一种利用氨基酸母液生产颗粒复合微生物菌剂的方法
技术领域
本发明实施例涉及发酵技术领域，具体涉及一种利用氨基酸母液生产颗粒复合微生物菌剂的方法。
背景技术
微生物菌剂的应用非常广泛，其广泛应用在种植业、养殖业甚至是土壤、水污染治理中。随着其应用范围的推广，其产量的需求也在逐年升高。但是常规的制备方法往往是直接通过生物发酵的方式来制备，在这种制备方法中，一方面基液的制备需要时间来准备，而且初始由于不是发酵菌的适宜环境，需要经过一段的繁殖时间才能够步入正常的发酵的阶段，；另外一方面则在于发酵和造粒的过程中需要根据需求加入大量的水和粘合土，而这部分物质并不含有有效营养成分。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种利用氨基酸母液生产颗粒复合微生物菌剂的方法，以解决现有技术中发酵效率慢以及造粒过程中能提高产品整体营养成分的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种利用氨基酸母液生产颗粒复合微生物菌剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、分离生物酶解法制备氨基酸后的氨基酸母液；
步骤200、对分离后的氨基酸母液进行稀释，并在稀释后调整氨基酸母液的理化条件，将调整后的氨基酸母液分为两个部分，其中一部分再次稀释至流动状，另一部分混合过滤后的载体物料，添加有机原料载体混合均匀；
步骤300、有机原料载体和微生物菌种按比例配制混合，在混合时逐次喷淋稀释后的氨基酸母液，混合均匀堆肥发酵；
步骤400、堆肥发酵后通过造粒机造粒、干燥。
作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，分离的步骤包括两个步骤：
过滤，对整个基液进行过滤，并将过滤后的载体物料添加有机原料载体进行粉碎处理，保持载体的湿度；
提取，对过滤液进行提取，并对提取后的余液进行酸碱中和。
作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，对分离后的余液再次进行过滤，并将过滤后的载体物料与步骤100中的载体物料合并，对过滤后的氨基酸母液进行稀释，在稀释后再次调整滤液的理化条件形成氨基酸母液。
作为本发明的一种优选方案，理化条件包括温度、酸碱度、杂菌数量。
作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，对稀释前的氨基酸母液进行杂菌灭活，杂菌灭活的具体步骤为：
向氨基酸母液中加入有机酸，并且使得溶液的pH值在4.5以下；
维持溶液的温度，并对氨基酸母液加热至65℃以上，在加入的过程中逐步添加少量的清水维持溶液的温度和浓度波动在有限的范围内，维持上述状态45～60分钟；
停止加热，并向其中加入清水进行稀释和降温。
作为本发明的一种优选方案，在进行有机原料载体和微生物菌种混合之前，对微生物菌种进行选择性培育：
将菌种转移至培养基中，设定活化条件进行活化，在活化后按照1～3％的接种量接入到扩增培养基中进一步对数增长；
在进行活化和对数增长之前均对培养基进行高温蒸汽灭杀消毒，并且按照菌种适宜的活化条件调整培养基的温度和pH。
作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，当有机原料载体和微生物菌种按比例配制混合后的总质量与稀释后的氨基酸母液质量比大于6时进一步对氨基酸母液进行稀释。
作为本发明的一种优选方案，根据生产指标要求来调整载体物料的质量和含水量，其具体方法为：
当载体物料的含水量大于40％，对载体物料进行降低水分，直至含水量低于40％；
当对载体物料进行降水分后，按照载体物料的质量比1:2进行混合均匀，在混合均匀后通过干燥的物料状覆盖在混合物上，且覆盖层的厚度不小于2厘米；
维持覆盖层底部混合物的湿度范围为25～40％之间持续发酵。
作为本发明的一种优选方案，在堆肥后期对产物进行充分湿润，并在堆肥后对产物进行挤压和过滤，并提取过滤后的清液，对清液进行低温浓缩后得到复合微生物菌剂。
作为本发明的一种优选方案，将过滤后的残渣进行低温烘干，并将烘干后的残渣均匀分散混合至有机原料载体进行低温烘干和造粒。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明通过生物酶解法制取氨基酸产品后，利用副产氨基酸母液，在生产颗粒微生物菌剂过程中，替代造粒用水，全部改用氨基酸母液喷雾成型造粒，使物料增加10％-12％的液体氨基酸的同时，又可替代成粒所需的膨润土、粘合土，降低成本，提高养分含量，能增强根系发育，使植物内源激素多胺合成的前提，提高作物的抗盐胁迫能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种利用氨基酸母液生产复合微生物菌剂的方法，包括如下步骤：
步骤100、分离生物酶解法制备氨基酸后的副产氨基酸母液；
步骤200、对分离后的氨基酸母液进行稀释，并在稀释后调整氨基酸母液的理化条件，并将调整后的氨基酸母液分为两个部分，其中一部分再次稀释至流动状，另一部分混合过滤后的载体物料，添加花生壳粉混合均匀；
步骤300、生物有机肥底料和微生物菌种按比例配制混合，在混合时逐次喷淋稀释后的氨基酸母液，混合均匀堆肥发酵；
