Способ получения биологического удобрения “Жер-Күші”

(51) С 05 С 11/00 (2010.01) 23 3/16 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ биологического удобрения, и может быть использовано для борьбы с болезнями сельскохозяйственных растений и для повышения их урожайности. Предлагаемый способ заключается в том, что питательную среду применяемую для выращивания штамма азотофиксирующих бактерий, подкисляют соляной кислотой до значения 7,0-7,5 и подвергают электроимпульсной обработке в течение 1,5-2,0 мин при температуре 40-45 С. Новый способ низкотемпературной высокоэффективной стерилизации питательной среды позволяет существенно сократить сроки роста популяции азотофиксирующих микроорганизмов,повысить их продуктивность,сократить энергетические расходы.(72) Мирталипов Дильшат ТауфиковичАбдуллаев Муратжан ПайзуллаевичРахимов Зафар КимсабаевичИшметов Рахимжон Махмутжанович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью БИО ЖЕР-КШ(56) Матвеев В.Е. Основы асептики и технологии чистых микробных препаратов, М. Легкая и пищевая промышленность, 1981(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ ЖЕРКШ Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к получению биологического удобрения и может быть использовано для борьбы с болезнями сельскохозяйственных растений и для повышения их урожайности. Известен способ производства бактериального биоудобрения (Патент Республики Узбекистан 02780,опубл. 31.08.2005) путем культивирования азотобактера на жидкой питательной среде глубинно в аэробных условиях при 28-32 С с добавлением гашеной извести. К полученной культурной жидкости азотобактера добавляют поливинилпирролидон,далее полученную биомассу непосредственно перед использованием смешивают с биогумусом. Стерилизация питательной среды осуществляется непосредственно в ферментере. Недостаток способа в его длительности, т.к. при его осуществлении необходимо смешивание и растворение многих компонентов, расфасовка подготовленной среды в бактериологические пробирки. Наиболее близким по сущности к предлагаемому изобретению является способ получения биоудобрения на основе стерилизации питательных сред с использованием высоких температур(автоклавирование при 120-160 С). Перед стерилизацией среду подкисляют минеральными или органическими кислотами или их сочетанием, а после обработки нейтрализуют посредством щелочных растворов (Матвеев В.Е. Основы асептики и технологии чистых микробных препаратов, М. Легкая и пищевая промышленность,1981). Недостатком этого способа являются высокие затраты тепловой энергии на стерилизацию, высокая температура приводит к разрушению некоторых органических компонентов питательных сред и Сахаров. При стерилизации в автоклаве при 120 С и выше идут реакции карамелизации сахаров. Визуально это проявляется в том, что среды после автоклавирования изменяют окраску (буреют). В результате разрушения Сахаров снижается выход конечных продуктов ферментации. При жесткой температурной обработке могут образовываться соединения,ингибирующие рост культуры продуцента. Задачей изобретения является разработка способа получения биологического удобрения на основе электроимпульсной обработки питательной среды (раствора), что позволяет снизить затраты на тепловую энергию, ускорить процесс выращивания штамма азотофиксирующих бактерий и повысить продуктивность при глубинной ферментации. Поставленная задача решается тем, что питательная среда, используемая для выращивания штамма азотофиксирующих бактерийподкисляется соляной кислотой до значения 7,0-7,5 и подвергается электроимпульсной обработке в течение 1,5-2,0 мин,при температуре 40-45 С, благодаря чему питательная среда полностью стерилизуется, 2 улучшается е качество, что приводит к улучшению роста микроорганизмов. Способ осуществления следующим образом Готовят питательную среду, которая состоит из следующего состава (г/л)- Калий фосфорнокислый двухзамещенный 3 водный - 0,2- Кальций карбонат - 3,5 Все компоненты растворяют в воде и,перемешивая, доводят -среды до 7,4 используя соляную кислоту. В сочетании с температурным фактором,соляная кислота обладает как бактерицидной, так и спороцидной активностью. Стерилизация при кислых значенияхне сопровождается разрушением органических компонентов среды и не приводит к замедлению скорости роста культуры продуцента. Согласно полученным данным питательная среда при значении 7,0-7,5 самоочищается