CN104830688B - 一种微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，该方法在对载体与浓缩后的微生物芽孢体液进行混合时，是在30～35℃的低温状态下，将浓缩后的微生物芽孢体液以喷雾的形式直接喷洒至载体上，这样不仅可以使微生物芽孢体液与载体充分混合均匀，而且由于微生物芽孢体液与载体的混合物中水含量较低，与现有技术相比，使所需干燥混合物中水分减少了约90％，大大节约了干燥时间；造粒过程中30～40℃的空气即可直接将混合物烘干至达到标准，由于该温度临近微生物发酵的温度，因此，大大降低了烘干过程中活菌体的死亡率，使产品保持有较高的活性；将现有技术中的一次加工、二次加工合并为一次性完成，制备方法简单，有效提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及微生物芽孢体的后处理方法技术领域，具体指一种微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法。
背景技术
将液体发酵产生的微生物芽孢体经过后处理制备成干悬浮剂的方式，便于微生物芽孢体的保存及应用。
目前，液体发酵产生的微生物芽孢体的后处理方法及相关产品的加工方式中，一般是将液体发酵微生物芽孢体液经离心机浓缩离心得到浓缩的微生物芽孢体液，然后将该浓缩的微生物芽孢体液经过一次加工、二次加工从而制备成干悬浮剂。其中，一次加工是指将浓缩的微生物芽孢体液与载体混合，经喷雾干燥、循环烘箱干燥、冷冻干燥或晾干等不同的干燥方式制成微生物芽孢体原粉；二次加工是指将该微生物芽孢体原粉与所需制备目标产品的相关助剂、载体等混合，通过机械造粒、气流粉碎等做成满足相关领域使用要求的产品。
如申请公布号为CN102027999A的中国发明专利申请《一种含有普鲁兰多糖的苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂及其制备方法》(申请号：201010549039.0)披露了一种芽孢体可湿性粉剂的制备方法，由于其烘干温度为50～70℃，温度较高，极易导致产品中活菌体的活性降低，影响使用效果。
并且，由于现有技术中在制备微生物芽孢体的干悬浮剂时，需要经过二次处理，不仅制备方法复杂，产率低，也导致一次加工后的产物与二次加工过程中加入的助剂、载体等混合均匀度受到影响，进而导致产品的整体活性降低。同时，现有的加工工艺中，微生物芽孢体不可避免的需要经受高温脱水、强气流冲击等过程，其中烘干时的进风温度高达175℃以上，出风温度达到60℃，这就造成了微生物芽孢体的大量死亡，有效活菌体死亡率达到20～30％，从而造成产品成本增加，降低了产品收率。而若降低烘干温度，则会导致产品中水分含量超标。
因此，对于目前微生物芽孢体固体制剂的制备方法，有待于做进一步的改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能有效降低有效活菌体的死亡率、生产效率高、制备方法简单且产率高的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将液体发酵微生物芽孢体液经离心机离心浓缩，得到浓缩的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土80～90份、分散剂5～10份、润湿剂2～6份及保护剂0.05～0.2份混合，将该混合物经气流粉碎即得到所述的载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至35～40℃，用预热后的空气将所述载体加热至30～35℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为30～40℃；0.5～2h后造粒完成，即得到所述的微生物芽孢体的干悬浮剂。
作为本发明的进一步改进，步骤(3)中所述微生物芽孢体液A以喷雾的形式与载体混合。
在上述方案中，步骤(3)中加入的所述微生物芽孢体液A与载体的重量比为0.1～2∶100。
在上述优选方案中，步骤(1)中所述微生物芽孢体液A的浓缩倍数为原液体发酵微生物芽孢体液的20～500倍。
作为优选，步骤(1)的具体过程为：
在碟片式离心机中，将发酵液通过流量计调节进料及放料的流量为500～1000L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.4～0.42MPa，设置排渣周期为3～5min，发酵液处理完毕后在离心机的排渣口即得到所述的微生物芽孢体液A。
优选地，步骤(1)的具体过程为：
在高速管式离心机中，设置转速为15000～20000转/min，将发酵液以0.6～1.2m3/h的流速由离心机底部的进液口射入旋转的转鼓上，转鼓上部为挠性主轴调整旋转后形成的强大离心力场，该离心力场使离心机中的发酵液沿转鼓内壁向上流动，固体颗粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层，澄清的液体流动至转鼓上部从排液口排出；停机后，取出转鼓，卸出沉渣层即得到所述的微生物芽孢体液A。
所述的分散剂为烷基钠盐、木质素磺酸盐及其衍生物、萘磺酸钠甲醛缩合物、烷基酚聚氧乙烯及甲醛缩合物硫酸盐、聚羧酸盐及其衍生物、甲酚-甲醛和亚硫酸钠缩合物、烷基芳基磺酸盐苯乙基酚聚氧乙烯醚及其衍生物中的一种或一种以上。
优选地，所述的分散剂为聚乙烯醇、MorwetD-425、MorwetD-110、TERSPENSE2425、TERSPENSE2700中的任意一种。
所述的润湿剂为烷基萘磺酸盐、脂肪酰胺N-甲基牛磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基聚氧乙烯醚硫酸盐、脂脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或一种以上。
优选地，所述的润湿剂为十二烷基硫酸钠、拉开粉、十二烷基硫酸钡、MorwetEFW中的任意一种。
