本技術(shù)涉及生物發(fā)酵，具體涉及一種廚余垃圾液體培養(yǎng)基及木霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)：

1、木霉屬真菌作為一種重要的根際促生真菌，在植物病理生物防治方面具有保護和治療雙重功效，其良好的生防效應(yīng)使其成為微生物菌劑和微生物肥料的重要開發(fā)對象。當(dāng)前，隨著生態(tài)環(huán)境保護意識的增強以及微生物技術(shù)的發(fā)展，利用天然生物資源進行生物防治的研究日趨活躍，這不僅有助于提升農(nóng)作物的抗病性，還能夠促進農(nóng)林廢棄物的有效利用與循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

2、目前，針對木霉菌的產(chǎn)業(yè)化擴繁培養(yǎng)，已有多項技術(shù)被報道。例如有相關(guān)技術(shù)報道采用麥麩和鋸木屑作為載體來進行擬康氏木霉的發(fā)酵；還有技術(shù)報道首先利用馬鈴薯淀粉加工廢料進行木霉菌劑擴繁，然后采用草葉、樹葉進行固體發(fā)酵；另有研究通過采用化學(xué)合成培養(yǎng)基進行木霉菌的擴增繁殖。雖然上述方法實現(xiàn)了木霉菌的大規(guī)模培養(yǎng)，但在實際應(yīng)用中也暴露出一些不足，尤其是傳統(tǒng)方法，由于主要依靠農(nóng)林廢棄物作為發(fā)酵原料，導(dǎo)致木霉菌的發(fā)酵效果一般且發(fā)酵成本較高；此外，上述方法還存在原料成分不穩(wěn)定和難以控制等問題，直接影響到木霉菌的生長速率及其最終菌劑的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

3、廚余垃圾又稱為易腐垃圾，含有極高的水分與有機物，很容易腐壞，產(chǎn)生惡臭。隨著廚余垃圾量越來越多，處置難度也越來越大，尤其是固相部分的垃圾焚燒處理，會增加額外的能源消耗和碳排放。因此，將廚余垃圾進行資源化處理并開發(fā)成一種新型木霉菌培養(yǎng)基是一種很好的思路，一方面能夠提高木霉菌發(fā)酵效率降低木霉菌的生產(chǎn)成本，另一方面能夠解決廚余垃圾資源化問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了降低木霉菌的發(fā)酵成本、提高木霉菌發(fā)酵效率，同時實現(xiàn)廚余垃圾的資源化利用，本技術(shù)提供一種廚余垃圾液體培養(yǎng)基及木霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種廚余垃圾液體培養(yǎng)基，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種廚余垃圾液體培養(yǎng)基，包括以下含量的組分：葡萄糖5-10g/l、硫酸亞鐵0.05-0.1g/l、硫酸鎂0.5-1.0g/l，余量為廚余廢液；

4、所述廚余廢液中的有機質(zhì)含量50-70g/l，氮含量4-5g/l，磷含量1-1.5g/l，ph值4.5-7.0。

5、本技術(shù)采用廚余廢液制備出一種廚余垃圾液體培養(yǎng)基，該廚余垃圾液體培養(yǎng)基能夠高效地促進木霉菌的生長和繁殖，顯著提高木霉菌的生物量與活性，實現(xiàn)木霉菌的產(chǎn)業(yè)化擴增繁殖。廚余廢液是廚余垃圾處理后獲得的濾出液，廚余廢液中含有大量的有機質(zhì)、氮、磷等營養(yǎng)元素，能夠為木霉菌的生長提供豐富的養(yǎng)分，使得木霉菌在該培養(yǎng)基上能夠迅速增殖，并生成大量的菌絲體和孢子。同時，上述液體培養(yǎng)基中的葡萄糖能夠作為碳源，有效支持木霉菌的能量代謝，進一步促進其生長；硫酸亞鐵和硫酸鎂則提供了木霉菌生長所需的微量元素，優(yōu)化了木霉菌的生長環(huán)境，增強了其細(xì)胞活力。更值得注意的是，該液體培養(yǎng)基利用廚余垃圾作為主要原料，不僅實現(xiàn)了廚余垃圾的有效回收利用，減少了其對環(huán)境的影響，還降低了發(fā)酵培養(yǎng)基的成本，從而有助于木霉菌的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，同時為實現(xiàn)綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路。

