一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂及其制备工艺，该方案涉及一种从黑水虻幼虫提取制备、具有综合降解功能、可替代黑水虻进行堆肥降解的发酵剂，其有效活菌数≥1.0

【技术实现步骤摘要】
一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺


[0001]本专利技术涉及一种制备工艺，具体涉及一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，属于菌剂制备


技术介绍

[0002]黑水虻营腐生生活，生长速度快、易繁殖、饲料转化效率高，可将体积庞大的有机废弃物进行转化降解。研究表明，黑水虻对新鲜鸡粪的处理量可达到50％；对猪粪中干物质的转化率可达到56％；餐厨垃圾经过黑水虻的取食后，含水量可从75％降到15％，干物质减少率可达50％
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60％。因此，黑水虻常被用于处理餐厨垃圾、畜禽粪便及其他有机废弃物等，尤其对蛋白质、油脂、盐分含量极高的餐厨垃圾处理效率较高。因此，使用黑水虻进行有机废弃物降解，对环境友好、安全、高效。数据显示，厨余垃圾在我国生活垃圾成分中的占比在50％以上，因此，在垃圾治理中，如何处理好厨余垃圾是关键。厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。由于我国饮食结构丰富，厨余垃圾高产生量、高有机质含量、高含水率、高盐、高油、多杂质且成分复杂多变、易酸化。这直接增加了厨余垃圾处理难度：由于厨余垃圾中富含油脂、淀粉等黏度较高的成分，在处理过程中，容易在设备、管道等处产生黏附、堵塞等问题，造成设备性能受到影响，甚至导致系统瘫痪，同时高盐含量也导致各类微生物处理效率大大降低。目前针对厨余垃圾中迅速降解高油盐的廉价易得菌剂未见报道，有关黑水虻制备相关菌剂产品也尚未有相关报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，该技术方案针对黑水虻难以在社区堆肥中推广的问题，提供一种从多源黑水虻幼虫中提取、具有综合消化降解功能、可替代黑水虻进行堆肥降解的发酵剂及其构建制备方法。本专利技术所述发酵剂从多种来源不同、生活习性不同的黑水虻幼虫肠胃中提取，经优化培养和环境适应性驯化，具有极强降解淀粉、蛋白质、脂肪的能力，综合性强、适应性强，可替代黑水虻活虫进行不同种类厨余垃圾的降解处理，同时可用于黑水虻生物转化餐厨垃圾工程餐厨预处理工艺中，极大提高餐厨垃圾生物转化效率和生物安全性。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，所述黑水虻替代发酵剂，活性物质直接由黑水虻肠道提取、多来源黑水虻肠道提取物经功能鉴定后复配，具备高效淀粉、脂肪、蛋白质降解能力，并通过环境驯化培养，具备耐高温、耐高盐、耐高油的环境适应能力的固体菌剂，粒径≤5mm，有效活菌数≥1.0
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cfu/g。黑水虻肠道提取物经高温、高盐、高油的环境驯化，具备耐高
温、耐高盐、耐高油环境适应能力。对黑水虻肠道提取物进行淀粉、脂肪、蛋白质降解能力鉴定，并依据鉴定结果复配，具备对淀粉、脂肪、蛋白质综合高效降解能力。
[0005]一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，具体步骤如下：
[0006]步骤一、黑水虻来源选择：综合考虑所述发酵剂应用条件与范围，选取包括：餐厨垃圾(a厨余垃圾、b剩余饭菜)饲育黑水虻、畜禽粪便(c鸡粪、d猪粪、e牛粪)饲育黑水虻、农林废弃物(f园林废弃物、g秸秆、h麸皮、i沼渣)饲育黑水虻等，共9种不同来源的黑水虻作为备选黑水虻；
[0007]步骤二、黑水虻活性物质提取：黑水虻活性物质提取过程包括：饥饿预处理、无菌处理、肠道活性物质提取和活性物质种子液制备四部分组成。通过饥饿处理，在排出黑水虻肠道杂质的同时，可刺激肠道消化酶活提高；通过无菌处理，可保证虫体表面为无菌状态；使用PBS缓冲液制备肠道提取液，可以保持研磨过程中微生物活性。具体操作步骤如下：
[0008]饥饿处理：取高峰期黑水虻幼虫用自来水和无菌水依次冲洗虫体表面2
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3次，之后将幼虫置于无菌水中饥饿2d，至幼虫体内代谢物排净。
[0009]无菌处理：取经饥饿处理的黑水虻幼虫，用无菌水冲洗2
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3次，然后无菌条件下用75％的乙醇浸泡幼虫1
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2min，用0.1％的高锰酸钾溶液浸泡幼虫1
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2min，再次用无菌水清洗幼虫2
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3次，无菌条件下风干。
[0010]肠道提取液制备：无菌条件下对经过无菌处理的黑水虻幼虫进行解剖。取出虫体肠道后加入1
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2mL无菌PBS溶液研磨，所得肠道研磨液进行涡旋振荡5
