CN109329309A - 一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法 - Google Patents

一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法。所述的生物农药包括以下重量份的组分：酱渣废油甘油酯20～30份、球孢白僵菌孢子粉40～50份、黄原胶10～20份、辅助稳定剂5～10份、硅藻土60～80份和水适量。本发明的生物农药具有高的杀虫活性高，杀虫效果快而稳定、残效期长，对环境友好，具有高效、低毒、低残留的优点；并能有效保持球孢白僵菌孢子粉的活性，延长孢子的储存时间，并提高活孢率，提高生物农药稳定性。同时能实现酱渣废油的循环利用，符合节能环保的理念，并可促进球孢白僵菌更广泛的应用。

Description

一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法
技术领域
本发明属于生物农药制备技术领域，具体涉及一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法。
背景技术
生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，生物农药包括微生物源农药、植物源农药、动物源农药和转基因生物农药等四类，生物农药与化学农药相比有以下优点：1)选择性强，对人畜及各种有益生物比较安全，保护了天敌；2)对生态环境影响小；3)可以诱发害虫流行病等。
微生物杀虫剂是生物农药中的重要一部分，是用其代谢产物或微生物本身对宿主昆虫有致死效应或致病的微生物类群制成一类杀虫剂，目前为人们所熟悉的是细菌类(Bt)、病毒类、真菌类(白僵菌、绿僵菌)、昆虫病原线虫类。
球孢白僵菌在世界范围被用于害虫生物防治，其能有效地控制虫口数量，同时不伤害其他天敌昆虫和有益生物，完全符合有害生物综合治理的宗旨，具有广泛的应用前景。但是其孢子的抗逆性比较差，容易失活，导致在产量、毒力及贮藏期等方面仍存在较多的难题，影响球孢白僵菌作为生物农药的实际生产应用。
酱渣是生产酱油的主要副产物，其含油量丰富，尤其是以大豆为原料的酱渣中粗脂肪含量可达25～50％(干基)，一些甚至接近花生的含油量。我国是酱油的生产大国，每年产生的酱渣均以吨计，造成资源的大量浪费。酱渣废油是一种可以循环利用的油源。以酱渣废油、甘油为原料，用专一性的脂肪酶进行酯化反应制备获得的酱渣废油脂肪酸甘油酯，具有来源广泛、价格低廉的优点，属于废物回收，符合环保的理念。
公开号为CN 105875653 A的中国专利申请公开了一种球孢白僵菌微生物农药及其制备方法，该微生物农药将石墨烯、海藻酸钠、蛋白粉、明胶、水、球孢白僵菌的孢子和植物油进行复配，可提高球孢白僵菌孢子的活性，延长孢子的储存时间，并提高活孢率。但是目前没有关于酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉两者复配使用用于制备生物农药的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含酱渣废油甘油酯的生物农药及其制备方法，该生物农药具有高效、低毒、低残留，环境友好的优点，同时能提高球孢白僵菌孢子的活性，延长孢子的储存时间，提高活孢率，提高生物农药稳定性。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种含酱渣废油甘油酯的生物农药，包括以下重量份的组分：
优选，所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，包括以下重量份的组分：
所述的辅助稳定剂为谷胱甘肽和精胺以1:(1～2)的质量比组成。
优选，所述的辅助稳定剂为谷胱甘肽和精胺以1:2的质量比组成。
所述的酱渣废油甘油酯的制备包括以下步骤：
将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为70～75℃、真空度为0.09～0.12MPa的条件下持续30～60min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至55～60℃时，加入1～2％m/m的脂肪酶和10～15％m/m的甘油，在真空度为0.08～0.10MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，将脂肪酶滤除，即获得酱渣废油甘油酯。
所述的酱渣废油的制备包括以下步骤：
将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取2～3次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油。
所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药的含水量为8～15％wt。
