专利名称：：利用沼液配制微生物发酵培养基的方法
技术领域：
：本发明属于发酵工程
技术领域：
，具体涉及一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法。
背景技术：
：沼液是由各种生活废料、农业生产废弃物以及工业生产过程废弃物经过厌氧消化产生沼气后的残余液体。沼液中含有丰富的氨基酸、维生素、微量元素、生长素、糖类、核酸等。目前沼液在农牧业中有着广泛的用途，沼液可以用于农作物浸种，研究证明稻谷、小麦、玉米、棉花、红薯、花生、烟草等农作物都可采用沼液浸种；沼液还可以作为一种速效性水肥，作物生长季节都能进行施用，可以提高作物的产量和品质，并能防治蚜虫、纹枯病、葡萄白粉病等多种病虫害，尤其是对蔬菜、瓜果效果更为明显，效果比化肥好；沼液可以加快动物生长速度和提高饲料转化率，而且可降低饲料消耗，也可以作为农业饲料，在常规饲养情况下，利用中层沼液作为添加剂喂猪，是促进生猪生长的一项技术措施。目前在工业生产过程中尤其在发酵工业中的生产废弃物如发酵废液、木质纤维处理的残渣等进行厌氧消化产生的沼气通常用于工厂燃料，而残余的沼液处理后作为农业灌溉的肥料或者进行污水处理后排放，利用价值不高。由于沼液中含有大多数微生物所需要的氨基酸、维生素等影响成分，因此若能将沼液用于配制发酵培养基，可以减少对酵母粉、蛋白胨等昂贵氮源的使用量，达到废弃物的循环利用，降低产品的生产成本，并达到绿色、节能环保的社会效益。目前有关沼液的利用集中在利用沼液进行农业灌溉(专利CN1994039、CN101125773等)以及沼液制备过程中的一些设备专利(CN1631823、CN2668628)等的报道，未见有关沼液用于配制培养基的文献及相关专利的公开。
发明内容本发明的技术目的是提供一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，以减少对酵母粉、蛋白胨等昂贵氮源的使用量，达到废弃物的循环利用，降低产品的生产成本，并达到绿色、节能环保的社会效益。为了实现本发明的技术目的，本发明提出的技术方案包括沼液预处理、配制氮源、配制其他营养成分、培养基灭菌步骤，具体方法是将沼液进行预处理后，根据微生物生长所需的总氮含量加入对应氮含量的预处理后的沼液，或者加入对应氮含量的预处理后的沼液与其他氮源的混合物，同时加入其他微量元素及营养成分，灭菌后待用。本发明所述的沼液包括工业、农业生产过程的产生的各种废渣、废料等厌氧消化制备沼气过程结束后产生的沼液。本发明所述的沼液预处理包括将沼液原料过滤、沉降、沉淀或离心，得到的清澈无渣沼液。本发明所述的与沼液混合作为氮源的其他氮源，可以是酵母水解液、豆粕水解液、玉米浆等现有的所有可用于作为发酵培养基的氮源。本发明所述的配制其他营养成分的方法是在培养基中加入除氮源以外微生物生长所需的其他微量元素及其他营养成分。本发明所述的培养基灭菌即该培养基对应的常规灭菌方法。将利用本发明的培养基配制方法配制的培养基与对应不同氮源种类，但总氮含量相同，且除氮源以外其它微量元素和营养成分完全相同的常规培养基在完全相同发酵条件下进行微生物发酵，证明使用本发明方法配制的培养基完全能达到相同的发酵产量和效果。通过本发明提供的利用沼液作为氮源配制的培养基进行微生物发酵生产，不仅可以避免使用蛋白胨、牛肉膏等价格昂贵的氮源，降低了生产成本，而且实现了对废弃物的循环利用，达到了绿色、节能环保的社会效益，本发明技术方案有效可行，经济可靠。具体实施例方式以下所述实施例对本发明作了详细说明，但对本发明没有限制。实施例l将厌氧发酵生产丁二酸过程中的废液、废渣及木质纤维处理过程中产生的纤维素残渣等工业生产废料进行厌氧消化生产沼气，取厌氧消化30天的沼液作为原料。本实施例中所使用到的总氮含量测定方法为克式定氮法。本实施例配制利用产琥珀酸放线杆菌产丁二酸的培养基，而具体培养方法使用《食品与发酵工业》，2007，33(6):15中提供的培养方法。将沼液经过过滤留作氮源备用配制培养基，测定滤液的总氮含量为0.06%。向3L发酵罐中加入沼液1.8L，加入Na2HP0415g/L，KH2P044g/L，12FC灭菌15min;加入已灭菌的500g/L葡萄糖200mL，培养基中总氮含量为0.055%，相当于常规培养基中对应的5.2g/L酵母粉的总氮含量(OXOID)。将上述培养基和常规产丁二酸培养基用下述相同发酵条件实验发酵向灭菌并装入培养基的发酵罐中加入5%的产琥珀酸放线杆菌NJ113(CGMCC1716)种子液，搅拌转速300rpm，37'C发酵培养，0)2通气量为0.25wm，用Na2C03控制发酵液的pH为6.8，发酵培养48h后，检测发酵液中丁二酸含量。产丁二酸培养基的常规配方和本实施例配方，以及发酵结果的区别如表1所示表1利用不同培养基发酵生产丁二酸的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2本实施例配制利用产琥珀酸放线杆菌产丁二酸的培养基，而沼液原料、氮含量测定方法、菌种、具体培养方法同实施例l。将沼液经过离心取上层清液留作氮源备用配制培养基，测定滤液的总氮含量为0.06%。向3L发酵罐中加入沼液1L，再加入啤酒酵母细胞的水解液0.6L，并加入Na2HP0415g/L，KH2P044g/L，121。