一種提高液態(tài)菌劑穩(wěn)定性的含酶組合物及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種提高液態(tài)菌劑穩(wěn)定性的含酶組合物及方法，屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物肥料是指含有活性微生物的生物制品，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)、減輕病害、改良土壤、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用，是國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的新型肥料之一，具有廣闊的發(fā)展前景。市售微生物肥料主要有固體和液體兩種劑型。其中液體菌劑可由發(fā)酵液直接調(diào)配而成，無(wú)固液分離與干燥等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，工藝簡(jiǎn)單、成本低，而且易于與水混溶，使用方便。但與固體菌劑相比，液體菌劑貯存穩(wěn)定性較差，貯存過(guò)程中微生物有一定的代謝活性，死亡速率較快，且會(huì)緩慢產(chǎn)氣，出現(xiàn)脹瓶(袋)現(xiàn)象等。
[0003]液態(tài)菌劑出現(xiàn)脹瓶(袋)與活菌數(shù)下降速度快等現(xiàn)象的原因是:發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中仍殘存一定濃度的碳源，主要是葡萄糖、淀粉、糊精等殘?zhí)?，在產(chǎn)品貯存過(guò)程中可被微生物緩慢代謝，釋放二氧化碳等氣體，產(chǎn)生脹瓶(袋)現(xiàn)象，同時(shí)微生物死亡率升高。因此，降低發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛?，可有效降低微生物在貯存過(guò)程中的代謝活性，從而減少脹瓶(袋)率與微生物死亡率。
[0004]目前，提高液體菌劑貯存穩(wěn)定性的常用方法有:1、發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液預(yù)貯數(shù)日后再進(jìn)行調(diào)配、包裝，其目的是通過(guò)微生物自身的代謝作用降低發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛?。但預(yù)貯過(guò)程中，微生物代謝活性強(qiáng)，發(fā)酵液活菌數(shù)大幅下降，芽孢生成率降低，雜菌率提高。2、向液體菌劑中加入苯甲酸鈉、山梨酸鉀等防腐劑。這種方法的缺點(diǎn)是常規(guī)用量的防腐劑不足以完全抑制微生物的代謝作用，應(yīng)用效果欠佳，高濃度的防腐劑又會(huì)導(dǎo)致微生物死亡率升高，產(chǎn)品質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種提高液態(tài)菌劑穩(wěn)定性的含酶組合物及方法。該含酶組合物包含酶制劑、抗氧化劑、細(xì)胞保護(hù)劑、抗菌劑和防腐劑等成分。該含酶組合物結(jié)合具體的方法可有效降低液體菌劑貯存過(guò)程中的脹瓶(袋)率和微生物死亡率，提高貯存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)保質(zhì)期。本發(fā)明適用于枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌與巨大芽孢桿菌等芽孢桿菌類微生物以淀粉、葡萄糖、蔗糖、糖蜜等糖質(zhì)原料為碳源采用液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的液體菌劑。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種提高液態(tài)菌劑穩(wěn)定性的含酶組合物，其特征是，每Ig含有以下成分:葡萄糖氧化酶25000?30000U，過(guò)氧化氫酶800?1000U，糖化酶8000?10000U，蔗糖酶1800?2000U，海藻糖0.08?0.12g，殼聚糖0.04?0.06g，納他霉素0.008?0.012g，山梨酸鉀0.08?0.12g，沒(méi)食子酸丙酯0.04?0.06g。如果上述原料的總質(zhì)量不足lg，可以選擇加入部分載體。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種提高液態(tài)菌劑穩(wěn)定性的方法，其特征是，
[0008]I)微生物發(fā)酵結(jié)束后，向發(fā)酵液中加入鹽酸酸化至ρΗ5.0?5.5 ;
[0009]2)向酸化后的發(fā)酵液中加入其質(zhì)量0.2?0.3%的上述含酶組合物，攪拌均勻；
[0010]3)然后發(fā)酵液于40-45°C保溫5-8h，優(yōu)選于42°C保溫6h ;
[0011]4)降溫至室溫，然后加入發(fā)酵液質(zhì)量0.05-0.1%的EDTA，混勻，灌裝，即為液體菌劑產(chǎn)品。
[0012]上述的液態(tài)菌劑為以枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌與巨大芽孢桿菌等芽孢桿菌類微生物以淀粉、葡萄糖、蔗糖、糖蜜等糖質(zhì)原料為碳源采用液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的液體菌劑。