本发明的含酱渣废油甘油酯的生物农药是通过以下方法制备得到，该方法包括以下步骤：
(1)酱渣废油甘油酯的制备：
S1：将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取2～3次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油；
S2：将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为70～75℃、真空度为0.09～0.12MPa的条件下持续30～60min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至55～60℃时，加入1～2％m/m的脂肪酶和10～15％m/m的甘油，在真空度为0.08～0.10MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，将脂肪酶滤除，即获得酱渣废油甘油酯；
(2)生物农药的制备：将酱渣废油甘油酯、球孢白僵菌孢子粉、黄原胶、辅助稳定剂、硅藻土和水混合，搅拌均匀，进行湿法制粒，制成直径为0.2～0.4cm颗粒，并真空干燥至含水量为8～15％wt，即获得生物农药。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明将酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉复配使用作为生物农药的活性成分，对多种害虫均具有强效的杀灭效果，具有速杀性，残效期长，低毒，环境影响小的优点。
(2)本发明的酱渣废油甘油酯是以从酱渣中提取的废油作为原料与甘油在脂肪酶的作用下反应制得，实现了酱渣废油的循环利用，将酱渣转化为经济效益更高的酱渣废油甘油酯，该成分可作为增效剂，显著增强球孢白僵菌孢子粉的杀虫活性。
(3)本发明通过筛选合适的辅助成分，并使用合适的制备工艺，可提高球孢白僵菌孢子的活性，延长孢子的储存时间，提高活孢率，提高生物农药稳定性。
(4)本发明的制备方法简单，容易进行，易于工业化和大规模生产。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
下述实施例中的脂肪酶RM IM(Lipozyme RM IM)，购自诺维信公司，CAS RN：9001-62-1；EINECS号：232-619-9。
球孢白僵菌孢子粉的有效活孢子数为150亿个/克，购自广州多宇多生物科技有限公司。
实施例1酱渣废油甘油酯的制备
S1：将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取3次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油；
S2：将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为70℃、真空度为0.12MPa的条件下持续30min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至60℃时，加入2％m/m的脂肪酶RM IM和15％m/m的甘油，在真空度为0.10MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，过200目筛将脂肪酶RM IM滤除，即获得酱渣废油甘油酯。
实施例2酱渣废油甘油酯的制备
S1：将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取2次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油；
S2：将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为75℃、真空度为0.09MPa的条件下持续60min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至55℃时，加入1％m/m的脂肪酶RM IM和10％m/m的甘油，在真空度为0.08MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，过200目筛将脂肪酶RM IM滤除，即获得酱渣废油甘油酯。
实施例3生物农药的制备
实施例3含酱渣废油甘油酯的生物农药包括以下重量份的组分：酱渣废油甘油酯25份、球孢白僵菌孢子粉50份、黄原胶15份、谷胱甘肽3份、精胺6份、硅藻土70份和水适量。
制备方法：将酱渣废油甘油酯、球孢白僵菌孢子粉、黄原胶、辅助稳定剂、硅藻土和水混合，搅拌均匀，进行湿法制粒，制成直径为0.2～0.4cm颗粒，并真空干燥至含水量为8～15％wt，即获得生物农药。
实施例4生物农药的制备
