好氧堆肥用枯草芽孢杆菌GX2产芽孢工艺优化（三）
2.2.2 发酵罐分批补料对于芽孢率的好氧影响
图6展现了枯草芽孢杆菌GX2的芽孢发酵曲线，同时给出了活菌数以及芽孢率随发酵时问的堆肥变更情景。可见，用枯芽孢优化随着发酵时问的草芽X产缩短，活菌以及芽孢浓度以及芽孢率均呈先削减后飞腾的孢杆变更趋向，发酵至10h以及11h时，工艺活菌以及芽孢浓度达最大，好氧分说为1.1×1010，堆肥以及7.2×109CFu/mL，用枯芽孢优化此时，草芽X产芽孢率也达最大，孢杆为66.6％。工艺尔后，好氧活菌数开始着落，堆肥芽孢数也响应飞腾，用枯芽孢优化剖析发酵历程进入崛起期。在这个根基上，发酵至9h时修正发酵条件，睁开后续产芽孢条件优化钻研。
2.3 发酵罐产芽孢条件优化
芽孢是产芽孢细菌在生前途程中组成的一种抗逆休眠体，因其具备耐热、抗辐射、耐酸碱及抗化学药物等特殊性子，可实用抵抗外界情景条件的变更，后退存活率，优化芽孢组成条件对于微生物菌剂的制备具备确定的实际价钱。与菌体的妨碍孳生相似，芽孢的组成同样受营养物资及情景条件等多因素的影响，在分批补料发酵哺育后退细胞浓度的根基上，对于影响枯草芽孢杆菌GX2产芽孢的关键情景条件妨碍优化，进一步后退芽孢数及芽孢率，可为后退好氧堆肥用微生物菌剂的品质及着实际运用下场奠基技术根基。
2.3.1 哺育温度对于枯草芽孢杆菌CX2芽孢率的影响
哺育温度是影响微生物妨碍孳生以及芽孢组成的紧张情景条件之一，它主要经由影响细胞内生物大份子酶以及卵白质的分解与活性来增长芽孢组成。作者在摇瓶试验优化的最佳哺育基条件下妨碍哺育，并接管分批补料技术，使患上细胞浓度在哺育9h时抵达最大，而后调解哺育温度，钻研温度对于芽孢杆菌GX2芽孢率的影响，服从如图7所示。可见，哺育温度可在确定水平上影响微生物的妨碍孳生及芽孢的组成，随温度飞腾，活菌及芽孢浓度均呈简陋削减的趋向，而芽孢争先低落伍飞腾。当哺育温度为35℃时，活菌以及芽孢浓度均较低，分说为9.2×109、5.5×109CFU/mL，芽孢率为59.8％。尔后，随着哺育温度飞腾，活菌浓度以及芽孢数逐渐后退，50℃时，芽孢数以及芽孢率均最大，分说为7.55×10，CFU/mL以及70.6％。当温度进一步飞腾至55℃时，尽管活菌数以及芽孢数略有飞腾，但芽孢率开始着落，因此，后续产芽孢钻研的哺育温度接管50℃。
2.3.2 搅拌转速对于枯草芽孢杆菌GX2芽孢率的影响
好氧堆肥用枯草芽孢杆菌GX2为宜氧菌，氧气是其妨碍孳生以及芽孢天生的紧张影响因素。同时，消融氧对于发酵破费的晃动性以及破费老本也具备较大影响。发酵罐哺育时，发酵液中的消融氧与通宇量以及搅拌转速无关，当通宇量确定时，可经由调解搅拌转速修正发酵液中的消融氧浓度，进而优化发酵及产芽孢历程。搅拌转速对于枯草芽孢杆菌GX2产芽孢的影响如图8所示。可见，随搅拌转速的飞腾，活菌浓度不断着落，而芽孢浓度以及芽孢率却呈先低落伍飞腾的变更趋向。由于发酵液中的细胞(活菌)浓度较高，约1.2×1010CFU/mL，较高的搅拌转速带来较大的剪切力，有利于细胞存活，因此，随搅拌转速飞腾活菌数不断着落，这与文献报道不同。同时，随搅拌转速飞腾，较高的剪切力使患上更多营养细胞转化为芽孢，当搅拌转速为100r/min时，芽孢浓度以及芽孢率均最大，分说为9.7×109CFU/mL以及82.9％，进一步后退搅拌转速，芽孢率开始着落，这与较高转速下活菌数较低无关。
2.3.3 pH对于枯草芽孢杆菌GX2芽孢率的影响
