凝结芽孢杆菌及其培养方法与制备生物有机肥的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种凝结芽孢杆菌及其培养方法与制备生物有机肥的应用。
【背景技术】
[0002]皂素是生产留体类药物的基础原料，而黄姜是提取薯蓣皂素的主要原料。黄姜中含有约45%的淀粉和50%的纤维质原料等成分，其所含的用于留体药物生产的有效成分皂素一般仅占黄姜干重的5%左右。
[0003]黄姜残渣是其在生产皂素过程中形成的垃圾，包括清洗过程中产生的根须土渣，黄姜酸解过滤过程中产生的过滤渣以及皂素提取之后剩余的纤维渣等。由于在对黄姜进行皂素提取的过程中需要经过酸解的步骤，黄姜残渣残留有大量的硫和氯，如直接将上述黄姜残渣丢弃将对环境产生一定的污染。黄姜在提取皂素的过程中，淀粉类物质被分解，而纤维类物质只有被部分分解，所以残渣以植物纤维为主。由于纤维质类原料比较难分解，以黄姜残渣为主要原料发酵生产有机肥，其可发酵性低，腐熟程度低，导致肥料质量不好。此外，黄姜根须和土渣中含有大量的植物生长过程中所需的养分，如何对皂素生产过程中产生的黄姜残渣进行有效利用，是本行业内的研发人员一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种凝结芽孢杆菌，其能够与枯草芽孢杆菌和黑曲霉菌混合以用于黄姜残渣发酵为生物有机肥，从而充分利用了黄姜残渣，且降低了资源浪费；同时，本发明还提供一种凝结芽孢杆菌的培养方法及一种生物有机肥的制备方法。
[0005]为达到上述技术目的，本发明第一方面提供一种凝结芽孢杆菌，其命名为凝结芽抱杆菌(BaciIIus coagulans)FL209，已于2015年12月23日在中国.武汉.武汉大学中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC Ν0:Μ 2015773。
[0006]本发明第二方面还提供一种所述凝结芽孢杆菌的培养方法，包括如下步骤:
[0007]Al、培养基制备:取葡萄糖溶液或玉米淀粉与豆饼粉的混合液，与酵母膏溶液均匀混合，混合均匀后调至pH值为6.5?7.0的培养基；
[0008]A2、培养:将所述凝结芽孢杆菌接种至培养基上培养；
[0009]A3、菌种制备:将培养一定时间的培养液喷雾干燥成菌粉，所述菌粉中有效活菌数2 500亿个/克。
[0010]优选的，所述步骤Al所得的培养基中葡萄糖的浓度为10?20g/L、酵母膏的浓度为10g/L，或玉米淀粉的浓度80g/L、豆饼粉的浓度为10g/L、酵母膏的浓度为10g/L。
[0011]优选的，所述步骤A2为在50°C、100?300r/min下振荡培养。
[0012]优选的，所述步骤A2为在通气量为0.8?lv/v.min下振荡培养。
[0013]本发明第三方面还提供所述凝结芽孢杆菌在制备生物有机肥中的应用。
[0014]本发明第四方面还提供一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤:
[0015]B1、取黄姜提取皂素工艺过程中的残渣，将所述残渣与可用于生物有机肥制备的辅料按质量比19:1混合为发酵基质；
[0016]B2、将枯草芽孢杆菌、所述凝结芽孢杆菌、黑曲霉菌按质量比1.5:1:1.5混合成复合菌剂；
[0017]B3、将发酵基质、水、复合菌剂按质量比40000:60000:1均匀混合成发酵料；
[0018]B4、将所述发酵料于堆砌成高度大于1.2m、宽度大于Im条垛，并发酵3周即得生物有机肥。
[0019]优选的，所述步骤BI中的残渣包括黄姜清洗后的根须土渣，黄姜提取皂素后的纤维渣，及黄姜提取皂素工艺过程中除所述根须土渣和纤维渣外的其他过滤渣，且所述残渣中根须土渣、纤维渣、过滤渣的质量比为10:5:4。
[0020]优选的，所述步骤B4还包括当发酵料的温度高于65°C时对条垛进行翻堆。
[0021]优选的，所述步骤B2黑曲霉菌的培养基为质量比为1:1的麸皮、水，或质量比为1:0.2:0.2:1的麸皮、玉米秸杆、酒糟和水。