实施例4含酱渣废油甘油酯的生物农药包括以下重量份的组分：酱渣废油甘油酯20份、球孢白僵菌孢子粉40份、黄原胶15份、谷胱甘肽2.5份、精胺2.5份、硅藻土65份和水适量。
制备方法参考实施例3。
实施例5生物农药的制备
实施例5含酱渣废油甘油酯的生物农药包括以下重量份的组分：酱渣废油甘油酯30份、球孢白僵菌孢子粉50份、黄原胶20份、谷胱甘肽5份、精胺5份、硅藻土80份和水适量。
制备方法参考实施例3。
实施例6生物农药的制备
实施例6含酱渣废油甘油酯的生物农药包括以下重量份的组分：酱渣废油甘油酯25份、球孢白僵菌孢子粉45份、黄原胶20份、谷胱甘肽3份、精胺6份、硅藻土70份和水适量。
制备方法参考实施例3。
对比例1生物农药的制备
对比例1含酱渣废油甘油酯的生物农药与实施例3比较，区别在于不含酱渣废油甘油酯，其余组分及组成和实施例3相同；制备方法参考实施例3。
对比例2生物农药的制备
对比例2含酱渣废油甘油酯的生物农药与实施例3比较，区别在于不含球孢白僵菌孢子粉，其余组分及组成和实施例3相同；制备方法参考实施例3。
对比例3生物农药的制备
对比例3含酱渣废油甘油酯的生物农药与实施例3比较，区别在于辅助稳定剂不含精胺，其余组分及组成和实施例3相同；制备方法参考实施例3。
对比例4生物农药的制备
对比例4含酱渣废油甘油酯的生物农药与实施例3比较，区别在于辅助稳定剂不含谷胱甘肽，其余组分及组成和实施例3相同；制备方法参考实施例3。
对比例5生物农药的制备
对比例5含酱渣废油甘油酯的生物农药与实施例3比较，区别在于不含辅助稳定剂，其余组分及组成和实施例3相同；制备方法参考实施例3。
试验例一、生物农药的储存效果
将实施例3、对比例3-5制备的生物农药用0.5％m/m OP-10配成浓度为106个孢子/mL的悬液，吸取1mL加入到盛有9mL萌发营养液(含蛋白胨0.5％m/m、蔗糖2％m/m、OP-100.5％m/m)的三角瓶中，25±1℃振荡(120r/min)培养24h后，用血球计数器计算液样中发芽和未发芽的孢子数，重复取样测定3次，计算平均萌发率，即为孢子粉的活孢率。孢子萌发的标准为可见芽管长度等于或者大于孢子直径。结果见表1。
表1生物农药的储存效果评价结果
结果显示，本发明实施例3制得的生物农药稳定性佳，球孢白僵菌孢子活孢率在储存48个月后仍保持97.0％，明显高于对比例3-5。由对比例3-5可知，由谷胱甘肽和精胺组成的辅助稳定剂可明显保持球孢白僵菌孢子粉的活性，延长孢子的储存时间，并提高活孢率。
试验例二、对甜菜夜蛾的毒杀效果
于广东省河源市某农技站的蔬菜基地进行田间药效试验。该蔬菜基地种植有甘蓝，施药时甘蓝有7～9片外叶，处于莲座期(甜菜夜蛾低龄幼虫盛发初期)。分别喷撒实施例3-6和对比例1-2制得生物农药，用药量为800g/亩，并以未进行施药处理作为空白对照组，评价施药3天和7天后虫口减退率和杀虫效果，结果见表2。
其中，虫口减退率(％)＝(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100。
杀虫效果(％)＝(给药处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100。
表2生物农药对甜菜夜蛾的毒杀效果
结果显示，实施例3-6制得的生物农药对甘蓝甜菜夜蛾具有较佳的毒杀效果，用药3天后虫口减退率达72.84％，杀虫效果达74.15％；用药7天后虫口减退率达92.66％，杀虫效果达94.24％，以实施例3制得的生物农药效果最佳。由对比例1可知，生物农药不添加酱渣废油甘油酯，对甜菜夜蛾的毒杀效果减弱；由对比例2可知，生物农药不添加球孢白僵菌孢子粉，对甜菜夜蛾的毒杀效果最弱，由此可知，酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉两者复配使用，具有显著的杀虫增效作用。
试验例三、对甘蔗金龟子的毒杀效果
于广东省河源市某农技站的甘蔗基地进行田间药效试验。该甘蔗基地种植有分布均匀的连作甘蔗，且甘蔗的金龟子危害严重，6～12只/茬。分别喷撒实施例3-6和对比例1-2制得生物农药，用药量为1000g/亩，并以未进行施药处理作为空白对照组，评价施药3天和7天后虫口减退率和杀虫效果，结果见表3。
其中，虫口减退率(％)＝(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100。
杀虫效果(％)＝(给药处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100。
表3生物农药对甘蔗金龟子的毒杀效果
结果显示，实施例3-6制得的生物农药对甘蔗金龟子具有较佳的毒杀效果，用药3天后虫口减退率达74.52％，杀虫效果达75.80％；用药7天后虫口减退率达92.34％，杀虫效果达93.65％，以实施例3制得的生物农药效果最佳。由对比例1和2可知，生物农药分别不添加酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉，对甘蔗金龟子的毒杀效果减弱，尤其以对比例2的效果最差，由此可知，酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉两者复配使用，具有显著的杀虫增效作用。
