一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂及应用。所述复配菌剂包括保藏号为CCTCC NO：M2019423的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)ZJB18046和保藏号为CCTCC NO：M2019424的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZJB18047。使用本发明专利技术复配菌剂能够对餐厨垃圾中的高浓度油脂组分，尤其对较难降解的长链脂肪酸酯实现高效降解。

A kind of compound bacterial agent which can degrade the oil component of kitchen waste efficiently and its application

【技术实现步骤摘要】
一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂及应用
本专利技术涉及生物降解
，特别是涉及一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂及应用。
技术介绍
餐厨垃圾指食物在加工处理(包括烹煮)后所剩的部分(如菜叶、果皮、果渣等)或者消费食物的过程中产生的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料以及各类油水混合物，是城市生活垃圾的主要组成部分之一。近年来，我国餐厨垃圾年产生量不断增加，环境处理负担日益加重，全国三分之二的城市面临垃圾围城现状，亟需要建立一种高效、可控的餐厨垃圾减量化、无害化处理技术。传统的厌氧堆肥技术存在发酵周期长、腐熟度低；厌氧发酵处理设备要求高，工艺复杂，对村、镇等餐厨垃圾产生密度低、集中处理成本高的地区适用性较差。近年来，微生物好氧堆肥原位减量技术成为餐厨垃圾高效减量化处理的新举措。微生物好氧堆肥处理技术是在有氧条件下，利用好氧微生物对餐厨垃圾进行氧化、分解，实现高效降解，是一种传统好氧堆肥技术与外源微生物强化结合的现代堆肥技术。我国餐厨垃圾油脂比例高(约占干基25-30％)，且大部分组分为较难降解长链脂肪酸(如亚油酸、花生四烯酸、γ-亚麻酸等)与甘油形成的油脂，其在餐厨垃圾中的含量会显著影响餐厨垃圾的粘度，降低堆肥过程的物质交换及处理效率，最终导致处理周期长、发酵腐熟度低等问题。目前，餐厨垃圾油脂降解仍面临复合菌剂中降解菌株种类多，制备成本高，但总体效率低，处理周期较长等局限。近年来，针对餐厨垃圾油脂降解开展了系列研究，包括油脂降解菌株的筛选及复配，降解工艺的优化等策略。田兴平等(CN102586112A)将芽孢杆菌属和假丝酵母属作为脂肪降解菌，与淀粉降解菌、纤维素降解菌、蛋白质降解菌作为菌剂降解餐厨垃圾，10天后降解率为78％；宋建国等(CN103756941A)将产脂肪酶地衣芽孢杆菌CICC21085作为脂肪降解菌，与其他降解菌(蛋白、淀粉、纤维素降解菌)协同添加后应用于餐厨垃圾的降解，但未具体阐述油脂组分的降解过程。刘可星等(CN109022306A)制备了针对污水处理过程的油脂降解菌剂，利用地衣芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌∶解阮假丝酵母菌∶假丝酵母菌复配比率为5～10∶10～20∶10～15∶5～20比例制备得到油脂降解微生物复合菌剂，在最适降解条件下(3％接种量，30℃培养温度，油脂降解培养基初始pH＝7.0)，降解3天后10g/L油脂的降解率为90％。综上所述，餐厨垃圾微生物减量化处理中，油脂组分的减量处理仍面临降解周期长，效率低的瓶颈，成为微生物降解餐厨垃圾快速减量化的关键限制步骤。因此，高效油脂降解菌剂的制备与应用是实现餐厨垃圾快速减量化处理的突破口。
技术实现思路
本专利技术通过高油脂培养基条件下的多轮次筛选，获得了具有较好餐厨垃圾降解油脂能力的优势菌株，并结合脂肪酶活力、油脂降解率及长链脂肪酸降解产物分析等多参数评价餐厨垃圾油脂降解过程，筛选并制备了具有高效协同降解油脂能力的复配菌剂，并应用于高浓度油脂组分餐厨垃圾的快速减量化降解，具体内容包括：一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂，包括一株解淀粉芽孢杆菌和一株恶臭假单胞菌，其中，解淀粉芽孢杆菌命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)ZJB18046，保藏号为CCTCCNO：M2019423，恶臭假单胞菌命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)ZJB18047，保藏号为CCTCCNO：M2019424。上述菌株于2019年6月4日保藏于位于中国武汉大学的中国典型培养物保藏中心。优选的，复配菌剂中所述解淀粉芽孢杆菌和恶臭假单胞菌重量比为1∶0.5～2。最优选的，两种菌株的重量比为1∶1。本专利技术又提供了所述复配菌剂在降解餐厨垃圾油脂组分中的应用。优选的，待降解的餐厨垃圾油脂的脂肪酸为碳链长度不小于C18的长链脂肪酸。