6、可選地，所述廚余垃圾液體培養(yǎng)基的制備方法為：

7、(1)將廚余垃圾依次進行除雜、制漿、濕熱處理、固液分離、油水分離，獲得濾出液即為廚余廢液；

8、(2)向廚余廢液中加入葡萄糖、硫酸亞鐵和硫酸鎂，混合均勻，在121℃下滅菌0.5-3h，獲得廚余垃圾液體培養(yǎng)基。

9、在一些實施方案中，所述葡萄糖的含量可以為5-8g/l或8-10g/l。

10、在一個具體的實施方案中，所述葡萄糖的含量可以還為5g/l、8g/l或10g/l。

11、在一些實施方案中，所述硫酸亞鐵的含量可以為0.05-0.08g/l或0.08-0.1g/l。

12、在一個具體的實施方案中，所述硫酸亞鐵的含量還可以為0.05g/l、0.08g/l或0.1g/l。

13、在一些實施方案中，所述硫酸鎂的含量可以為0.5-0.8g/l或0.8-1g/l。

14、在一個具體的實施方案中，所述硫酸鎂的含量還可以為0.5g/l、0.8g/l或1g/l。

15、第二方面，本技術(shù)提供一種木霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)方法，采用了所述廚余垃圾液體培養(yǎng)基。

16、一種木霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)方法，包括以下步驟：制備木霉孢子菌懸液、液體發(fā)酵和固體發(fā)酵；

17、液體發(fā)酵：將木霉孢子菌懸液接種于所述廚余垃圾液體培養(yǎng)基，在25-28℃溫度、170-200rpm搖床培養(yǎng)4-6天，獲得木霉液態(tài)發(fā)酵液；

18、所述木霉孢子菌懸液中木霉孢子的濃度為1×108～1×109cfu/ml；所述木霉孢子菌懸液與廚余垃圾液體培養(yǎng)基的體積比為1：(50-60)。

19、本技術(shù)提供了一種木霉菌發(fā)酵培養(yǎng)方法，該方法通過將木霉孢子菌懸液按照上述體積比接種至廚余垃圾液體培養(yǎng)基中，并在特定的條件下培養(yǎng)，從而顯著提高了木霉菌的繁殖效率和產(chǎn)量，獲得了高效的木霉液態(tài)發(fā)酵液。本技術(shù)通過調(diào)整發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、木霉孢子菌懸液的濃度、木霉孢子菌懸液與廚余垃圾液體培養(yǎng)基體積比，大大提升了木霉菌株的活力及其次級代謝物的產(chǎn)生，進而提高整個發(fā)酵過程的效率，并保證了最終菌劑產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，為木霉菌的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

20、在一些實施方案中，所述木霉孢子菌懸液與廚余垃圾液體培養(yǎng)基的重量比可以為1：(40-50)、1：(40-55)、1：(40-60)、1：(40-70)、1：(50-55)、1：(50-60)、1：(50-70)、1：(55-60)、1：(55-70)或1：(60-70)。

21、在一個具體的實施方案中，所述木霉孢子菌懸液與廚余垃圾液體培養(yǎng)基的重量比還可以為1：40、1：50、1：55、1：60或1：70。

22、可選地，所述木霉孢子菌懸液的制備方法為：將木霉孢子接種于pda培養(yǎng)基中，在28±2℃下培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)過程中進行光照8-16h、黑暗8-16h交替；培養(yǎng)完畢，采用無菌水稀釋，獲得木霉孢子懸浮液。

23、可選地，所述固體發(fā)酵采用的培養(yǎng)基為廚余垃圾固體培養(yǎng)基；所述廚余垃圾固體培養(yǎng)基包含以下重量份的組分：廚余垃圾渣相60-80份、鋸末0-20份和稻殼粉20-40份；所述廚余垃圾渣相的含水量為50-60％，ph值4.0-6.5。

