàn)略。
[0014]3、由于本發(fā)明的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑是用青霉素廢渣作為主要原料培養(yǎng)有益微生物，大大降低了生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用，該凈化劑產(chǎn)品中有益菌含量等于或高于市售產(chǎn)品，應(yīng)用效果等于或優(yōu)于市售產(chǎn)品，對(duì)改善動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境有著比較現(xiàn)實(shí)的意義。
[0015]4、本發(fā)明的技術(shù)方案工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，操作方便，成本低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]制造實(shí)施例1:
(I)囷種制備:
芽抱桿菌種子液的制備:培養(yǎng)基為:葡萄糖0.2Kg，專(zhuān)利CN 1164763C公布的酵母膏代用品0.5Kg，青霉素廢菌渣2Kg，用水定容至20L，滅菌降溫后，接入活化的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus) CGMCC 1.2238，培養(yǎng)條件為:控制溫度 34-36°C，通氣量為 I:0.5-1:lvvm，攪拌轉(zhuǎn)速100-180rpm，培養(yǎng)20小時(shí)；
乳桿菌復(fù)合種子液的制備:培養(yǎng)基為:糖蜜5Kg，專(zhuān)利CN 1164763C公布的酵母膏代用品0.5Kg，蛋白胨0.5Kg，磷酸二氫鉀0.1 Kg，硫酸鎂0.01 Kg，碳酸鈣0.1 Kg，用水定容至100 L,滅菌降溫后接入按常規(guī)活化的植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum) CGMCC
1.556和嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidsphiuls) CGMCC 1.2467，控制溫度34_36°C培養(yǎng)36小時(shí)。
[0017](2)發(fā)酵:將青霉素廢菌渣IOOOKg投入發(fā)酵裝置內(nèi)，接入芽抱桿菌種子液，控制溫度35°C培養(yǎng)42小時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中，通氣攪拌，通氣量為1:0.8vvm，攪拌轉(zhuǎn)速100-150rpm，發(fā)酵過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥物殘留，當(dāng)青霉素藥殘檢不出時(shí)發(fā)酵終止。
[0018]向上述發(fā)酵液補(bǔ)入糖蜜30 Kg、鹽酸調(diào)節(jié)PH值至6.0，接入上述乳桿菌復(fù)合種子液，控制溫度40°C，攪拌轉(zhuǎn)速60-100rpm，培養(yǎng)60小時(shí)，活菌數(shù)13億/ml，PH值3.8終止發(fā)酵。
[0019]向上述發(fā)酵液加入50Kg甘油，2Kg朽1檬酸,攪勻，即為養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑產(chǎn)品。
[0020]制造實(shí)施例2:
(I)囷種制備:
芽抱桿菌種子液的制備:培養(yǎng)基為:葡萄糖0.3Kg，酵母膏0.5Kg，青霉素廢菌渣7Kg，用水定容至50L，滅菌降溫后，接入活化的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus) CGMCC 1.2238，培養(yǎng)條件為:控制溫度37°C，通氣量為1:lvvm，攪拌轉(zhuǎn)速150-180rpm，培養(yǎng)24小時(shí)。乳桿菌復(fù)合種子液的制備:培養(yǎng)基為:葡萄糖7.5Kg，專(zhuān)利CN 1164763C公布的酵母膏代用品lKg，蛋白胨0.5Kg，磷酸氫二鉀0.1 Kg，硫酸鎂0.01 Kg，碳酸鈣0.3 Kg，用水定容至150 Kg，滅菌降溫后接入按常規(guī)活化的植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum) CGMCC 1.556和嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidsphiuls) CGMCC 1.2467，控制溫度 35°C培養(yǎng) 48 小時(shí)。
[0021](2)發(fā)酵:將青霉素廢菌渣IOOOKg投入發(fā)酵裝置內(nèi)，接入芽抱桿菌種子液，控制溫度35°C，通氣攪拌，通氣量為1:0.8vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100-150rpm，發(fā)酵過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥物殘留，培養(yǎng)24小時(shí)，青霉素藥殘檢不出發(fā)酵終止。
[0022]向上述發(fā)酵液補(bǔ)入紅糖20 Kg、鹽酸調(diào)節(jié)PH值至6.0，接入上述乳桿菌復(fù)合種子液，控制溫度35°C，攪拌轉(zhuǎn)速60-100rpm，培養(yǎng)48小時(shí)，檢測(cè)活菌數(shù)15億個(gè)/ml，PH值3.5
終止發(fā)酵。