[0022]与现有技术相比，本发明的凝结芽孢杆菌的繁殖速度快、产酸速率和效率高、耐高温能力强，有利于提高枯草芽孢杆菌和黑曲霉所分泌的纤维素酶、半纤维素酶对基质中纤维质的分解作用，使发酵基质中的纤维质类原料分解更彻底，进而加快腐熟速度和提高有机料的腐熟程度。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]本发明第一方面提供一种凝结芽孢杆菌，其命名为凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)FL209，已于2015年12月23日在中国.武汉.武汉大学中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC Ν0:Μ 2015773。
[0025]本发明第二方面还提供一种所述凝结芽孢杆菌的培养方法，包括如下步骤:
[0026]Al、培养基制备:取葡萄糖溶液或玉米淀粉与豆饼粉的混合液，与酵母膏溶液均匀混合，混合均匀后调至pH值为6.5?7.0的培养基；
[0027]A2、培养:将所述凝结芽孢杆菌接种至培养基上培养；
[0028]A3、菌种制备:将培养一定时间的培养液喷雾干燥成菌粉，所述菌粉中有效活菌数2 500亿个/克。
[0029]优选的，所述步骤Al所得的培养基中葡萄糖的浓度为10?20g/L、酵母膏的浓度为10g/L，或玉米淀粉的浓度80g/L、豆饼粉的浓度为10g/L、酵母膏的浓度为10g/L。
[0030]优选的，所述步骤A2为在50°C、100?300r/min下振荡培养。
[0031]优选的，所述步骤A2为在通气量为0.8?lv/v.min下振荡培养。
[0032]本发明第三方面还提供所述凝结芽孢杆菌在制备生物有机肥中的应用。
[0033]本发明第四方面还提供一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤:
[0034]B1、取黄姜提取皂素工艺过程中的残渣，将所述残渣与可用于生物有机肥制备的辅料按质量比19:1混合为发酵基质；
[0035]B2、将枯草芽孢杆菌、所述凝结芽孢杆菌、黑曲霉菌按质量比1.5:1:1.5混合成复合菌剂；
[0036]B3、将发酵基质、水、复合菌剂按质量比40000:60000:1均匀混合成发酵料；
[0037]B4、将所述发酵料于堆砌成高度大于1.2m、宽度大于Im条垛，并发酵3周即得生物有机肥。
[0038]优选的，所述步骤BI中的残渣包括黄姜清洗后的根须土渣，黄姜提取皂素后的纤维渣，及黄姜提取皂素工艺过程中除所述根须土渣和纤维渣外的其他过滤渣，且所述残渣中根须土渣、纤维渣、过滤渣的质量比为10:5:4。
[0039]优选的，所述步骤B4还包括当发酵料的温度高于65°C时对条垛进行翻堆。
[0040]优选的，所述步骤B2黑曲霉菌的培养基为质量比为1:1的麸皮、水，或质量比为1:
0.2:0.2:1的麸皮、玉米秸杆、酒糟和水。
[0041 ]下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
[0042]实施例1
[0043]本实施例1的凝结芽孢杆菌于实验室所得，其命名为凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)FL209，已于2015年12月23日在中国.武汉.武汉大学中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC Ν0:Μ 2015773。凝结芽孢杆菌FL209能够分泌少量淀粉酶，发酵过程中产生大量乳酸、乙酸等酸性物质，使整个发酵基质呈弱酸性，故其可与枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌一起作用，进而提高枯草芽孢杆菌和黑曲霉所分泌的纤维素酶、半纤维素酶对基质中纤维质的分解作用，使发酵基质中的纤维质类原料分解更彻底，进而加快腐熟速度和提高有机料的腐熟程度。故其可应用于生物有机