La aplicación de bioinoculantes beneficiosos para las plantas como las bacterias solubilizadoras de fosfato es un enfoque sostenible para mejorar el rendimiento de los cultivos en la agricultura. Sin embargo, las cepas de bioinoculantes, especialmente las bacterias no esporulantes, a menudo están expuestas a condiciones perjudiciales durante el proceso de producción y un largo período de almacenamiento. Esto influirá negativamente en su densidad celular viable y eventualmente limitará su eficacia en el campo. Para superar este escenario, se debe priorizar una formulación óptima de biofertilizante. En este informe, se propuso una valorización sostenible de melaza y harina de soja desgrasada como formulación de biofertilizante enriquecida con 40a. A través del diseño factorial de dos niveles y el diseño compuesto central, se logró la formulación óptima y las condiciones de fermentación del biofertilizante orgánico para alcanzar la máxima densidad celular de la cepa 40a. La mayor densidad celular de la cepa 40a en el medio de melaza-DSM optimizado (OMD) fue de 12.56 log UFC/mL después de 24 h, con una precisión del 99.7% respecto al valor predicho. Interesantemente, el P solubilizado aumentó un 62.4% en el medio OMD (174.07 ug/mL de P) en comparación con el medio de P estándar (65.38 ug/mL de P). La vida útil de la cepa 40a después de 180 días de almacenamiento mejoró significativamente alrededor de 10 log UFC/mL, cuando el medio OMD se complementó con un 0.1% de alginato de sodio. La estrategia descrita aquí ofrece oportunidades para la formulación agronómica y la producción a gran escala de biofertilizantes orgánicos en la industria agrícola.