阅读说明：本技术 一种微生物抑菌祛味剂的制备方法及其应用 (Preparation method and application of microbial bacteriostatic deodorant ) 是由 孙晨钟 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微生物抑菌祛味剂的制备方法及其应用,涉及日用清洁用品制备技术领域,制备方法,包括以下步骤：(1)制备微生物发酵液；(2)微生物发酵；(3)在发酵产物中加入植物添加剂,混合均匀,静置；(4)造粒；(5)程序干燥；(6)在干燥后的颗粒表面包裹多孔表层；(7)热处理后迅速降温,得到微生物抑菌祛味剂。本发明提供的微生物抑菌祛味剂突破了传统抑菌祛味剂的形式,能够在保证微生物活性的同时很好地成型,固体形式的新型微生物祛味剂能够适用于多种复杂环境,不易变质,使用期限长。(The invention discloses a preparation method and application of a microbial bacteriostatic deodorant, and relates to the technical field of preparation of daily cleaning products, wherein the preparation method comprises the following steps: (1) preparing a microbial fermentation broth; (2) fermenting by microorganisms; (3) adding plant additives into the fermentation product, uniformly mixing, and standing; (4) granulating; (5) drying by a program; (6) coating a porous surface layer on the surface of the dried particles; (7) and (4) rapidly cooling after heat treatment to obtain the microbial bacteriostatic deodorant. The microbial bacteriostatic deodorant provided by the invention breaks through the form of the traditional bacteriostatic deodorant, can be well formed while ensuring the microbial activity, and the novel microbial deodorant in a solid form can be suitable for various complex environments, is not easy to deteriorate and has a long service life.)

一种微生物抑菌祛味剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及日用清洁用品制备技术领域，具体涉及一种微生物抑菌祛味剂的制备方法及其应用。

背景技术

去味剂可以去除或者抵消异味，种类有物理去味剂、化学去味剂、生物去味剂、微生物型去味剂等。随着我国人民生活水平的提高，异味(主要指臭味和可能引起人们不适的气味)污染越来越引起人们的重视。因此，去味剂的开发和使用已成为研究的一个热点。异味物质种类繁多，不同类型物质分子结构中有不同的基团，因而有不同气味和阈值。产生异味的物质有上万种，异味气体按其组成可分为5类：①含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇等；②含氮化合物，如氨气、胺类、吲哚等；③卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；④烃类及芳香烃；⑤含氧有机物，如醇、氛、醛、酮等。在异味物质中对人类健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、铬酸和酚类等。异味污染主要危害人体以下几个循环系统：呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统，严重影响了人们的精神状态，降低了人们的生活质量。最常见的硫化氢气体异味，有剧毒，人体的感知量为0.00037mg/m³，含0.1％硫化氢的气体，可使人体中毒，浓度更高的硫化氢在短时间内可使人致死。

目前用于养殖场或厕所边等生活环境的祛味剂，主要为化学类祛味剂，在不环保、成本高的基础上，还可能存在有毒物质及资源回收或处理困难等问题；物理祛味剂在这类异味气体浓度较高的环境下能够起到的作用不大；而单纯的植物祛味剂由于需要的植物种类及用量较大，制备方法复杂、成本过高，这类环境的祛味剂用量通常还很大，所以这类祛味剂在此类环境下的实际应用受限；目前用于此类环境的微生物型祛味剂还未见报道。

