一种食物分解用微生物存储装置及其存储方法与流程

本发明属于微生物存储技术领域，具体的说，是关于一种食物分解用微生物存储装置及其存储方法。

背景技术：

现有的食物垃圾都是以填埋或焚烧的方法处理或者加工成饲料或肥料等加以资源化等的方法处理。由于资源浪费和环境污染的问题，填埋或焚烧食物垃圾受限，同时因致病问题，将食物垃圾加工成饲料也逐渐受限。

因此，近年来广泛使用的设备是在装有食物垃圾的发酵槽内投入微生物，提供适当温度、湿度及空气(氧气)等后进行发酵，再以水和二氧化碳形式排放的液体清除方式的食物垃圾处理设备。

韩国专利文献kr101642321b1公开了“microorganismfordecomposingafoodwasteacompositioncomprisingthesameandtheeliminatingmethodofafoodwasteusingthesame(一种用于分解食物垃圾的微生物组合物及其分解食物垃圾的方法)”，该微生物组合物由食物垃圾分解活性非常好的枯草芽孢杆菌dyg-b11(bacillussubtilisdyg-b11)、枯草芽孢杆菌dyg-b12(bacillussubtilisdyg-b12)、乳酸杆菌属dygb13(lactobacillussp.dyg-b13)以及枯草芽孢杆菌dyg-b14组成。且该微生物组合物的体系中含有淀粉酶(amylase)、纤维素酶(cellulase)、蛋白酶(protease)、脂肪酶(lipase)。这些微生物是密封在存储容器中进行销售的。该专利文献公开的存储容器通常仅供这些微生物生长繁殖3个月左右。随着存储时间的不断增加，这些微生物容易变质或者个体数量大大减少。如果时间过长，这些微生物将无法存活，导致微生物的功能丧失。然而，从生产——销售——使用，需要经过一段很长的时间，而现有的存储容器内的微生物的存储时间比较短，因此使用时，容易出现微生物无法分解食物垃圾的现象。尤其是将微生物制成产品后出口时，从产品生产完到使用时需要经过很长时间(通常为2-3个月)，因此存在微生物产品因微生物存储难而无法出口的问题。

技术实现要素：

本发明的首要目的是提供一种食物分解用微生物存储装置，以解决现有的存储装置的存储时间短的问题。本发明的第二个目的是提供一种食物分解用微生物存储装置的存储方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

作为本发明的第一个方面，一种食物分解用微生物存储装置，包括内部空间密封的存储容器和投放于存储容器内的微生物混合物，所述微生物混合物包括食物分解用微生物的培养基和表面活性剂，所述表面活性剂为亲水性表面活性剂，所述培养基用于供给食物垃圾分解用的微生物生长繁殖的营养基质。

根据本发明，所述存储容器包括具有容纳微生物混合物的容器本体，所述容器本体上设有容器盖体，所述容器盖体和容器本体密封连接。

根据本发明，所述培养基由液态培养基组成，或者，

所述培养基由啫喱状的固体培养基组成。

根据本发明，所述表面活性剂占微生物混合物的整体体积的20％～35％。当表面活性剂的混合比例不足20％时，超过保质期后微生物有可能会变质。当表面活性剂超过35％时，则会导致表面活性剂过多而浪费。所述表面活性剂的混合比例优选为20％～30％。

根据本发明，所述微生物混合物还包括淀粉酶(amylase)、纤维素酶(cellulase)、蛋白酶(protease)及脂肪酶(lipase)。淀粉酶(amylase)是分解淀粉的酵素，纤维素酶(cellulase)是分解纤维素(cellulose)的酵素。食物垃圾则由碳水化合物、蛋白质、脂肪等多种有机物组成，所述微生物混合物可通过如上所述的酵素活性分解并清除食物垃圾的有机物。

根据本发明，所述微生物混合物用于分解食物垃圾的微生物，所述微生物为液化淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)、暹罗芽胞杆菌(bacillussiamensis)、枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、短短芽孢杆菌(brevibaccillusbreris)、苏云金杆菌(bacillusthuringiensis)、地衣芽孢杆菌(bacilluslicheniformis)、凝结芽孢杆菌(bacilluscoagulans)、沙福芽孢杆菌(bacillussafensis)及沙漠芽孢杆菌(bacillusinaquosorum)等中的至少一种。这类用于分解食物垃圾的微生物可在好氧性条件下使用。好氧性条件是指存在空气或氧气的条件。

