秸稈發酵劑生產工藝穩定性分析范文

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摘要:對秸稈發酵劑生產工藝穩定性進行了研究，包括液體種子質量控制、低成本配方的研究、雜菌控制方法研究及生產終點的快速判定方法研究等。試驗結果表明，當光密度(D660nm)在0．2～0．8時，其大小與菌數成正比;加入20%的肥土的培養效果最好，目的菌菌數為150×108個/g，雜菌數為13×108個/g，雜菌率為8．7%;加入抑菌劑亞硫酸鈉效果較好，菌數達到250×108個/g，是對照菌數的1．92倍，雜菌率為12．0%，比對照低8．8百分點。放線菌在固體發酵中用于控制染菌方面未能獲得良好效果，有待于進一步深入探討。

關鍵詞:秸稈發酵劑;生產工藝;穩定性

秸稈發酵劑已廣泛用于設施農業中，促進農作物秸稈的快速腐熟，將纖維素大分子轉變成適合植物吸收的小分子化合物，提高轉化利用率，肥沃土壤;成功解決了冬春季地溫低、土傳病害嚴重、二氧化碳濃度不足、土壤板結等制約設施農業冬季生產的主要難題，降低了化肥和農藥的使用量，提高了農產品質量和品質，實現了秸稈循環利用［1］。隨著秸稈發酵劑產品的大量上市，市場競爭日趨激烈，只有價格低、質量穩定的產品才能站穩市場［2］。本試驗對秸稈發酵劑生產工藝穩定性進行了研究，包括液體種子質量控制、低成本配方的研究、雜菌控制方法研究及生產終點的快速判定方法研究等［3］，為秸稈發酵劑大生產的工藝穩定性提供可靠的方法及理論依據。

1材料與方法

1．1菌種試驗

菌種包括地衣芽孢桿菌、C5、D8、C9、Y6－1、I3、D8－1、BF2、D8+、BF6、BF3、F5、AH、AM、5406、4.1086、11371。

1．2培養基

細菌液體培養基:蛋白胨2．0%，葡萄糖0．5%，氯化鈉0．5%，磷酸二氫鉀0．06%，pH值7．0～7．2。拮抗試驗培養基:蛋白胨1．0%，酵母膏1%，葡萄糖0．6%，磷酸氫二鉀0．2%，硫酸鎂0．02%，瓊脂1．6%，pH值7．0～7．2。固體培養用基礎培養基:稻殼10%，玉米面60%，豆粕10%，麩皮20%，生石灰0．7%。

1．3共生放線菌的篩選

采用移塊法和劃線法2種方法。

1．4抑菌劑的選擇

將濃度為0．2%的抑菌劑溶液做成藥敏片，根據藥敏片對生產菌抑制情況選擇抑菌劑。

2結果與討論

2．1液體種子質量控制

通過測量種子培養過程中不同時間的光密度和菌數，找出光密度和菌數的線性關系范圍，通過測量發酵液的光密度即可快速判定發酵終點。試驗結果表明，當光密度(D660nm)在0．2～0．8時，其大小與菌數成正比。

2．2無機鹽對提高菌數的影響

營養鹽是微生物生長的主要營養要素之一，對菌數的提高起著至關重要的作用。營養鹽對本秸桿生產菌固體培養的菌數影響不大，加入硫酸銨的效果最好，菌數提高了26．9%，添加尿素效果則次之，菌數提高了15．2%。

2．3草炭、肥土等原料對菌數的影響

在秸稈發酵劑的生產過程中，原料成本約占總生產成本的1/3，所以控制原料成本也是生產的關鍵步驟。本試驗主要考查草炭、肥土2種原料在大生產中應用的可行性。

2．4抑菌劑在固體發酵中的應用研究

防腐劑選擇山梨酸鉀、亞硫酸鈉、對羥基苯甲酸甲酯和四霉素等4種，采用紙片法進行防腐劑對目的菌的抑制作用分析［6－7］，只有四霉素對生產菌有抑制作用，所以本試驗選擇山梨酸鉀、亞硫酸鈉、對羥基苯甲酸甲酯作為固體發酵的抑菌劑。

2．5放線菌在固體發酵中用于控制染菌的可行性研究

采用瓊脂移塊法和劃線法2種方法進行了共生放線菌的篩選。在16株供試放線菌中，菌種C9、Y6－1、I3、5406、D8等5株菌種可以和生產菌共生，BF3、11371和C5對生產菌有強烈的抑制作用，D8－1、BF2、D8+、BF6、F5、AH、AM、4．1086對生產菌有抑制作用。本試驗選擇5406和C5作為放線菌的試驗菌。

2．6生產終點的快速判定方法研究

通過多批次反復試驗確定，從觀察物料的顏色、測量物料的pH值和聞物料的氣味等3個方面可快速判定生產終點。正常的發酵參數:物料顏色呈灰黑色;pH值＞7;物料氣味呈堿味。

3結論與討論

在培養基中不加稻殼，加入20%的肥土時，培養效果最好，其目的菌的菌數為150×108個/g，雜菌數為13×108個/g，雜菌率為8．7%。此配方染菌率低、菌數較高，有待進行重復試驗得出結論，為大生產提供可靠依據。在固體發酵過程中，抑菌劑的加入，得到了較理想的效果，亞硫酸鈉效果較好，菌數達到250×108個/g，是對照菌數的1.92倍，雜菌率為12．0%，比對照低8．8百分點。但還需補充抑菌劑對雜菌的抑菌試驗，從而驗證抑菌劑的抗雜菌效果。放線菌在固體發酵中用于控制染菌方面未能獲得良好效果，是否因為共生菌的篩選方法不適合，有待于進一步深入探討。在以后的研究中，可探討低溫菌在固態發酵中的抗雜菌作用的可行性。

參考文獻:

［1］陳洪章，徐建．現代固態發酵原理及應用［M］．北京:化學工業出版社，2004:141－155．

［2］萬素英，李琳，王慧君．食品防腐與食品防腐劑［M］．北京:中國輕工業出版社，1998:38－120．

［3］高鳳菊，陳惠，吳琦．產纖維素酶芽孢桿菌C－36的分離篩選及其鑒定［J］．四川農業大學學報，2006，24(2):175－177．

［4］李晶，楊謙，趙麗華，等．生防枯草芽孢桿菌1329菌株抗菌物質的初步研究［J］．中國生物工程雜志，2008，28(2):59－65．

［5］李永剛，宋興舜，趙雪瑩，等．生防枯草芽孢桿菌L1特性的初步研究［J］．植物保護，2008，34(1):57－61．

［6］劉煥利，潘小玫，張學君，等．產抗菌蛋白芽孢桿菌的篩選及抗菌蛋白性質［J］．中國生物防治，1995，11(4):160－164．

［7］郝華昆，賈潔，韓俊華，等．產抗菌蛋白芽孢桿菌R21－4的鑒定及其抗菌譜研究［J］．食品與發酵工業，2006，32(10):54－58.

作者：張慶華；趙新海；鐘麗娟；關艷麗 單位：遼寧省微生物科學研究院