发明内容

针对上述现有祛味剂存在的问题问题，本发明提供一种可应用于异味气体浓度较大的生活环境的微生物抑菌祛味剂的制备方法及其应用，技术方案如下：

第一，本发明提供一种微生物抑菌祛味剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备微生物发酵液；

(2)微生物发酵；

(3)在发酵产物中加入植物添加剂，混合均匀，静置；

(4)造粒；

(5)程序干燥；

(6)在干燥后的颗粒表面包裹多孔表层；

(7)热处理后迅速降温，得到微生物抑菌祛味剂。

优选地，步骤(1)所述微生物发酵液中包括：植物废料、复合微生物菌液；所述植物废料为秸秆、麦壳、稻壳、玉米芯中的一种或二种以上；所述复合微生物菌液中包括霍氏肠杆菌、枯草芽孢杆菌、索诺拉沙漠芽孢杆菌、类肠系膜明串珠菌、热噬淀粉芽孢杆菌、希腊魏斯氏菌、Oleronius芽孢杆菌、戊糖片球菌、鼠李糖杆菌、嗜热微杆菌；微生物发酵液的制备方法为：将植物废料粉碎过150-200目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀即得；所述复合微生物菌液中，霍氏肠杆菌的菌体浓度为8.18-9.85×10⁹个/mL、枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×10¹⁰个/mL、索诺拉沙漠芽孢杆菌的菌体浓度为4.18-6.99×10⁸个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×10¹⁰个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×10⁹个/mL、希腊魏斯氏菌的菌体浓度为6.19-8.24×10⁸个/mL、Oleronius芽孢杆菌的菌体浓度为2.69-5.49×10⁹个/mL、戊糖片球菌的菌体浓度为3.19-4.98×10¹⁰/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×10¹⁰/mL、嗜热微杆菌的菌体浓度为1.59-3.08×10⁸个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为(1-30):(5-50)。

优选地，步骤(2)所述微生物发酵，发酵温度为25-27℃，发酵时间为72-120h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1-2h，间隔曝气时间为3-5h。

优选地，步骤(3)所述植物添加剂，包括烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂；其中，烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂的质量比为(1-3):(5-10):(2-5):(5-8):(1-2)；所述植物添加剂与发酵产物的质量比为(1-5):(10-100)；静置温度为20-25℃，静置时间为1-2h。

优选地，步骤(4)所述造粒，粒径为5-15mm，造粒机温度为20-30℃。

优选地，步骤(5)所述程序干燥具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，自然冷却至室温。

优选地，上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至25-30℃，第一次升温后保温时间为20-50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至20-23℃，保温时间5-10min；最后第二次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至35-37℃，第二次升温后保温时间为2-5min。

更优选地，上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至25-30℃，第一次升温后保温时间为20-50min；所述降温，降温速率为2-5℃/min，降温至20-23℃，保温一段时间；最后第二次升温，升温速率为2-5℃/min，升温至35-37℃，第二次升温后保温时间为2-5min；程序升温/降温中，保温时间之间的关系为：

其中，t_j为降温后保温时间，t_s1为第一次升温后保温时间，m_j为复合微生物菌液的质量，m_f为植物废料的质量，m_z为植物添加剂的质量。

优先地，步骤(6)所述包裹多孔表层，具体为：1)制备表层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2)将悬浊液包裹在步骤(5)所得的干燥后的颗粒表面；3)干燥形成多孔表层。步骤1)所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为(8-15):(1-3):(10-25)；步骤2)所述包裹的方法为：使步骤(5)所得的干燥后的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1)制备的悬浊液；步骤2)包裹在干燥后的颗粒表面的悬浊液与干燥后的颗粒的质量比为(2-10):(3-7)；步骤3)所述干燥，干燥温度为30-35℃，干燥时间为2-10min。

步骤(7)所述热处理，热处理温度为120-150℃，热处理时间为30-60s；所述迅速降温，降温速率为150-200℃/min。

本发明所涉及干燥及热处理操作，均在热风条件下进行。

第二，本发明还提供上述方法制备的微生物抑菌祛味剂在祛除环境以为中的应用，具体为：根据需要将微生物抑菌祛味剂放置在环境中即可。

有益效果

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的微生物抑菌祛味剂突破了传统抑菌祛味剂的形式：目前存在的微生物祛味剂非常少见，常见的为微生物菌剂用于废水处理等，用于环境祛除异味的未见报道，且微生物菌剂的存在形式通常为液体形式，通过将环境中的待处理物质吸收到液体中，再被液体中的微生物吸附或吸收分解；这种形式的菌剂存在使用不方便的问题，且菌剂易污染变质，不仅不适用于复杂环境的使用，且使用期限短，成本高；本发明突破性地采用固体菌剂抑菌祛味剂的形式；

