[发明专利]将菌液加工成固体菌剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及了一种将菌液加工成固体菌剂的方法。

背景技术

生物增效技术（Bioaugmentation technique）是一种通过加入具有特定降解能力的生物菌群，增强污水处理系统自身处理效果的高科技生物技术。生物增效技术的关键是筛选到对应特定污染物的相应微生物并实现工业化生产，目前菌种筛选方面的研究较多，但是一般停留在实验室阶段，实际应用到工业生产的极少。主要原因有：菌株在实验室与工程应用的条件不完全相同、扩大生产成本过高以及加工制作为产品进行商品流通的技术不完备等。

其中，菌种筛选并扩大培养成发酵液的研究进展比较快，成果也比较多。但是再进一步将发酵液进行处理，作为可以长期保存的商品产品具有一定难度，所以市场上有的企业直接将发酵液进行初步处理，经过浓缩等手段将其作为一种保质期比较短的产品进行销售。

将液体菌种加工成固体菌剂的方法，一般使用冷冻真空干燥、常温真空干燥以及喷雾干燥等方法。喷雾干燥等加工过程中温度比较高的方法所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性，微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等特点。所以低温冷冻干燥更为常见。为了保护菌种的活性，一般会在干燥前向发酵液或者经过处理的菌悬液中添加特定保护剂，保护剂的种类也随菌种不同而不尽相同。有时候，还要将菌种附着在固体材料上，如：麦麸等，然后再干燥。

发明内容

本发明的目的是提供一种保护剂组成合理、原料价格低廉，通过将液体形式的菌悬液加工成固体菌剂，能有效保护菌剂在加工与保存过程中的活性的将污水处理用各种增效菌种生产过程中产生的发酵液加工成固体菌剂的方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

将菌液加工成固体菌剂的方法，方法如下：

步骤a：将含有菌种的发酵液进行离心，收集菌体，去掉上清液；

步骤b：用洗涤缓冲液将菌体重悬浮，采用慢速搅拌的方式或低速振荡的方式进行；（可选方法：重悬浮以后再离心一次，去掉上清液，收集菌体，然后再用该缓冲液进行重悬浮。这种做法的目的是，利用洗涤缓冲液将发酵液中微生物生长过程中产生的代谢产物去除，避免代谢产物对菌体活性的抑制作用）

步骤c：按照菌液体积：保护剂体积=1:2的比例，向菌液中添加保护剂，搅拌均匀；

步骤d：将上述菌液饱和喷洒于固体吸附着料上，或者将固体吸附着料浸泡于上述菌液中1～3h，滤去液体，控制温度为-15～-20℃，将以上所得湿料进行真空干燥；当含水量达到5～10％时，停止干燥过程；

步骤e：将干燥好的菌剂用塑料袋或其他隔水包装进行打包，得产品成品。

上述的菌液主要指，污水处理用各种增效菌种生产过程中产生的发酵液，包括脱氮菌、除磷菌等的发酵液。微生物种类包括各种细菌、真菌、酵母菌等。

作为优选，所述的步骤a中控制离心速度≤4000rpm，离心时间5-10min。

作为优选，所述的步骤b中的洗涤缓冲液为含有质量分数0.005％碳酸钙与0.85％氯化钠的盐溶液。

作为优选，所述的步骤c中的保护剂内含有以下组分及质量分数：海藻糖5～10％、谷氨酸钠1～3％、甘油1～3％、维生素C 0.01～0.05％、山梨醇0.5～1％，其余为水。

作为优选，所述的保护剂内含有以下组分及质量分数：海藻糖7.5％、谷氨酸钠2％、甘油2％、维生素C 0.05％、山梨醇0.5％，其余为水。

作为优选，所述的步骤d中的固体吸附着料选用啤酒麦糟。所述固体吸附着料选用啤酒生产过程中产生的酒糟：主要指原料糖化、过滤后产生的麦芽糟。麦芽糟经过脱水处理或其他方法风干后，可以作为良好的吸附固着物，同时也可以为菌剂中的微生物提供一定营养成分。通过选用啤酒麦糟作为固体吸附物，相对于传统的麸皮等具有：营养丰富并且更易被利用、表面结构粗糙孔隙多，更加利于菌体的吸附，增加吸附量。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明所设计的保护剂组成合理、原料价格适中，能有效保护菌剂在加工与保存过程中的活性，使其在复壮时在较短的时间内进入对数生长期，成品保存一年以后其存活率也能达到90％以上；使用本方法的保护剂和吸附固着物加工成的菌剂制品，不仅在加工过程中可以保护菌种的活性，而且在制成成品后保存一年时间后，仍可以达到活菌水平5×10¹⁰cfu/g。