微生物肥料的液体深层发酵的工艺介绍

微生物肥料的液体深层发酵的工艺流程如下：砂管菌种→斜面菌种→种子罐→发酵罐→填充剂吸附→喷雾干燥制粉→成品检查→包装。一、斜面菌种的培养将保存在砂土管中的纯种转移到斜面上进行培养。斜面培养基可采用淀粉硝酸盐培养基或马铃薯葡萄糖培养基。二、种子扩大培养通常采用种子罐培养。液体培养基、补料罐（包括消泡剂）、管道、发酵设备及空气过滤系统灭菌温度为121～125℃（压力0.103～0.168MPa),灭菌时间为0.5～1.0h。液体培养基装料量为50%～75%发酵罐容积。培养基的重要原料应满足一定的质量要求，包括成分、含量、有效期以及产地等。对新使用的发酵原料需经摇瓶试验或小型发酵罐试验后方可用于发酵生产。种子培养基要保证菌种生长延滞期短，生长旺盛。原料应使用易被菌体吸收利用的碳、氮源，且氮源比例较高，营养丰富完全，有较强的pH缓冲能力。最后一级种子培养基主要成分应接近发酵培养基。如“5406”抗生菌的生产中培养基按豆饼粉（或棉仁饼粉）1.5%、玉米粉1.5%、硫酸铵0.25%、硫酸镁0.25%、糖化胶2%(糖化胶的制作方法是按1kg红薯干糖加5.5kg水、加0.5kg种曲的比例，在60～65℃条件，保温培养8h)进行配制，调整pH到9.0后装入经过灭菌的种子罐，经灭菌后接种培养。接种前把2支斜面培养基上的菌丝体刮入无菌水中，制成孢子悬液，在无菌条件下接入种子罐内，然后在罐温30～32℃、罐压0.1MPa、通气量1:1、搅拌速度220r/min的条件下进行培养，培养时间为18～24h。种子培养达到一定数量时转移到发酵罐中。三、发酵罐生产发酵培养基要求接种后菌体生长旺盛，在保证一定菌体（或芽孢、孢子）密度的前提下兼顾有效代谢产物。原料应选用来源充足、价格便宜且易于利用的营养物质，一般氮源比例较种子培养基低。可采用对发酵培养基补料流加的方法改善培养基的营养构成以达到高产。1、接种量的要求摇瓶种子转向种子发酵罐培养的接种量为0.5%～5%;在多级发酵生产阶段，对生长繁殖快的菌种（代时<3h),从一级转向下一级发酵的接种量5%～10%;对生长繁殖较慢的菌种（代时>6h),接种量不低于10%。2、培养温度发酵温度应控制在25～35℃，对特殊类型的菌种应根据其特性而定。在发酵过程中，可根据菌体的生长代谢特性在不同的发酵阶段采用不同的温度。3、供氧通常采用的供氧方式是向培养基中连续补充无菌空气，并与搅拌相配合，或者采用气升式搅拌供氧。对于好氧代谢的菌株或兼性厌氧类型菌株，培养基中的溶解氧不得低于临界氧浓度；严格厌氧类型菌株培养基的氧化还原电位不得高于其临界氧化还原电位。如5406抗生菌的生产中发酵罐培养基先按豆饼粉（或棉仁饼粉）1.5%、酒糟水（未经过滤）20%、糖化胶2%、碳酸钙0.3%,调整pH到9.0后；然后在专门的灭菌装置中对培养基进行连续灭菌后装入发酵罐；再转入具有一定菌体浓度的种子液。在罐温30℃，罐压0.1MPa,通气量18h前1:1,18h后1:1.2,搅拌速度180r/min的条件下进行发酵，发酵时间为30～36h。4、发酵终点判断下列参数为发酵终点判定依据：镜检观察菌体的形态、密度，要求芽孢菌发酵结束时芽孢形成率≥80%;监测发酵液中还原糖、总糖、氨基氮、pH值、溶解氧浓度、光密度及黏度等理化参数；监测发酵过程中摄氧率、CO2产生率、呼吸熵、氧传递系数等发酵代谢特征参数；固体发酵中物料的颜色、形态、气味、含水量等变化。四、后处理后处理过程可分为发酵物同载体（或物料）混合吸附和发酵物直接分装两种类型。发酵物同载体（或物料）混合吸附对载体及物料的要求如下：载体的杂菌数≤1.0×104个/g;细度、有毒有害元素（Hg、Pb、Cd、Cr、As)含量、pH、粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率值达到产品质量标准要求；有利于菌体（或芽孢、孢子）的存活。发酵培养物与吸附载体需混合均匀，可添加保护剂或采取适当措施，减少菌体的死亡率。吸附和混合环节应注意无菌控制，避免杂菌污染。根据要求制成相应剂型。喷雾干燥制粉：将发酵液按4%～5%的量填充吸附剂，充分搅拌均匀直接喷粉。粉剂外观含水量细度等达到质量标准。制成粉剂后即成成品，然后进行成品检查和包装。五、质量检查菌体发酵周期的初步观察：通过定时取样镜检观察结果。发酵液和菌粉的分析测定：含菌量的测定即采用稀释培养菌落计数法对发酵液和菌粉含菌量进行测定。在300L发酵罐里，发酵液含量一般在20亿个/g左右；粉剂含量一般为25亿～40亿个/g,高的达70亿个/g以上。3000～5000L发酵罐中，发酵液含量一般在40亿～60亿个/g;菌粉含菌量一般为80亿个/g,高的达180亿个/g。菌粉保存时间测定：进行保存3个月和半年的测定。六、发酵物直接分装对于发酵物直接分装的产品剂型，可根据产品要求进行包装。七、建立生产档案每批产品的生产、检验结果应记录存档，包括检验项目、检验结果、检验人、批准人、检验日期等信息。八、产品质量跟踪    定期检查产品质量，并对产品建立应用档案，跟踪产品的应用情况。附注：