进一步的，所述微生物还包括用于分解油脂的微生物。

根据本发明，所述微生物混合在培养基内，并且被培养基所包裹，所述微生物培养基的外面包覆有表面活性剂膜，使得微生物和培养基被表面活性剂膜所包裹。所述表面活性剂膜内还填满了水。采用该结构，本发明的微生物可以利用培养基的营养成分存活，且由于表面活性剂膜的包裹，可以使微生物以稳定的状态存活。

作为本发明的第二个方面，一种食物分解用微生物存储装置的存储方法为：

将含食物分解用微生物的培养基和表面活性剂投入容器本体内，常温下摇晃15min左右，使培养基和表面活性剂混合均匀，并且使表面活性剂形成表面活性剂膜并包裹在培养基、微生物和水的外面，然后用容器盖体密封容器本体的开口端，即完成食物分解用微生物存储装置的存储。

使用时，将用于分解食物垃圾的微生物接种至培养基上，然后将含有微生物的食物分解用微生物存储装置与食物垃圾一同投入到位于食物垃圾处理设备内部的发酵槽，并在发酵槽内部搅拌。经过搅拌，食物垃圾会在微生物的作用下发酵进行微生物分解。

本发明的食物分解用微生物存储装置，其有益效果是：

1、可将食物分解用微生物长期存储于存储容器内，使得食物分解用微生物存储装置的销售及出口变得容易；

2、利用微生物分解食物垃圾时，食物分解用微生物存储装置可以给微生物提供充足的营养物质，保持微生物存活的状态，能够分解食物垃圾，所以可能提高食物分解用微生物的利用价值。

附图说明

图1为本发明的食物分解用微生物存储装置的结构示意图。

图2为本发明的微生物被表面活性剂膜包裹的状态示意图。

图号说明：

100、存储容器；110、容器本体；120、容器盖体；200、微生物混合物；210、微生物；220、培养基；230、表面活性剂膜；240、水。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的食物分解用微生物存储装置及其存储方法作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，为本发明的食物分解用微生物存储装置，包括内部空间密封的存储容器100和投放于存储容器100内的微生物混合物200，所述微生物混合物200包括食物分解用微生物的培养基和表面活性剂，所述培养基用于供给食物垃圾分解用微生物生长繁殖的营养基质。

所述存储容器包括具有容纳微生物混合物的容器本体110，所述容器本体110上设有容器盖体120，所述容器盖体120和容器本体110密封连接。

所述培养基可以由液态培养基组成，也可以由啫喱状的固体培养基组成。

应当说明，可以满足微生物生长繁殖需要的液态培养基或啫喱状的固体培养基均可以。本实施例的液态培养基为c6h12o60.2％，k2hpo40.7％，kh2po40.3％，na3c6h5o70.05％，mgso4·7h2o0.01％，(nh4)2so40.1％，h2o100ml。本实施例的啫喱状的固体培养基为在液态培养基中加入凝固剂，有琼脂、明胶、硅胶等。固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。

所述表面活性剂为亲水性表面活性剂(如，鼠李糖脂或吐温80等)，占微生物混合物(200)的整体体积的20％～35％的范围内为佳。当表面活性剂的混合比例不足20％时，超过保质期后微生物有可能会变质。当表面活性剂超过35％时，则会导致表面活性剂过多而浪费。所述表面活性剂的混合比例优选为20％～30％。

所述微生物为可以用于分解食物且可以在好氧性条件下使用的微生物，好氧性条件是指存在空气或氧气的条件。例如，液化淀粉芽孢杆菌(可购自鹤壁市人元生物技术发展有限公司)、暹罗芽胞杆菌(可购自北京北纳创联生物技术研究院)、枯草芽孢杆菌、短短芽孢杆菌、苏云金杆菌、地衣芽孢杆菌(可购自潍坊益昊生物技术有限公司)、凝结芽孢杆菌(可购自北京北纳创联生物技术研究院)、沙福芽孢杆菌(可购自泌阳昆仑生物科技有限公司)及沙漠芽孢杆菌(可购自济南欧密生物科技有限公司)。

所述分解食物垃圾的微生物，还包括用于分解油脂的微生物(例如，反硝化产碱菌，来源于cctccno：m2011368)。

所述的微生物混合物还包括用于分解蔬菜等食物的淀粉酶(如，α-淀粉酶，1,4-α-d-葡聚糖葡聚糖水解酶等中的一种或多种)、用于分解蔬菜等的纤维素酶(如，β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶等)、蛋白酶及脂肪酶(如，甘油酯水解酶等)。