от клеток неспорообразующих микробов. Подкисленные среды, подвергнутые воздействию электрических разрядов,визуально не изменяют своей пигментации (таб.1). Допустимой кислотностью,при которой тепловая обработка достаточна для стерилизации и не влияет на ферментацию азотофиксирующих бактерий, установлена при значении 7,0-7,5. Путем подкисления питательной среды до значения 7,0-7,5 снижается температура стерилизации до 40-45 С, по сравнению со стерилизацией при нейтральных значениях . Для стерилизации питательной среды используется установка, которая состоит из пульта управления, к которому подключен высоковольтный источник питания, последовательно которому включены блок преобразования и блок синхронизации. Далее подсоединяются генераторы высоковольтных импульсов, параллельно которым включены формирующие разрядники и технологический реактор, в котором размещены высоковольтные и заземленные электроды. Технологический реактор установки состоит из корпуса и крышки, выполненные из пищевой нержавеющей стали. К корпусу приварены коллекторы с патрубками соответственно для подачи исходной жидкой среды и для отвода стерильной жидкой среды. В крышке корпуса закреплены высоковольтные электроды, которые изолированы от крышки с помощью изоляторов. В днище корпуса напротив каждого высоковольтного электрода установлены заземленные электроды. Заземленные электроды являются сменными. После поступления в технологический реактор первой порции питательной среды в. объеме 50 л.,включается установка, и от одного высоковольтного источника питания, через преобразующий блок и синхронизирующий блок происходит одновременная зарядка нескольких генераторов импульсных токов. При достижении напряжения на конденсаторах генераторов, достаточного для пробоя формирующих разрядников происходит их пробой и напряжение прикладывается к электродам технологического реактора,при пробое межэлектродного пространства происходит выделение энергии от конденсаторов в канал разряда, образовавшийся между электродами. Все формирующие разрядники отстроены на одно рабочее напряжение и расположены таким образом,чтобы обеспечить их одновременные срабатывания. После одновременного пробоя всех межэлектродных промежутков технологического реактора, энергия, накопленная в батареях конденсаторов генераторов, выделяется в каналах разрядов. Образующиеся при этом мощные ударные волны, световое излучение, ионизационные и химические процессы приводят к обеззараживанию питательной среды. При этом полностью уничтожаются даже такие формы микроорганизмов,как вирусы и споровые формы. При этом время обработки порции питательной среды составляет 1,5-2 минуты, это время прохождения раствора через реактор, температурный режим 40-45 С,температура в реакторе, созданная энергией конденсаторов и световым излучением. После внесения биологических удобрений определяли титр клеток азотфиксирующих микроорганизмов-09 (заявка на изобретение на данный штамм подана 30.11.2009 г.) и титр жизнеспособных зачатков . Результаты проведенных экспериментов представлены в таб.1 и 2. Таблица 1 Изменение уровня Сахаров питательной среды Содержание сахаров Влияние питательной среды на суммарный титр -09 (кл./гр.) почвы Показатель Сравнение титра бактериальных клеток в почве с течением времени показывает, что внесение азотфиксирующих бактерий,прошедших стерилизацию предлагаемым способом увеличивает приживаемость клеток в почве и в конечном счете повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Таким образом, под воздействием электрических разрядов питательная среда не только сохраняет все свои исходные свойства, но и намного улучшается. Это связано с тем, что под мощным воздействием электрических разрядов все сложные соединения находящихся в питательной среде распадаются на более простые, что существенно повышает их усвояемость микроорганизмами в процессе глубинного ферментирования. Благодаря этому ускоряется рост микроорганизмов и повышается их продуктивность. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения биологического удобрения,включающий подготовку питательной среды и ее стерилизацию, отличающийся тем, что перед стерилизацией среду для выращивания штамма азотофиксирующих бактерий, подкисляют соляной кислотой до значения 7,0-7,5, а стерилизацию питательной среды осуществляют путем электроимпульсной обработки раствора в течение 1,5-2 мин при температуре 40-45 С.