所述的保护剂为多元醇类、糖类、氨基酸类、无机盐类、表面活性剂类、蛋白质类，优选地，所述的保护剂为磷酸二氢钾、山梨醇、海藻糖、脯氨酸、乙酸钠中的任意一种或多种的组合。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明在对载体与浓缩后的微生物芽孢体液进行混合时，是在30～35℃的低温状态下，将浓缩后的微生物芽孢体液以喷雾的形式直接喷洒至载体上，这样不仅可以使微生物芽孢体液与载体充分混合均匀，而且由于微生物芽孢体液与载体的混合物中水含量较低，与现有技术相比，使所需干燥混合物中水分减少了约90％，一方面大大节约了干燥时间，另一方面，造粒过程中30～40℃的空气即可直接将混合物烘干至达到标准，由于该温度临近微生物发酵的温度，因此，大大降低了烘干过程中活菌体的死亡率，使产品保持有较高的活性；
(2)本发明将现有技术中的一次加工、二次加工合并为一次性完成，大大节约了整个干悬浮剂的制备时间，制备方法简单，有效提高了生产效率；
(3)本发明的制备方法的所有步骤均是在较低温度下完成的，无需使用压力容器及管道，不仅使微生物芽孢体的损失比现有技术中其它的处理方法要少的多，且将制备过程的能量消耗成本降低了95％以上，大大节约了生产成本，具有较好的市场前景。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例以制备地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂为例，对微生物芽孢体的干悬浮剂的制备方法进行说明。
制备步骤为：
(1)在碟片式离心机中，将地衣芽孢杆菌(CICC10266)的发酵液通过流量计调节进料及放料的流量为500L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.4MPa，设置排渣周期为5min，发酵液处理完毕后在离心机的排渣口得到浓缩后的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土87份、聚乙烯醇7份、十二烷基硫酸钠4份及磷酸二氢钾0.1份混合，将该混合物经气流粉碎即得到载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至35℃，用预热后的空气将所述载体加热至30℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A以喷雾的形式与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为30℃；2h后造粒完成，即得到地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂。
实施例2：
本实施例以制备地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂为例，对微生物芽孢体的干悬浮剂的制备方法进行说明。
制备步骤为：
(1)在碟片式离心机中，将地衣芽孢杆菌(CICC10266)的发酵液通过流量计调节进料及放料的流量为650L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.41MPa，设置排渣周期为4min，发酵液处理完毕后在离心机的排渣口得到浓缩后的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土80份、分散剂MorwetD-425 5份、十二烷基硫酸钠2份及山梨醇0.05份混合，将该混合物经气流粉碎即得到载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至37℃，用预热后的空气将所述载体加热至33℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A以喷雾的形式与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为35℃；1h后造粒完成，即得到地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂。
实施例3：
本实施例以制备地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂为例，对微生物芽孢体的干悬浮剂的制备方法进行说明。
制备步骤为：
(1)在碟片式离心机中，将地衣芽孢杆菌(CICC10266)的发酵液通过流量计调节进料及放料的流量为1000L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.42MPa，设置排渣周期为3min，发酵液处理完毕后在离心机的排渣口得到浓缩后的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土90份、分散剂TERSPENSE2700 10份、拉开粉6份及海藻糖0.2份混合，将该混合物经气流粉碎即得到载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至40℃，用预热后的空气将所述载体加热至35℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A以喷雾的形式与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为40℃；0.5后造粒完成，即得到地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂。
实施例4：
本实施例以制备地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂为例，对微生物芽孢体的干悬浮剂的制备方法进行说明。
制备步骤为：