步骤400、堆肥发酵后通过造粒机造粒、干燥。
在本发明中制备复合微生物菌剂的主要方法仍然是通过常规的发酵方法进行制备，在发酵后通过喷雾副产氨基酸液进行造粒，从而完整菌剂的制备。基于上述制备方法，在本实施方式中加入经过预处理的氨基酸母液，从而达到提高物料中液体氨基酸成分的目的，降低物料的生产成本和提高养分。
在步骤100中，生物酶解法副产的氨基酸母液，在通过酶解法制备完成之后需要提取氨基酸等目标产物，在提取了目标产物后所产生的氨基酸母液即为本发明中主要的添加物。
在步骤100中，分离的步骤包括两个步骤：
第一步，过滤，对整个基液进行过滤，并将过滤后的载体物料添加花生壳粉进行粉碎处理，保持载体物料一定的湿度。
在常规的酶解法中，由于酶解具有特异性，因此必然还存在很多物质无法得到充分的酶解，而且即使是目标蛋白质也由于环境等因素无法进行充分的酶解，必然会存在大量的载体物料，而这些载体物料在酶解的环境中也会发生部分的水解，其水解的成分不是目标氨基酸，但是其对于植物来说仍然是主要的营养物质，因此就势必要将其利用起来，以提高产品的养分含量，并降低生产成本，减少废弃物的产生。
为了使得载体物料能够更好的与后续产品混合，因此需要对载体物料进行粉碎处理，并且为了促进载体物料的进一步分解，在过滤后需要保持载体物料的湿度，以持续进行发酵。
第二步，提取，目标氨基酸主要存在于过滤液中，因此对过滤液进行提取，将目标氨基酸分离出去，为了不破坏剩余物质的活性和营养结构，对提取后的余液进行酸碱中和。
在本发明中，清液部分是通过喷淋的方式添加到物料中的，是替代造粒用水，全部改用氨基酸母液喷雾成型造粒，因此，在工艺中主要是通过喷洒的方式来实现的，为了避免对喷洒、雾化装置等的堵塞作用。在步骤200中，需要对分离后的残液再次进行过滤，并将过滤后的载体物料与步骤100中的载体物料合并，对过滤后的氨基酸母液进行稀释，在稀释后再次调整滤液的理化条件形成氨基酸母液。
在上述中，理化条件包括温度、酸碱度、杂菌数量。其中控制温度和酸碱度是为了促进发酵和进一步的持续水解，而控制杂菌数量是降低杂菌对物料有效成分的消耗以及降低有害物质的赋存，降低杂菌生存的毒害作用。
在步骤200中，对稀释前的氨基酸母液进行杂菌灭活，杂菌灭活的具体步骤为：
向氨基酸母液中加入有机酸，并且使得溶液的pH值在4.5以下；
维持溶液的温度，并对氨基酸母液加热至65℃以上，在加入的过程中逐步添加少量的清水维持溶液的温度和浓度波动在有限的范围内，维持上述状态45～60分钟；
停止加热，并向其中加入清水进行稀释和降温。
在本实施方式中，不能采用常规的方式进行杂菌灭活，这是因为在常规方法中培养基中均没有接种菌种，可以直接通过高温的方式进行灭活，在灭活之后再接种目标菌种。然而在本发明中，氨基酸母液中已经存在相应的活性物质和菌种，若采用常规高温灭活的方式进行处理，势必会破坏其中不稳定的小分子活性物质和菌种的活性，因此将溶液的温度调至低pH和较高的温度环境中，避免长时间高温对其中活性物质产生破坏。
另外，在进行杂菌灭活后，在进行有机原料载体和微生物菌种混合之前，对微生物菌种进行选择性培育：
将菌种转移至培养基中，设定活化条件进行活化，在活化后按照1～3％的接种量接入到扩增培养基中进一步对数增长；
在进行活化和对数增长之前均对培养基进行高温蒸汽灭杀消毒，并且按照菌种适宜的活化条件调整培养基的温度和pH。
在本实施方式中，对菌种的控制主要是通过pH控制为主，培养基的温度为辅，从而保证菌种的控制和活性物质结构的稳定。
在步骤200中，根据载体物料的质量和含水量选择花生壳粉的数量，其具体方法为：
当载体物料的含水量大于40％，对载体物料进行降低水分直至含水量低于40％；
当对载体物料进行降低水分后，按照载体物料和花生壳粉的质量比1:2进行混合均匀，在混合均匀后通过干燥的粉末状覆盖在混合物上，且覆盖层的厚度不小于2厘米；
维持覆盖层底部混合物的湿度范围为25～40％之间持续发酵。
在上述步骤中，保湿的作用在于促进载体物料的发酵以及保持温度，可以保住载体物料在备用期间处于更佳的环境中以进一步发酵，释放更多的营养物质，提高整体养分含量。
在步骤300中，当有机原料载体和微生物菌种按比例配制混合后的总质量与稀释后的氨基酸母液质量比大于6时进一步对氨基酸母液进行稀释。
在本实施方式中，通过多次稀释的方式，一方面提高了安居算母液的总量，另一方面主要是通过稀释的方式来促进氨基酸母液中的活性成分被释放出来，从而提高母液中活性物质的成分，提高物料中液体氨基酸的含量。
在本发明中，除了基于氨基酸母液进行发酵获得菌种之外，还在堆肥后期对产物进行充分湿润，并在堆肥后对产物进行挤压和过滤，并提取过滤后的清液，对清液进行低温浓缩后得到复合微生物菌剂。
在本实施方式中制备获得复合微生物菌剂，其应用主要是配合相应的造粒物料使用，通过上述方式将其中的微生物进行浓缩提取，是为了根据使用需求来调整物料中微生物菌剂的含量。
因为按照上述方式进行配置，物料中始终含有一定基数的微生物菌剂，即使通过浓缩提取的方式获得一部分菌剂后，其仍然存在一定含量的菌剂，在后续的应用阶段就可以按照需求灵活调整不同阶段菌剂的含量。
另外，将过滤后的残渣进行低温烘干，并将烘干后的残渣均匀分散混合至有机原料载体进行低温烘干和造粒。通过低温烘干的方式是避免高温对其中的菌剂产生灭杀作用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