本专利技术还提供了一种餐厨垃圾降解方法，所述餐厨垃圾含油脂组分，使用所述的复配菌剂降解餐厨垃圾。优选的，所述复配菌剂的加入量至少为待处理餐厨垃圾重量的1％。降解时间不少于48h。优选的，所述餐厨垃圾中油脂的质量浓度不超过8％。当餐厨垃圾中含油量不超过8％时，油脂降解率较高。更优选的，所述餐厨垃圾中油脂的质量浓度为1％～8％。进一步优选的，所述餐厨垃圾中油脂的质量浓度为1％～4％。最优选的，所述餐厨垃圾中油脂的质量浓度为1％～2％。当餐厨垃圾中含油量为1％～2％时，油脂降解率能够达到70％以上。本专利技术可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂由解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)ZJB18046和恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)ZJB18047复配所得，能够对餐厨垃圾中的高浓度油脂组分，尤其对较难降解的长链脂肪酸酯实现高效降解。说明书附图图1各菌株脂肪酶活力比较图2单一菌株与复配菌株对橄榄油的降解率图3单一菌株与复配菌株对餐厨垃圾油酯的降解率图4复合菌剂降解餐厨垃圾油脂过程中长链脂肪酸降解产物分析具体实施方式实施例1油脂降解优势菌种的筛选与鉴定。(1)透明圈平板实验初筛脂肪酶活力取土样10g加入到已灭菌的带有小玻璃珠和100mL无菌水的锥形瓶中，30℃，200r/min震荡30min，在超净台中进行菌悬液梯度稀释，浓度梯度为10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9。吸取200μL各浓度的菌悬液接种于LB固体培养基平板上(LB固体培养基：蛋白胨1％、酵母粉0.5％、氯化钠1％，pH为7，琼脂2％、水1L，pH自然)。用封口膜将平板封口后倒置，放于37℃恒温培养箱中培养24h。在菌落数合适的平板上，挑选单菌落，经分离纯化后，分别接种至脂肪鉴别培养基平板上，其中脂肪鉴别培养基组分为：(NH4)2SO42g，K2HPO41g，KCl0.5g，MgSO4·7H2O0.5g，FeSO40.01g，琼脂20g，水1L，pH自然；橄榄油乳化液12mL(橄榄油20g与聚乙烯醇(PVA)60g混合，转速10000r/min,5min),加溴甲酚紫0.8mL。均匀涂布菌液后，将培养皿用封口膜封口后倒置放于37℃恒温培养箱中。培养24h后，通过观察和计算透明圈的直径和菌落直径比，筛选直径比值较大的菌株，分别接种至LB液体培养基。培养24h后，取适量菌液用30％甘油保藏于-80℃冰箱；取部分菌液进行生理生化和分子生物学鉴定。用FastDNATMSpinKitforSoil试剂盒提取DNA，扩增引物为细菌16sRNA的通用引物：27F：5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCA-3'；1492R：5'-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3'。PCR扩增后送样测序，将获得的DNA序列用Blast程序与数据库中的序列进行比对，选择合适的DNA序列建立系统发育树，再结合形态、生理生化鉴定结果，确定其种属。(2)比色法测定脂肪酶活力及脂肪降解菌株复筛...

【技术保护点】
1.一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂，其特征在于，包括一株解淀粉芽孢杆菌和一株恶臭假单胞菌，其中，解淀粉芽孢杆菌命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)ZJB18046，保藏号为CCTCC NO：M2019423，恶臭假单胞菌命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZJB18047，保藏号为CCTCC NO：M2019424。/n

【技术特征摘要】
1.一种可高效降解餐厨垃圾油脂组分的复配菌剂，其特征在于，包括一株解淀粉芽孢杆菌和一株恶臭假单胞菌，其中，解淀粉芽孢杆菌命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)ZJB18046，保藏号为CCTCCNO：M2019423，恶臭假单胞菌命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)ZJB18047，保藏号为CCTCCNO：M2019424。


2.如权利要求1所述的复配菌剂，其特征在于，所述解淀粉芽孢杆菌和恶臭假单胞菌重量比为1∶0.5～2。


3.如权利要求1或2所述复配菌剂在降解餐厨垃圾油脂组分中的应用。


4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，待降解的餐厨垃圾油脂组分中脂肪酸为碳链长度不小于C18的长链脂肪酸。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁朝，华夏，柯霞，郑裕国，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33