如图2所示，所述微生物混合在培养基内，并且被培养基所包裹，所述微生物培养基的外面包覆有表面活性剂膜，使得微生物和培养基被表面活性剂膜所包裹。所述表面活性剂膜内还填满了水。当微生物、培养基和表面活性剂膜变成如图2所示的状态后，微生物可以利用培养基的营养成分存活，且由于表面活性剂膜的包裹，可以使微生物以稳定的状态存活。

因此，采用本发明的食物分解用微生物存储装置，用户存储一段时间后使用，微生物可以保持存活状态，能够分解食物垃圾。因此，即便将用食物分解用微生物存储装置出口到国外，微生物也可长时间存活，使得食物分解用微生物存储装置实现出口。

实施例2食物分解用微生物存储装置内的微生物的存活与否试验以及酶的活力测试

本实施例以8种微生物为对象，将8种微生物放入培养基上，并与表面活性剂混合后，放入容器本体110内，并用容器盖体20进行密封，经过一定时间后确认微生物和酶是否存活。其中，微生物、培养基和表面活性剂是以混合的状态装入容器本体内的，且表面活性剂的体积为总体积(表面活性剂和培养基的体积之和)的20％～30％。本实施例的表面活性剂为鼠李糖脂，培养基为c6h12o60.2％，k2hpo40.7％，kh2po40.3％，na3c6h5o70.05％，mgso4·7h2o0.01％，(nh4)2so40.1％，h2o100ml。

试验结果具体见表1。表1的存储温度为室温，存储时间以月份为计，间隔检测微生物是否存活以及酶的活力。

表18种微生物的存活情况以及酶的活力情况

其中，

n1：液化淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)，购自鹤壁市人元生物技术发展有限公司

n2：暹罗芽胞杆菌(产品编号bncc341566)，购自北京北纳创联生物技术研究院

n3：枯草芽孢杆菌(accc01031)，用于分解食物垃圾

n4：短短芽孢杆菌(accc03387)，用于分解食物垃圾

n5：苏云金杆菌(accc01585)，用于分解食物垃圾

n6：反硝化产碱菌(cctccno：m2011368)

n7：淀粉酶，是一种内切酶，能随机水解淀粉、可溶性糊精以及低聚糖中的a-1,4糖苷键，购自枣庄金鼎生物科技有限公司

n8：纤维素酶(cas编号：9012-54-8)，购自河北创之源生物科技有限公司

表1中的，"存活"是指微生物的个体数量几乎没有变化或者酶的活力几乎没有变化，"变化/减少"是指微生物的个体数量部分减少或微生物的一定个体数量处于存活状态，或者，酶的活力降低；"变形"是指存活的微生物几乎没有的状态。"变化/减少"的情况，可以看出虽然微生物的个体数量部分减少了，但是存活的微生物能够再次增殖，所以经过一定时间后可以变成"存活"状态。

表1的结果显示，8种微生物在室温下最少可以以存活状态存储12个月。当存储至第15个月时，n5、n6微生物发生了变形现象，但n1、n2、n3、n4的微生物可以存活15个月以上。

因此，出售食物分解用食物分解用微生物存储装置后，即便用户存储了一定时间后使用，也可以保持微生物存活的状态，能够分解食物垃圾，提高微生物产品的利用价值。并且，即便将食物分解用食物分解用微生物存储装置出口到国外，微生物也可长时间存活，使得食物分解用微生物存储装置实现出口。

本发明的食物分解用微生物存储装置的存储方法为：

往容器本体内投入含食物分解用微生物的培养基和表面活性剂，常温下摇晃15min左右，使培养基和表面活性剂混合均匀，然后用容器盖体密封容器本体的开口端，即可对食物分解用微生物进行存储。

使用时，将含有微生物的食物分解用微生物存储装置与食物垃圾一同投入到位于食物垃圾处理设备内部的发酵槽，并在发酵槽内部搅拌。经过搅拌，食物垃圾会在微生物的作用下发酵进行微生物分解。

综上所述，本发明的食物分解用微生物存储装置，用户存储一段时间后使用，微生物可以保持存活状态，能够分解食物垃圾。因此，即便将用食物分解用微生物存储装置出口到国外，微生物也可长时间存活，使得食物分解用微生物存储装置实现出口。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。