[0013]本發(fā)明以葡萄糖氧化酶、過(guò)氧化氫酶、糖化酶、蔗糖酶、海藻糖、殼聚糖、納他霉素、山梨酸鉀和沒(méi)食子酸丙酯組方。其中葡萄糖氧化酶、過(guò)氧化氫酶、糖化酶、蔗糖酶組合，降低以淀粉、葡萄糖、蔗糖與糖蜜等糖質(zhì)原料為碳源采用液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的液體菌劑中的殘?zhí)呛?。海藻糖作為?xì)胞保護(hù)劑對(duì)微生物細(xì)胞具有保護(hù)作用。殼聚糖作為抗菌劑，沒(méi)食子酸丙酯作為抗氧化劑，納他霉素和山梨酸鉀作為防腐劑，上述四種原料結(jié)合抑制微生物的代謝作用。上述各原料共同作用，降低產(chǎn)品貯存過(guò)程中的脹瓶(袋)率和微生物死亡率。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以降低以淀粉、葡萄糖、蔗糖與糖蜜等糖質(zhì)原料為碳源采用液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的液體菌劑中的殘?zhí)呛浚种莆⑸锏拇x活性，同時(shí)對(duì)微生物細(xì)胞具有保護(hù)作用，可降低產(chǎn)品貯存過(guò)程中的脹瓶(袋)率(脹瓶率< 3% )和微生物死亡率(死亡率< 10% )，提高貯存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)保質(zhì)期。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例1:含酶組合物的配制
[0017]本發(fā)明所述含酶組合物的配制方法，包括以下步驟:
[0018]I)酶制劑的準(zhǔn)備:配制所述含酶組合物所用的酶制劑除蔗糖酶外均購(gòu)自泰安信得利生物科技有限公司，葡萄糖氧化酶的酶活力為100000U/g，所執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為DB13/T 1444-2011《飼料添加劑葡萄糖氧化酶》;過(guò)氧化氫酶的酶活力為10000U/g，所執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為QB/T 4614-2013《工業(yè)用過(guò)氧化氫酶制劑》;糖化酶的酶活力為50000U/g，所執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB 8276-2006《食品添加劑糖化酶制劑》。蔗糖酶購(gòu)自諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司，產(chǎn)品規(guī)格為20000U/g。
[0019]2)其它原料的準(zhǔn)備:海藻糖為山東天力藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，有效成分含量多99%;殼聚糖由濟(jì)南海得貝海洋生物工程公司生產(chǎn)，脫乙酰度多90% ;納他霉素由山東福瑞達(dá)生物科技有限公司生產(chǎn)，有效成分含量多95% ;山梨酸鉀由鄭州華安食品添加劑有限公司生產(chǎn)，有效成分含量多99% ;沒(méi)食子酸丙酯由河北百味生物科技有限公司生產(chǎn)，有效成分含量99.
[0020]將上述原料按照下述重量份混合均勻:葡萄糖氧化酶30份，過(guò)氧化氫酶10份，糖化酶20份，蔗糖酶10份，海藻糖10份，殼聚糖5份，納他霉素I份，山梨酸鉀9份，沒(méi)食子酸丙酯5份，共100份。
[0021]按上述比例配制的含酶復(fù)合物中，每Ig含有以下成分:葡萄糖氧化酶30000U，過(guò)氧化氫酶1000U，糖化酶10000U，蔗糖酶2000U，海藻糖0.1Og,殼聚糖0.05g，納他霉素0.0lg，山梨酸鉀0.09g，沒(méi)食子酸丙酯0.05go
[0022]實(shí)施例2:在枯草芽孢桿菌液體菌劑生產(chǎn)中的應(yīng)用。
[0023]I)菌種活化:將枯草芽孢桿菌轉(zhuǎn)接入NA培養(yǎng)基試管斜面，于35°C培養(yǎng)24h進(jìn)行活化。所述NA培養(yǎng)基的配方為:牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、瓊脂20g、水1000ml，pH7.0。
[0024]2)三角瓶種子制備:用接種環(huán)刮取活化后的枯草芽孢桿菌，接種于NB培養(yǎng)基中，35°C培養(yǎng)24h。所述NB培養(yǎng)基即營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，其配方為牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl5g、水 1000ml，pH 7.0。
[0025]3)種子罐菌種制備:將三角瓶種子以2%的接種量轉(zhuǎn)接入裝有6L NB培養(yǎng)基的1L種子罐中，于35°C培養(yǎng)20h，全程攪拌轉(zhuǎn)速200rpm，0-6h通風(fēng)量為3L/min，6_20h通風(fēng)比為6L/min。
[0026]4)發(fā)酵培