[0023]向上述發(fā)酵液加入60Kg甘油，5Kg富馬酸攪勻，即為養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑產(chǎn)品。
[0024]應(yīng)用實(shí)施例1
黑龍江呼蘭護(hù)路某養(yǎng)雞場(chǎng)，總雞舍面積400平米，實(shí)驗(yàn)用雞舍面積約100平米，其余養(yǎng)殖面積作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)室間為8月26日-28日，噴灑實(shí)施例1制造的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑，噴灑濃度為:100倍稀釋液，每立方米噴灑30-50ml，包括地面、墻壁、籠器、墊料。
[0025]結(jié)果:噴施前和噴施20min后，兩點(diǎn)采樣，檢測(cè)結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1.一種養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑，該凈化劑是以青霉素廢菌渣為原料，通過(guò)接種蠟狀芽抱桿菌(Bacillus cereus)進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)完全去除青霉素廢菌洛中的青霉素藥殘后,補(bǔ)料,調(diào)節(jié)PH值 5.5-6.5,接入植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum)和嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidsphiuls)復(fù)合種子液進(jìn)行二次發(fā)酵，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值4-3.5后終止發(fā)酵，進(jìn)行復(fù)配制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑，其特征在于:該凈化劑成品為液體，具有酸香氣味，主要成分:有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值3-4。
3.制備權(quán)利要求1或2所述養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑的方法，具體步驟如下: (1)囷種制備: 芽抱桿菌種子液的制備:培養(yǎng)基為:碳源0.5-1%，有機(jī)氮源0.2-1%，青霉素廢菌渣10-20%，培養(yǎng)基滅菌降溫后，接入活化的蠟狀芽孢桿菌，培養(yǎng)條件為:控制溫度30-37°C，通氣量為I:0.5-1:lvvm，攪拌轉(zhuǎn)速100-200rpm，培養(yǎng)18-24小時(shí)； 乳桿菌復(fù)合種子液的制備:培養(yǎng)基為:碳源0.5-10%，有機(jī)氮源0.2-3%，磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀0.01-1%，硫酸鎂0.01-0.5%，碳酸鈣0.03-3%，滅菌降溫后接入按常規(guī)活化的植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌，控制溫度30-37°C培養(yǎng)24-48小時(shí)； (2)發(fā)酵:將青霉素廢菌渣投入發(fā)酵裝置內(nèi)，按發(fā)酵體積1-5%接入芽抱桿菌種子液，控制溫度30-40°C培養(yǎng)24-48小時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中，通氣攪拌，通氣量為1:0.2-1:0.8vvm，攪拌轉(zhuǎn)速100-150rpm，發(fā)酵過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥物殘留，當(dāng)青霉素藥殘檢不出時(shí)發(fā)酵終止； 向上述發(fā)酵液補(bǔ)入碳源，調(diào)節(jié)PH值5.5-6.5，按發(fā)酵體積5-20%的接種量接入乳桿菌復(fù)合種子液，控制溫度30-40°C，攪拌轉(zhuǎn)速60-120rpm，培養(yǎng)24-72小時(shí)，當(dāng)有效菌數(shù)不低于10億/ml，PH值4-3.5終止發(fā)酵； 調(diào)制:將上述發(fā)酵液加入3-10%的甘油，0.1-1%的有機(jī)酸即制備成養(yǎng)殖環(huán)境凈化劑。
4.權(quán)利要求3所述的方法中，所述的碳源選自單糖、雙糖、多糖的糖化液中的一種或幾種同時(shí)使用；有機(jī)氮源選自蛋白胨、牛肉膏、玉米漿、魚(yú)粉、酵母粉、酵母膏、專(zhuān)利CN1164763C公開(kāi)的酵母膏代用品、專(zhuān)利CN 100410385C公開(kāi)的菌體抽提物的一種或幾種同時(shí)使用；所述的有機(jī)酸選自檸檬酸或富馬酸。
5.權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖場(chǎng)所凈化劑在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01D53/52GK103861447SQ201210539978
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】馬蘭, 孫玉勝 申請(qǐng)人:哈爾濱科藝生物環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司