试验例四、对马铃薯叶甲的毒杀效果
于广东省河源市某农技站的马铃薯基地进行田间药效试验。该马铃薯基地种植有马铃薯，且马铃薯叶甲危害严重，在马铃薯叶甲第一代幼虫发生高峰进行施药。分别喷撒实施例3-6和对比例1-2制得生物农药，用药量为1000g/亩，并以未进行施药处理作为空白对照组，评价施药3天和7天后虫口减退率和杀虫效果，结果见表4。
其中，虫口减退率(％)＝(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100。
杀虫效果(％)＝(给药处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100。
表4生物农药对马铃薯叶甲的毒杀效果
结果显示，实施例3-6制得的生物农药对马铃薯叶甲具有较佳的毒杀效果，用药3天后虫口减退率达76.84％，杀虫效果达78.12％；用药7天后虫口减退率达98.56％，杀虫效果达99.40％，以实施例3制得的生物农药效果最佳。由对比例1和2可知，生物农药分别不添加酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉，对马铃薯叶甲的毒杀效果减弱，尤其以对比例2的效果最差，由此可知，酱渣废油甘油酯和球孢白僵菌孢子粉两者复配使用，具有显著的杀虫增效作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，包括以下重量份的组分：
3.根据权利要求1或2所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，所述的辅助稳定剂为谷胱甘肽和精胺以1:(1～2)的质量比组成。
4.根据权利要求3所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，所述的辅助稳定剂为谷胱甘肽和精胺以1:2的质量比组成。
5.根据权利要求1或2所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，所述的酱渣废油甘油酯的制备包括以下步骤：
将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为70～75℃、真空度为0.09～0.12MPa的条件下持续30～60min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至55～60℃时，加入1～2％m/m的脂肪酶和10～15％m/m的甘油，在真空度为0.08～0.10MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，将脂肪酶滤除，即获得酱渣废油甘油酯。
6.根据权利要求5所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，所述的酱渣废油的制备包括以下步骤：
将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取2～3次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油。
7.根据权利要求1或2所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药，其特征在于，所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药的含水量为8～15％wt。
8.一种制备权利要求1或2所述的含酱渣废油甘油酯的生物农药的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酱渣废油甘油酯的制备：
S1：将从酱油生产厂收集的废弃的酱渣先在鼓风烘箱中100℃干燥1h，然后用小型榨油机进行油脂的压榨，连续榨取2～3次，最后用过滤筛滤去残留杂物，即获得酱渣废油；
S2：将酱渣废油加入到反应釜中，在温度为70～75℃、真空度为0.09～0.12MPa的条件下持续30～60min以脱除挥发性杂质；待酱渣废油温度降至55～60℃时，加入1～2％m/m的脂肪酶和10～15％m/m的甘油，在真空度为0.08～0.10MPa、通入氮气的条件下进行持续反应，待酱渣废油的酸价降到4KOH/mg.g以下时，停止反应，将脂肪酶滤除，即获得酱渣废油甘油酯；
(2)生物农药的制备：将酱渣废油甘油酯、球孢白僵菌孢子粉、黄原胶、辅助稳定剂、硅藻土和水混合，搅拌均匀，进行湿法制粒，制成直径为0.2～0.4cm颗粒，并真空干燥至含水量为8～15％wt，即获得生物农药。
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