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10min，而后静置30min，取上清液为肠道提取液。
[0011]活性物质种子液制备：去上述肠道提取液2ml，接入100ml的NB培养基中，34℃、160r/min条件下培养24
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36h，获得活性物质种子液。
[0012]步骤三、环境适应性驯化：环境适应驯化过程包括高温适应性驯化、抗盐适应性驯化、油脂适应性驯化。
[0013]高温适应性驯化：将上述种子液依次置于温度为40℃、50℃、60℃、65℃、70℃的环境中接种培养，最终获得在70℃环境下依然具有较高生物活性的活性物质种子液。
[0014]抗盐适应性驯化：将经高温适应性驯化的上述种子液依次置于添加氯化钠浓度为1％、1.5％、2％、2.5％、3％的NB培养基中接种培养，最终获得在盐浓度为3％环境下依然具有较高生物活性的活性物质种子液。
[0015]油脂适应性驯化；将经抗盐适应性驯化的上述种子液依次置于添加食用油浓度为2％、3％、4％、5％、6％的NB培养基中接种培养，最终获得在油脂含量为6％环境下依然具有较高生物活性的活性物质种子液。
[0016]步骤四、黑水虻肠道提取液功能鉴定：采用三点接种法分别将肠道提取液接种于淀粉酶鉴别培养基、蛋白酶鉴别培养基和脂肪酶鉴别培养基上，在34℃条件下培养2
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3d，通过比较显色圈大小对不同来源黑水虻的肠道提取液降解功能进行鉴定评价。
[0017]步骤五、复合种子液制备：选取淀粉、蛋白质、脂肪降解能力最强的肠道提取液进行复配，各种子液比例为：a:b:c:d:e:f:g:h:i＝(2
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4):(3
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5):(2
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4):(2
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4):(1
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5):(1
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5):(1
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5):(2
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4):(2
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4)，复配后液体接入NB培养基，接种量为2％，在34℃环境中发酵培养2
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3d，获得复合种子液，复配后再次使用鉴别培养基进行降解功能鉴定。
[0018]步骤六、固体发酵剂制备：将经环境适应性驯化后的复合种子液依次接入0.5L、1L、5L、10L的NB培养基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂，其特征在于，活性物质直接由黑水虻肠道提取、多来源黑水虻肠道提取物复配，粒径≤5mm，有效活菌数≥1.0
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cfu/g。2.一种从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：步骤一：黑水虻来源选择，黑水虻来源包括：a厨余垃圾、b餐饮垃圾、c鸡粪、d猪粪、e牛粪、f园林废弃物、g秸秆、h麸皮、i沼渣等饲育黑水虻；步骤二、黑水虻活性物质提取，提取过程包括黑水虻预处理和肠道提取液制备两部分,黑水虻预处理,包括对黑水虻幼虫进行饥饿处理和无菌处理；使用PBS缓冲溶液研磨黑水虻幼虫肠道，获得黑水虻肠道提取液，在通过NB培养基扩繁培养，最终获得黑水虻活性物质提取液；步骤三、环境适应性驯化，环境适应驯化过程包括高温适应性驯化、抗盐适应性驯化、油脂适应性驯化，温度驯化：40℃、50℃、60℃、65℃、70℃；盐浓度驯化：1％、1.5％、2％、2.5％、3％；油脂浓度驯化：2％、3％、4％、5％、6％；步骤四、黑水虻肠道提取液功能鉴定，通过使用鉴别培养基测量显色圈大小，鉴定黑水虻肠道提取液对淀粉、脂肪、蛋白质的降解能力；步骤五、活性物质提取液复配，根据步骤四降解能力鉴定结果将各活性物质提取液复配成复合活性物质提取液，按照比例进行复配；步骤六：固体发酵剂制备。3.根据权利要求2所述的从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，其特征在于，步骤四黑水虻肠道提取液功能鉴定中，鉴别培养基包括碘液染色淀粉酶鉴别培养基、溴百里香酚蓝染色蛋白酶鉴别培养基和溴甲酚紫染色脂肪酶鉴别培养基。4.根据权利要求3所述的从黑水虻肠道中提取的厨余垃圾高效降解微生物菌剂的制备工艺，其特征在于，步骤五中复配比例为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁增伟，姚怡敏，张诗文，王夏夏，
申请(专利权)人：南京大学溧水生态环境研究院，
类型：发明
国别省市：