在采用特殊算法得到的程序干燥步骤后，抑菌祛味剂中的水分不完全去除，保证微生物的活性，同时，由于程序干燥步骤的特殊参数设置，能够在保证微生物活性的同时很好地成型；固体形式的新型微生物祛味剂能够适用于多种复杂环境，不易变质，使用期限长。

2、本发明采用的微生物抑菌祛味剂，采用植物废料为发酵原料，节约了大量成本，适用于养殖场等大规模使用祛味剂的场合应用。

3、本发明在微生物基础上添加了植物添加剂，具有抑菌、祛味、提升环境空气质量的作用。

4、本发明在抑菌祛味剂表面添加了多孔表层，且经过特殊热处理，在祛味剂吸水、里层***的情况下，该表层能够保证祛味剂颗粒不散，且该表层为多孔表层，不影响祛味剂中的水分、微生物与环境之间的气体交换。

5、本发明提供的抑菌祛味剂中，植物废料和多孔表层均为吸水结构，能够持续吸收环境中的水蒸气，从而长期保证其中的微生物的活性。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。以下实施例中涉及的菌种对应的保藏编号为：霍氏肠杆菌CCTCC No.M2013695、枯草芽孢杆菌CCTCC NO.M2012078、索诺拉沙漠芽孢杆菌CGMCC NO.15824、类肠系膜明串珠菌为肠膜明串珠菌，保藏编号为CGMCC No.6432、热噬淀粉芽孢杆菌CGMCC No.6153、希腊魏斯氏菌GDMCCNo.60377、Oleronius芽孢杆菌BNCC161714江南大学提供、戊糖片球菌采购自上海烜雅生物科技有限公司，货号XY-WSW-1818、鼠李糖杆菌CGMCC NO.11849、嗜热微杆菌ATCC7953。

实施例1一种微生物抑菌祛味剂的制备：

(1)制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀即得；所述复合微生物菌液中，霍氏肠杆菌的菌体浓度为8.18-9.85×10⁹个/mL、枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×10¹⁰个/mL、索诺拉沙漠芽孢杆菌的菌体浓度为4.18-6.99×10⁸个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×10¹⁰个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×10⁹个/mL、希腊魏斯氏菌的菌体浓度为6.19-8.24×10⁸个/mL、Oleronius芽孢杆菌的菌体浓度为2.69-5.49×10⁹个/mL、戊糖片球菌的菌体浓度为3.19-4.98×10¹⁰/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×10¹⁰/mL、嗜热微杆菌的菌体浓度为1.59-3.08×10⁸个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为3:5；植物废料为秸秆；

(2)微生物发酵：发酵温度为25℃，发酵时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1h，间隔曝气时间为3h；

(3)在发酵产物中加入植物添加剂，混合均匀，静置：植物添加剂，包括烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂；其中，烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂的质量比为1:5:2:5:1；所述植物添加剂与发酵产物的质量比为3:10；静置温度为20℃，静置时间为1h；

(4)造粒：粒径为5mm，造粒机温度为25℃；

(5)程序干燥；

(6)在干燥后的颗粒表面包裹多孔表层；

(7)热处理后迅速降温，得到微生物抑菌祛味剂：热处理温度为120℃，热处理时间为30s；所述迅速降温，降温速率为150℃/min。

步骤(5)所述程序干燥具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，自然冷却至室温。

上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2℃/min，升温至25℃，第一次升温后保温时间为20min；所述降温，降温速率为2℃/min，降温至20℃，保温时间5min；最后第二次升温，升温速率为2℃/min，升温至35℃，第二次升温后保温时间为2min。