24、本技術(shù)提供了一種新型的廚余垃圾固體培養(yǎng)基，該廚余垃圾固體培養(yǎng)基采用廚余垃圾處理后的渣相制備而成。本技術(shù)通過將廚余垃圾固體培養(yǎng)基各組分的添加量控制在上述范圍內(nèi)，獲得的培養(yǎng)基具有良好的透氣性和保濕能力，并且能夠顯著提高木霉菌的生長速度和菌絲密度，同時在固體發(fā)酵過程中有效促進木霉菌的代謝產(chǎn)物積累，從而提高了木霉菌制劑的產(chǎn)量和質(zhì)量。進一步地，由于廚余垃圾渣相中含有豐富的有機物和微量元素，該培養(yǎng)基還能夠顯著促進木霉菌的孢子形成能力，并且增強其對環(huán)境的適應(yīng)性與抵抗病原菌的能力。綜上所述，上述廚余垃圾固體培養(yǎng)基在實現(xiàn)廚余垃圾資源化利用的同時，還顯著提升了木霉菌的產(chǎn)業(yè)化擴繁效率及其生防效果，具有很好的使用前景。

25、本技術(shù)中，廚余垃圾渣相是將廚余垃圾依次進行除雜、制漿、濕熱處理、固液分離，所得的廢渣。

26、可選地，所述廚余垃圾固體培養(yǎng)基包含以下重量份的組分：廚余垃圾渣相60-80份、鋸末5-15份和稻殼粉25-35份。

27、在一些實施方案中，所述廚余垃圾渣相的重量份可以為60-70份或70-80份。

28、在一個具體的實施方案中，所述廚余垃圾渣相的重量份還可以為60份、70份或80份。

29、在一些實施方案中，所述鋸末的重量份可以為0-0.5份、0.5-1.5份或1-1.5份。

30、在一個具體的實施方案中，所述鋸末的重量份還可以為0份、0.5份、1份或1.5份。

31、在一些實施方案中，所述鋸末的重量份可以為2-2.5份、2-3.5份、2-4份、2.5-3.5份、2.5-4份或3.5-4份。

32、在一個具體的實施方案中，所述鋸末的重量份還可以為2份、2.5份、3.5份或4份。

33、可選地，所述廚余垃圾固體培養(yǎng)基的制備方法為：向廚余垃圾渣相中加入其他組分，于121℃滅菌0.5-3h，獲得廚余垃圾固體培養(yǎng)基。

34、可選地，所述固體發(fā)酵的具體步驟為：將木霉液態(tài)發(fā)酵液接種于所述廚余垃圾固體培養(yǎng)基，在25-30℃溫度、60-70％濕度下，靜態(tài)淺盤發(fā)酵4-7天，淺盤發(fā)酵的厚度為2-5cm，獲得木霉菌。

35、可選地，所述木霉液態(tài)發(fā)酵液與廚余垃圾固體培養(yǎng)基的重量比為1：(5-10)。

36、在一些實施方案中，所述木霉液態(tài)發(fā)酵液與廚余垃圾固體培養(yǎng)基的重量比可以為1：(5-10)或1：(10-15)。

37、在一個具體的實施方案中，所述木霉液態(tài)發(fā)酵液與廚余垃圾固體培養(yǎng)基的重量比還可以為1：5、1：8、1：10或1：15。

38、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

39、1.本技術(shù)提供了一種用于木霉菌發(fā)酵的廚余垃圾液體培養(yǎng)基，該廚余垃圾液體培養(yǎng)基能夠高效地促進木霉菌的生長和繁殖，顯著提高木霉菌的生物量與活性，實現(xiàn)木霉菌的產(chǎn)業(yè)化擴增繁殖；此外上述廚余垃圾液體培養(yǎng)基利用廚余垃圾作為主要原料，不僅實現(xiàn)了廚余垃圾的有效回收利用，減少了其對環(huán)境的影響，還降低了發(fā)酵培養(yǎng)基的成本，有助于木霉菌的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

40、2.本技術(shù)還提供了一種廚余垃圾固體培養(yǎng)基，該廚余垃圾固體培養(yǎng)基采用廚余垃圾處理后的渣相制備而成，該廚余垃圾固體培養(yǎng)基具有良好的透氣性和保濕能力，并且能夠顯著提高木霉菌的生長速度和菌絲密度，有效促進木霉菌的代謝產(chǎn)物積累，提高木霉菌制劑的產(chǎn)量和質(zhì)量。

41、3.本技術(shù)進一步將木霉孢子菌懸液與廚余垃圾液體培養(yǎng)基的體積比控制在1：(50-60)范圍內(nèi)，木霉液態(tài)發(fā)酵液與廚余垃圾固體培養(yǎng)基的重量比控制在1：(5-10)范圍內(nèi)，能夠顯著提高木霉菌的發(fā)酵效率，使得木霉菌的繁殖產(chǎn)量更高。