差距微生物菌株适宜的pH条件差距，酸碱度影响微生物细胞膜的通透性、膜妄想的晃动性以及物资的消融性或者电离性，导致微生物对于营养物资的罗致以及运用泛起差距，进而影响微生物的妨碍孳生，并对于芽孢杆菌的芽孢率发生影响。由图9可知，随DH飞腾，活菌数、芽孢数以及芽孢率均呈先低落伍飞腾的变更趋向。当pH为6.8时，活菌浓度最大，为1.25×1010CFU/mL。当pH飞腾至7.3时，尽管活菌数开始飞腾，但芽孢浓度以及芽孢率达最大，分说为9.7×109CFU/mL以及82.9％。进一步飞腾pH，活菌数、芽孢浓度以及芽孢率均清晰飞腾。
2.3.4 正交试验优化及验证
正交试验是审核关键影响因素综合效应及妨碍多条件优化的钻研措施之一。这里，在单因素优化的根基上，以哺育温度、搅拌转速以及pH为关键影响因素，选用正交表进3因素3水平的正交试验钻研，以活菌数以及芽孢数为评估目的，钻研关键影响因素对于芽孢杆菌GX2产芽孢的综合效应，因素水平妄想如表1所示，试验妄想妄想及服从如表2所示，正交试验极差合乐成果如表3所示。服从表明，3个影响因素对于活菌数的影响主次挨次为pH＞搅拌转速＞哺育温度，由均值κ患上出最优组合为A2B2C2，即pH为7.3，哺育温度为45℃，搅拌转速为100r/min。从芽孢率角度，3个影响因素的主次挨次与活菌数相似，但其最优组合差距，为A1B3C3，即pH为6.8，哺育温度为50℃，搅拌转速为150r/min。
较高的活菌数是后退芽孢率的条件，因此，从优化菌株破费功能，后退芽孢率的角度，抉择枯草芽孢杆菌GX2的活菌数以及芽孢数均较高的哺育条件以及妄想，判断最优妄想为A1B3C3，即pH为6.8，哺育温度为50℃，搅拌转速为150r/min，在此条件下妨碍3L发酵罐试验验证，服从表明，活菌数可达1.57×1010CFU/mL，芽孢数达1.32×1010CFU/mL，芽孢率为84.1％。与单因素优化比照，正交试验优化可进一步后退芽孢杆菌GX2的芽孢率，是其工业化破费运用的紧张参考。
3 品评辩说
好氧堆肥历程中削减微生物菌剂已经成为增长堆肥腐熟、延迟堆肥周期的紧张措施之一。微生物菌剂的熏染下场与活菌数亲密相关，随着保存光阴的缩短，活菌数逐渐削减，影响堆肥下场。芽孢杆菌因其具备较强的抗逆性，能耐热、酸、碱等不良情景，有利于微生物菌剂活性的坚持，后退产品质量及运用下场。Huo等经由钻研多粘芽孢杆菌胞子以及营养细胞在生物有机肥蕴藏历程中的活性，发现纯胞子可后退贮存期问的存活率以及胞子组成。优化芽孢杆菌的产芽孢条件，增长更多营养细胞转化为芽孢。
哺育条件优化是产芽孢条件优化的紧张条件。作者以试验室保存的堆肥用枯草芽孢杆菌GX2为钻研工具，首先妨碍了摇瓶哺育条件及哺育基优化，在此根基上，接管分批补料策略在3L发酵罐上妨碍发酵哺育，所患上发酵液的0D值以及营养细胞浓度可达2.250以及1.8×1010CFU/mL。汪晶晶等经由对于淀粉芽孢杆菌的哺育基及条件优化，发现菌体妨碍量有清晰后退，A600nm由1.228削减至1.6727。
当初，对于芽孢杆菌芽孢率的优化钻研概况是在摇床上实现的，郭晓军等对于堆肥用产卵白酶的产芽孢条件妨碍了优化，芽孢率达95％。刘虎军等对于枯草芽孢杆菌妨碍了DH以及温度的产芽孢条件优化，生物量以及芽孢数分说为5.7×1010、5.2×1010CFU/mL，芽孢率达91％。为实现工业化运用，发酵罐规模的产芽孢条件优化更具参考价钱，为此，作者在摇瓶哺育条件优化的根基上，散漫分批补料发酵技术，在3L发酵罐上妨碍了产芽孢条件优化，经单因素及正交试验钻研，取患了堆肥用枯草芽孢杆菌CX2的最佳产芽孢条件，即pH为6.8，哺育温度为50℃，搅拌转速为150r/min，此时，芽孢浓度为1.32×1010CFU/mL，芽孢率为84.1％，钻研服从可为芽孢杆菌在微生物菌剂中的工业化运用提供紧张参考。
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