步骤(6)所述包裹多孔表层，具体为：1)制备表层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2)将悬浊液包裹在步骤(5)所得的干燥后的颗粒表面；3)干燥形成多孔表层。步骤1)所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为8:1:10；步骤2)所述包裹的方法为：使步骤(5)所得的干燥后的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1)制备的悬浊液；步骤2)包裹在干燥后的颗粒表面的悬浊液与干燥后的颗粒的质量比为2:7；步骤3)所述干燥，干燥温度为30℃，干燥时间为2min。

实施例2一种微生物抑菌祛味剂的制备：

(1)制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过200目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀即得；所述复合微生物菌液中，霍氏肠杆菌的菌体浓度为8.18-9.85×10⁹个/mL、枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×10¹⁰个/mL、索诺拉沙漠芽孢杆菌的菌体浓度为4.18-6.99×10⁸个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×10¹⁰个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×10⁹个/mL、希腊魏斯氏菌的菌体浓度为6.19-8.24×10⁸个/mL、Oleronius芽孢杆菌的菌体浓度为2.69-5.49×10⁹个/mL、戊糖片球菌的菌体浓度为3.19-4.98×10¹⁰/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×10¹⁰/mL、嗜热微杆菌的菌体浓度为1.59-3.08×10⁸个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为5:17；植物废料为玉米芯；

(2)微生物发酵：发酵温度为27℃，发酵时间为120h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气2h，间隔曝气时间为5h；

(3)在发酵产物中加入植物添加剂，混合均匀，静置：植物添加剂，包括烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂；其中，烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂的质量比为3:10:5:8:2；所述植物添加剂与发酵产物的质量比为3:80；静置温度为25℃，静置时间为2h；

(4)造粒：粒径为15mm，造粒机温度为30℃；

(5)程序干燥；

(6)在干燥后的颗粒表面包裹多孔表层；

(7)热处理后迅速降温，得到微生物抑菌祛味剂：热处理温度为150℃，热处理时间为60s；所述迅速降温，降温速率为200℃/min。

步骤(5)所述程序干燥具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，自然冷却至室温。

上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为5℃/min，升温至30℃，第一次升温后保温时间为50min；所述降温，降温速率为5℃/min，降温至23℃，保温时间10min；最后第二次升温，升温速率为5℃/min，升温至37℃，第二次升温后保温时间为5min。

步骤(6)所述包裹多孔表层，具体为：1)制备表层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2)将悬浊液包裹在步骤(5)所得的干燥后的颗粒表面；3)干燥形成多孔表层。步骤1)所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为15:3:25；步骤2)所述包裹的方法为：使步骤(5)所得的干燥后的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1)制备的悬浊液；步骤2)包裹在干燥后的颗粒表面的悬浊液与干燥后的颗粒的质量比为10:3；步骤3)所述干燥，干燥温度为35℃，干燥时间为10min。

实施例3一种微生物抑菌祛味剂的制备：

(1)制备微生物发酵液：将植物废料粉碎过150目筛，121℃高温高压灭菌30min，加入用无菌水配制的复合微生物菌液，混合均匀即得；所述复合微生物菌液中，霍氏肠杆菌的菌体浓度为8.18-9.85×10⁹个/mL、枯草芽孢杆菌的菌体浓度为5.26-6.19×10¹⁰个/mL、索诺拉沙漠芽孢杆菌的菌体浓度为4.18-6.99×10⁸个/mL、类肠系膜明串珠菌的菌体浓度为2.69-4.66×10¹⁰个/mL、热噬淀粉芽孢杆菌的菌体浓度为3.78-5.12×10⁹个/mL、希腊魏斯氏菌的菌体浓度为6.19-8.24×10⁸个/mL、Oleronius芽孢杆菌的菌体浓度为2.69-5.49×10⁹个/mL、戊糖片球菌的菌体浓度为3.19-4.98×10¹⁰/mL、鼠李糖杆菌的菌体浓度为4.88-6.13×10¹⁰/mL、嗜热微杆菌的菌体浓度为1.59-3.08×10⁸个/mL；所述植物废料与复合微生物菌液的质量比为3:5；植物废料为秸秆；

