一种利用甜高粱茎秆L-乳酸发酵液制备氮肥的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114890823A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210575998.2C12R1/25(2006.01)(22)申请日2022.05.24(71)申请人清华大学地址100000北京市海淀区双清路30号(72)发明人魏利李十中卢倩魏东张昕昕李春颖李洪深(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109专利代理师李红媛(51)Int.Cl.C05C3/00(2006.01)C07C51/42(2006.01)C01C1/24(2006.01)C07C59/08(2006.01)C12P13/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种利用甜高粱茎秆L-乳酸发酵液制备氮肥的方法(57)摘要一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，本发明涉及一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，本发明的目的是为了解决现有乳酸发酵液中分离乳酸和铵根离子成本高，且不回收的铵离子造成环境污染和浪费的问题，本发明将L‑乳酸菌菌液茎秆丝与甜高粱茎秆丝混合发酵，然后采用膜分离技术对粗发酵液进行除杂，得到提纯后的L‑乳酸铵发酵液，再进行旋转蒸发，然后加入乙醇，再加入浓硫酸，然后过滤，得到硫酸铵沉淀，烘干至恒重，得到氮肥。本发明在乳酸发酵过程中使用氨水作为中和剂，氨水中和酸的速度高于碳酸钙，pH调节稳定，同时为菌株生长提供无机氮源，可获得更高的氮肥产量。本发明应用于氮肥制备领域。CN114890823ACN114890823A权利要求书1/2页1.一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：一、将甜高粱茎秆粉碎至丝状，得到甜高粱茎秆丝；二、配制L‑乳酸菌菌液装入无菌喷壶中；L‑乳酸菌菌液所用培养基是MRS液体培养基，在MRS中接种活化的L‑乳酸菌，然后在温度为37～45℃的培养箱中厌氧培养18～24h，菌液浓度控制在105～107cfu/g；三、测定茎秆丝的含水率，通过喷洒L‑乳酸菌菌液将茎秆水分控制在68～75％，得到待发酵甜高粱渣；将待发酵甜高粱渣装入青贮袋内，逐层装填，逐层压实，排挤多余空气，压紧封袋，于20～25℃避光贮藏；四、将贮藏后的青贮，转入发酵罐中，按照总固含量为5～10％进行青贮装填，依次向其中添加纤维素酶、硫酸镁进行L‑乳酸发酵，得到发酵液；调节发酵液pH为5.8‑6.2；通入氮气2‑4h，流速为500mL/min，然后在温度为37～45℃、转速为200～300rpm的条件下，发酵48～72h；五、发酵结束后，通过压滤方式对发酵液进行固液分离，得到粗发酵液；六、采用膜分离技术对粗发酵液进行除杂，得到提纯后的L‑乳酸铵发酵液；七、L‑乳酸铵发酵液进行旋转蒸发，蒸发温度为65‑75℃，将L‑乳酸铵质量含量浓缩至60‑80％，然后加入乙醇，再加入浓硫酸，然后过滤，得到硫酸铵沉淀，经过80‑105℃烘干至恒重，得到氮肥。2.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤一中甜高粱茎秆丝的厚度为1‑2mm。3.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤二中L‑乳酸菌为植物乳杆菌、嗜热乳杆菌或凝结芽孢杆菌。4.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤二中L‑乳酸菌的活化方法为：将L‑乳酸菌接种到MRS斜面培养基，37‑45℃厌氧培养16‑24小时。5.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤三中茎秆丝的含水率的测定方法：称取粉碎好的甜高粱渣10‑50g，均分为3份，装入干燥洁净的坩埚内，记录空坩埚及每份甜高粱渣的质量；将其置入105℃的烘箱内，经2‑3小时，直至恒重后，置入干燥器中冷却至室温，称重计算甜高粱茎秆所含水分。6.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤四中pH通过1‑3M氨水或0.5‑1M的稀盐酸进行调节。7.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤四中青贮贮藏时间为4‑8天。8.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤四中纤维素酶的添加量为甜高粱茎秆重量的0.01～0.05％，酶活5000～10000U/g。9.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征在于步骤四中硫酸镁在发酵液中的浓度为0.5～4mM/L。10.根据权利要求1所述的一种利用甜高粱茎秆L‑乳酸发酵液制备氮肥的方法，其特征2CN114890823A权利要求书2/2页在于步骤七中L‑乳酸