秸秆发酵剂生产工艺稳定性研究

张庆华　赵新海　钟丽娟　关艳丽

摘要：对秸秆发酵剂生产工艺稳定性进行了研究，包括液体种子质量控制、低成本配方的研究、杂菌控制方法研究及生产终点的快速判定方法研究等。试验结果表明，当光密度（D660 nm）在0.2～0.8时，其大小与菌数成正比；加入20%的肥土的培养效果最好，目的菌菌数为150×108个/g，杂菌数为13×108个/g，杂菌率为8.7%；加入抑菌剂亚硫酸钠效果较好，菌数达到250×108个/g，是对照菌数的1.92倍，杂菌率为12.0%，比对照低8.8百分点。放线菌在固体发酵中用于控制染菌方面未能获得良好效果，有待于进一步深入探讨。

关键词：秸秆发酵剂；生产工艺；稳定性

中图分类号： S188+.4文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）11-0244-02[HS）][HT9.SS]

秸秆发酵剂已广泛用于设施农业中，促进农作物秸秆的快速腐熟，将纤维素大分子转变成适合植物吸收的小分子化合物，提高转化利用率，肥沃土壤；成功解决了冬春季地温低、土传病害严重、二氧化碳浓度不足、土壤板结等制约设施农业冬季生产的主要难题，降低了化肥和农药的使用量，提高了农产品质量和品质，实现了秸秆循环利用[1]。随着秸秆发酵剂产品的大量上市，市场竞争日趋激烈，只有价格低、质量稳定的产品才能站稳市场[2]。本试验对秸秆发酵剂生产工艺稳定性进行了研究，包括液体种子质量控制、低成本配方的研究、杂菌控制方法研究及生产终点的快速判定方法研究等[3]，为秸秆发酵剂大生产的工艺稳定性提供可靠的方法及理论依据。

1材料与方法

1.1菌种

[JP3]试验菌种包括地衣芽孢杆菌、C5、D8、C9、Y6-1、I3、D8-1、BF2、D8+、BF6、BF3、F5、AH、AM、5406、41086、11371。[JP]

1.2培养基

细菌液体培养基：蛋白胨2.0%，葡萄糖0.5%，氯化钠0.5%，磷酸二氢钾0.06%，pH值7.0～7.2。

拮抗试验培养基：蛋白胨1.0%，酵母膏1%，葡萄糖 0.6%，磷酸氢二钾0.2%，硫酸镁0.02%，琼脂1.6%，pH值7.0～7.2。

固体培养用基础培养基：稻壳10%，玉米面60%，豆粕10%，麸皮20%，生石灰0.7%。

1.3共生放线菌的筛选[4]

采用移块法和划线法2种方法。

1.4抑菌剂的选择[5]

将浓度为0.2%的抑菌剂溶液做成药敏片，根据药敏片对生产菌抑制情况选择抑菌剂。

2结果与讨论

2.1液体种子质量控制

通过测量种子培养过程中不同时间的光密度和菌数，找出光密度和菌数的线性关系范围，通过测量发酵液的光密度即可快速判定发酵终点。试验结果表明，当光密度（D660 nm）在0.2～0.8时，其大小与菌数成正比（图1）。

2.3草炭、肥土等原料对菌数的影响

在秸秆发酵剂的生产过程中，原料成本约占总生产成本的1/3，所以控制原料成本也是生产的关键步骤。本试验主要考查草炭、肥土2种原料在大生产中应用的可行性。

2.4抑菌剂在固体发酵中的应用研究

防腐剂选择山梨酸钾、亚硫酸钠、对羟基苯甲酸甲酯和四霉素等4种，采用纸片法进行防腐剂对目的菌的抑制作用分析[6-7]，只有四霉素对生产菌有抑制作用，所以本试验选择山梨酸钾、亚硫酸钠、对羟基苯甲酸甲酯作为固体发酵的抑菌剂。加入抑菌剂后的菌种生长情况见表3。[FL）]

2.5放线菌在固体发酵中用于控制染菌的可行性研究

采用琼脂移块法和划线法2种方法进行了共生放线菌的筛选。在16株供试放线菌中，菌种C9、Y6-1、I3、5406、D8等5株菌种可以和生产菌共生，BF3、11371和C5对生产菌有强烈的抑表4结果表明，在生产菌固体培养过程中，放线菌与生产菌共培养效果不好，对生产菌有抑制作用，菌数不到10×108个/g，对照菌数为130×108個/g。

2.6生产终点的快速判定方法研究

[JP3]通过多批次反复试验确定，从观察物料的颜色、测量物料的[JP2]pH值和闻物料的气味等3个方面可快速判定生产终点。正常的发酵参数：物料颜色呈灰黑色；pH值>7；物料气味呈碱味。[JP]

3结论与讨论

杂菌率为8.7%。此配方染菌率低、菌数较高，有待进行重复试验得出结论，为大生产提供可靠依据。

[JP2]在固体发酵过程中，抑菌剂的加入，得到了较理想的效果，亚硫酸钠效果较好，菌数达到250×108个/g，是对照菌数的192倍，杂菌率为12.0%，比对照低8.8百分点。但还需补充抑菌剂对杂菌的抑菌试验，从而验证抑菌剂的抗杂菌效果。[JP]

放线菌在固体发酵中用于控制染菌方面未能获得良好效果，是否因为共生菌的筛选方法不适合，有待于进一步深入探讨。在以后的研究中，可探讨低温菌在固态发酵中的抗杂菌作用的可行性。

参考文献：

[1]陈洪章，徐建. 现代固态发酵原理及应用[M]. 北京：化学工业出版社，2004：141-155.

[2]万素英，李琳，王慧君. 食品防腐与食品防腐剂[M]. 北京：中国轻工业出版社，1998：38-120.

[3]高凤菊，陈惠，吴琦. 产纤维素酶芽孢杆菌C-36的分离筛选及其鉴定[J]. 四川农业大学学报，2006，24（2）：175-177.

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[5]李永刚，宋兴舜，赵雪莹，等. 生防枯草芽孢杆菌L1特性的初步研究[J]. 植物保护，2008，34（1）：57-61.

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