(1)在高速管式离心机中，设置转速为16000转/min，将地衣芽孢杆菌(CICC10266)的发酵液以0.6m3/h的流速由离心机底部的进液口射入旋转的转鼓上，转鼓上部为挠性主轴调整旋转后形成的强大离心力场，该离心力场使离心机中的发酵液沿转鼓内壁向上流动，固体颗粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层，澄清的液体流动至转鼓上部从排液口排出；停机后，取出转鼓，卸出沉渣层即得到浓缩的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土90份、分散剂MorwetD-110 10份、十二烷基硫酸钡6份及脯氨酸0.2份混合，将该混合物经气流粉碎即得到载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至36℃，用预热后的空气将所述载体加热至32℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A以喷雾的形式与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为37℃；0.8h后造粒完成，即得到地衣芽孢杆菌(CICC10266)干悬浮剂。
实施例5：
本实施例以制备混合有益菌干悬浮剂为例，对微生物芽孢体的干悬浮剂的制备方法进行说明，混合有益菌包括地衣芽孢杆菌(CICC10266)、枯草芽孢杆菌(CICC 10275)、胶冻样芽孢杆菌(PS04)。
制备步骤为：
(1)按照混合有益菌的配比需要将地衣芽孢杆菌(CICC10266)、枯草芽孢杆菌(CICC 10275)、胶冻样芽孢杆菌(PS04)的发酵液混合得到混合发酵液；
在碟片式离心机中，将混合发酵液的发酵液通过流量计调节进料及放料的流量为800L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.4MPa，设置排渣周期为3min，发酵液处理完毕后在离心机的排渣口得到浓缩后的微生物芽孢体液A；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土85份、分散剂TERSPENSE2425 8份、润湿剂MorwetEFW 5份及乙酸钠0.1份混合，将该混合物经气流粉碎即得到载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至38℃，用预热后的空气将所述载体加热至34℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A以喷雾的形式与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为38℃；1.2h后造粒完成，即得到混合有益菌干悬浮剂。
上述各实施例中的MorwetD-425、MorwetD-110、MorwetEFW来自阿克苏·诺贝尔(AKZO NOBEL)公司的产品。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将液体发酵微生物芽孢体液经离心机离心浓缩，得到浓缩的微生物芽孢体液A；所述微生物芽孢体液A的浓缩倍数为20～500倍；
(2)载体的制备：按重量计，取硅藻土80～90份、分散剂5～10份、润湿剂2～6份及保护剂0.05～0.2份混合，将得到的混合物经气流粉碎即得到所述的载体；
(3)将步骤(2)制备的载体加入到造粒设备中，开启造粒设备并对空气进行预热至35～40℃，用预热后的空气将所述载体加热至30～35℃；
保持上述载体处于流动过程中，将步骤(1)中得到的微生物芽孢体液A与上述加热后的载体混合，在该混合过程中，保持造粒温度为30～40℃；0.5～2h后造粒完成，即得到所述的微生物芽孢体干悬浮剂；
所述微生物芽孢体液A以喷雾的形式与载体混合；所述微生物芽孢体液A与载体的重量比为0.1～2∶100。
2.根据权利要求1所述的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体过程为：
在碟片式离心机中，将液体发酵微生物芽孢体液通过流量计调节进料及放料的流量为500～1000L/h，通过离心机清液出口的压力调节阀将清液出口压力调节至0.4～0.42MPa，设置排渣周期为3～5min，液体发酵微生物芽孢体液处理完毕后在离心机的排渣口即得到所述的微生物芽孢体液A。
3.根据权利要求1所述的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体过程为：
在高速管式离心机中，设置转速为15000～20000转/min，将液体发酵微生物芽孢体液以0.6～1.2m3/h的流速由离心机底部的进液口射入旋转的转鼓上，转鼓上部为挠性主轴调整旋转后形成的强大离心力场，该离心力场使离心机中的发酵液沿转鼓内壁向上流动，固体颗粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层，澄清的液体流动至转鼓上部从排液口排出；停机后，取出转鼓，卸出沉渣层即得到所述的微生物芽孢体液A。
4.根据权利要求1或2所述的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为聚乙烯醇、MorwetD-425、MorwetD-110、TERSPENSE2425、TERSPENSE2700中的任意一种。
5.根据权利要求1或2所述的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于：所述的润湿剂为十二烷基硫酸钠、拉开粉、十二烷基硫酸钡、MorwetEFW中的任意一种。
6.根据权利要求1或2所述的微生物芽孢体干悬浮剂的制备方法，其特征在于：所述的保护剂为磷酸二氢钾、山梨醇、海藻糖、脯氨酸、乙酸钠中的任意一种。
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