(2)微生物发酵：发酵温度为25℃，发酵时间为72h；发酵期间进行间歇性曝气，每次曝气1h，间隔曝气时间为3h；

(3)在发酵产物中加入植物添加剂，混合均匀，静置：植物添加剂，包括烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂；其中，烟叶、茶叶渣、皂角、桔皮、松脂的质量比为1:5:2:5:1；所述植物添加剂与发酵产物的质量比为3:10；静置温度为20℃，静置时间为1h；

(4)造粒：粒径为5mm，造粒机温度为25℃；

(5)程序干燥；

(6)在干燥后的颗粒表面包裹多孔表层；

(7)热处理后迅速降温，得到微生物抑菌祛味剂：热处理温度为120℃，热处理时间为30s；所述迅速降温，降温速率为150℃/min。

步骤(5)所述程序干燥具体为：第一次升温后保温一段时间，降温，再进行第二次升温后保温，自然冷却至室温。

上述程序干燥步骤中：所述第一次升温，升温速率为2℃/min，升温至25℃，第一次升温后保温时间为20min；所述降温，降温速率为2℃/min，降温至20℃，保温一段时间；最后第二次升温，升温速率为2℃/min，升温至35℃，第二次升温后保温时间为2min；程序升温/降温中，保温时间之间的关系为：

其中，t_j为降温后保温时间，t_s1为第一次升温后保温时间，m_j为复合微生物菌液的质量，m_f为植物废料的质量，m_z为植物添加剂的质量。

步骤(6)所述包裹多孔表层，具体为：1)制备表层包裹液：将竹炭粉与生石灰粉用水配制成悬浊液；2)将悬浊液包裹在步骤(5)所得的干燥后的颗粒表面；3)干燥形成多孔表层。步骤1)所述竹炭粉、生石灰粉与水的质量比为8:1:10；步骤2)所述包裹的方法为：使步骤(5)所得的干燥后的颗粒滚动，向其表面喷洒步骤1)制备的悬浊液；步骤2)包裹在干燥后的颗粒表面的悬浊液与干燥后的颗粒的质量比为2:7；步骤3)所述干燥，干燥温度为30℃，干燥时间为2min。

实施例4实施例1-3制备的微生物抑菌祛味剂在环境祛异味中的应用

分别将实施例1-3制备的微生物抑菌祛味剂应用于养殖场除臭实验和旱厕除臭实验，实验方法、实验环境及实施例3制备的微生物抑菌祛味剂除臭效果检测数据见下表：

表1养殖场除臭实验臭气检测无组织废气检测结果报告

表2养殖场除臭实验臭气检测无组织废气检测结果报告

表3养殖场除臭实验臭气检测检测依据一览表

表4养殖场除臭实验臭气检测检测仪器一览表

表5养殖场除臭实验臭气检测无组织废气检测点位坐标

表6养殖场除臭实验臭气检测气象参数观测结果统计表

表7旱厕除臭实验臭气检测无组织废气检测结果报告

表8旱厕除臭实验臭气检测无组织废气检测结果报告

表9旱厕除臭实验臭气检测检测依据一览表

表10旱厕除臭实验臭气检测检测仪器一览表

表11旱厕除臭实验臭气检测无组织废气检测点位坐标

表12旱厕除臭实验臭气检测气象参数观测结果统计表

经实验检测，实施例1-3制备的菌剂除臭效果良好，实施例3除臭速率最快，且回收后抑菌祛味剂颗粒完整度最好，整体除臭效果上实施例1-3差距不大。从上表数据可知，实施例3制备的抑菌祛味剂可以在短时间内大大降低异味气体浓度较大的环境中的臭气浓度，包括硫化氢、氨及TVOC浓度，使环境迅速优化舒适；并且，该抑菌祛味剂可以直接放置在环境中的墙角等位置，不必存在使用液体祛味剂的不易放置问题；祛味剂易回收，有效使用时间为半年到一年。

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。