C灭菌15min;加入已灭菌的500g/L葡萄糖400mL，培养基中总氮含量为0.098%，相当于常规培养基中对应的9.1g/L酵母粉的总氮含量(OXOID)。将上述培养基和常规产丁二酸培养基用下述相同发酵条件实验发酵向灭菌并装入培养基的发酵罐中加入5%的产琥珀酸放线杆菌NJ113种子液，搅拌转速在300卬m，37'C发酵培养，C02通气量为0.25vvm，Na2C03控制发酵液的pH为6.8，发酵培养48h后，检测发酵液中丁二酸含量。产丁二酸培养基的常规配方和本实施例配方，以及发酵结果的区别如表2所示表2利用不同培养基发酵生产丁二酸的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例3本实施例配制利用i^"o&ac!7/"sAami'"(w"s发酵乳酸的培养基，而沼液原料、氮含量测定方法同实施例1。将沼液经过隔夜沉降后取上层清液留作氮源备用配制培养基，测定滤液的总氮含量为0.06%。向3L发酵罐中加入沼液1L,再加入豆粕水解液0.4L,12rC灭菌15min;加入已灭菌的500g/L葡萄糖600mL，培养基中总氮含量为0.132%,相当于常规培养基中对应的12.2g/L酵母粉的总氮含量(OXOID)。将上述培养基和常规产乳酸培养基用下述相同发酵条件实验发酵向灭菌并装入培养基的发酵罐中加入5%的丄a"o6flc,7/wr/a/m'"oNRRLB445种子液，搅拌转速在300rpm，38'C发酵培养，N;j通气量为0.25vvm,采用CaC03中和剂，发酵时间95小时中止发酵，发酵结束后测定乳酸产量。产乳酸培养基的常规配方和本实施例配方，以及发酵结果的区别如表3所示表3利用不同培养基发酵生产乳酸的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例4本实施例配制利用产琥珀酸放线杆菌厌氧发酵生产琥珀酸过程的培养基，而沼液原料、氮含量测定方法同实施例1。具体培养方法使用《生物加工过程》，2007，5(2):67~71提供的培养方法。将沼液沉淀3天后取上层清液留作氮源备用配制培养基，测定滤液的总氮含量为0.06%。向3L发酵罐中加入沼液1.72L，再加入玉米浆0.08L，12rC灭菌15min;加入已灭菌的500g/L葡萄糖200mL，培养基中总氮含量为0.090%,相当于常规培养基中对应的8.3g/L酵母粉的总氮含量(OXOID)。将上述培养基和常规产琥珀酸培养基用下述相同发酵条件实验发酵向灭菌并装入培养基的发酵罐中加入5%的产琥珀酸放线杆菌130ZATCC55618种子液，搅拌转速在300rpm，37'C发酵培养，<302通气量为0.25vvm，Na2C03控制发酵液的pH为6.8，发酵培养48h后，检测发酵液中琥珀酸含量。产琥珀酸培养基的常规配方和本实施例配方，以及发酵结果的区别如表4所示表4利用不同培养基发酵生产琥珀酸的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，其特征在于包括沼液预处理、配制氮源、配制其他营养成分、培养基灭菌步骤，具体方法是将沼液进行预处理后，根据微生物生长所需的总氮含量加入对应氮含量的预处理后的沼液，或者加入对应氮含量的预处理后的沼液与其他氮源的混合物，同时加入其他微量元素及营养成分，灭菌后待用。2、根据权利要求1所述的一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，其特征在于所述的沼液包括工业、农业生产过程的产生的各种废渣、废料等厌氧消化制备沼气过程结束后产生的沼液。3、根据权利要求1所述的一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，其特征在于所述的沼液预处理包括将沼液原料过滤、沉降、沉淀或离心，得到的清澈无渣沼液。4、根据权利要求1所述的一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，其特征在于所述的配制其他营养成分的方法是在培养基中加入除氮源以外微生物生长所需的其他微量元素及其他营养成分。5、根据权利要求1所述的一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，其特征在于所述的培养基灭菌即该培养基对应的常规灭菌。全文摘要本发明提供了一种利用沼液配制微生物发酵培养基的方法，包括沼液预处理、配制氮源、配制其他营养成分、培养基灭菌步骤，具体方法是将沼液进行预处理后，根据微生物生长所需的总氮的量加入对应氮含量的沼液，或者加入对应氮含量的沼液与其他氮源的混合物，同时加入其他微量元素及营养成分，灭菌后待用。过本发明提供的利用沼液作为氮源配制的培养基进行微生物发酵生产，不仅可以避免使用蛋白胨、牛肉膏等价格昂贵的氮源，降低了生产成本，而且实现了对废弃物的循环利用，达到了绿色、节能环保的社会效益，本发明技术方案有效可行，经济可靠。文档编号C12P1/00GK101302476SQ20081012291公开日2008年11月12日申请日期2008年6月20日优先权日2008年6月20日发明者刘忠敏,岷姜,欧阳平凯,陈可泉,萍韦申请人:南京工业大学