CN114085746A - 木霉菌自动发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及木霉菌发酵技术领域,尤其涉及木霉菌自动发酵系统,包括上料机、蒸球、液体接种器和曲池,上料机与蒸球相适配,蒸球通过传送带与液体接种器相适配,液体接种器与曲池相适配;曲池内壁的底端安装有均匀分布的支撑立柱,支撑立柱的上端固定安装有带孔钢板,带孔钢板的上端铺设有发酵物料,曲池的内壁上还安装有自动翻搅器,自动翻搅器的搅拌端与带孔钢板的上端相接近,曲池的外壁上还安装有通风系统,通过本发明中的木霉菌规模化自动发酵流程,可达到快速发酵生产木霉菌的目的,提高了生产效率,节省了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及木霉菌发酵技术领域,尤其涉及木霉菌自动发酵系统。
背景技术
在传统的农业生产中,化肥农药的大量施用引发了土壤、水体污染等问题。随着绿色农业新思想的提出,人们需要寻找安全有效、环境友好的病害防治和增产措施。木霉菌是一种重要的生防真菌,具有抑菌广谱性和繁殖能力强等特点,可有效抑制核盘菌、立枯丝核菌、黄萎病菌、纹枯病菌等病原菌,此外大多数木霉菌还可产生促进植物生长的活性物质。应用木霉菌这种微生物替代部分化肥农药,可有效提高作物品质和产量,在农业生产上具有重要意义。
大批量生产木霉菌繁殖体是该菌在农业上大规模应用的前提。目前,木霉菌剂的生产大多采用人工浅盘发酵的方式,浅盘厚度最多为3厘米,存在发酵周期长、产量低、自动化程度低、人工成本高等问题,阻碍工厂大规模生产的进程。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的木霉菌自动发酵系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
木霉菌自动发酵系统,包括上料机、蒸球、液体接种器和曲池,所述上料机与蒸球相适配,所述蒸球通过传送带与液体接种器相适配,所述液体接种器与曲池相适配;
所述曲池内壁的底端安装有均匀分布的支撑立柱,所述支撑立柱的上端固定安装有带孔钢板,所述带孔钢板的上端铺设有发酵物料,所述曲池的内壁上还安装有自动翻搅器,所述自动翻搅器的搅拌端与带孔钢板的上端相接近,所述曲池的外壁上还安装有通风系统。
优选的,所述通风系统设置有两个出风口,其中一个出风口位于带孔钢板的下方,另一个出风口位于带孔钢板的上方。
优选的,所述曲池内壁的底端为倾斜设置。
优选的,其使用方法包括以下步骤:
第一步:木霉菌菌种的制备:以PDA培养基进行一级菌种的培养,采用木薯皮培养基进行二级菌种的培养;
第二步:物料的混合及蒸煮灭菌:将木薯皮与水按照1.6:1的比例混合加入蒸球,接通蒸汽高温高压灭菌;
第三步:接种及传送:待蒸球里的物料灭完菌后,将其置于传送带上并冷却,采取液体接种器将二级种子均匀接到物料中;
第四步:木霉菌的发酵:将曲池中已接种的物料铺平,插入温度探针,控制温度及湿度,进行通风,待其起热后的8h进行翻曲,一翻后6h进行二翻,二翻后5h进行三翻,三翻后使其自然产孢,18h后进行四翻,之后再次使其自然产孢15h;
第五步:木霉菌粉的制备:待发酵结束,打开热风机将其干燥,用吸曲机将其转移到水冷粉碎机中,粉碎过200目。
优选的,所述第一步中,木霉菌菌种的制备:在PDA培养基上接入木霉菌FJ069,于28℃恒温培养7d,待其产孢后用灭菌水将孢子刮洗下来,制成浓度为1×108CFU/mL的一级种子液,将木薯皮粉碎至10-100目后,按照初始含水量58%混合均匀,称取10g装于500mL透气发酵瓶中,于121℃灭菌20min,待其冷却后,按照1%的接种量接入一级种子液,置于28℃恒温箱中培养3d,从第2d开始,每天摇瓶一次,使用两瓶碰撞3次以破开粘结菌丝,之后连续晃动6次让内部菌丝分散更加均匀并接触空气,培养3d后,其孢子含量可达40.25亿/克,向瓶中加入灭菌水并适当稀释,制得二级种子液。
优选的,所述第二步中,物料的混合及蒸煮灭菌:通过上料机,将250kg木薯皮加入蒸球,后加入260L水,通入蒸汽使其压力达到0.2mpa,温度达到120℃,持续40min,灭菌后含水量可达58%左右。
优选的,所述第三步中,接种及传送:灭菌完成后,打开排气阀排除压力,打开蒸球封盖,使灭菌物料进入传送带,打开风冷机,使其边传送边冷却,传送至液体接种器处,温度在30℃以下,使用喷雾液体接种得方式接入二级种子液,后将其传送至铺有网眼钢板的曲池4。
优选的,所述第四步中,木霉菌的发酵:将接完种的物料铺平,此时厚度为7cm,插入探针监测物料温度,启动风机系统:前期保持每10min间隔通风1min,风的来源为内部循环风,温度在32-34℃时开启风速为3.6m3/min的循环风,温度在34-37℃时开启外来新风,使混合风速达到50m3/min的循环风,当温度超过37℃时,关闭循环风,只开外来新风,并保持风速在50m3/min,入曲后的20h,观察到温度开始上升,24h后观察曲池表面有微微白色绒毛,28h物料抓起后有粘连现象,进行第一次翻曲,目的是打断菌丝,防治其形成大型结块,影响内部通风,36h后进行二翻,44h后进行三翻,经过三次翻动,其繁殖体生物量成倍增加,湿度下降,营养生长能力降低,60h后,表层出现大量绿色孢子,此时进行第四次翻动,使物料发酵更为均匀,在发酵72h后,含水量降低到38.83%,通过血球计数板和显微镜测量孢子浓度达到17.67亿/克,延长时间孢子含量并未提高,整个曲池的基质发酵到终点。
优选的,所述第五步中,木霉菌粉的制备:在发酵结束后,为防止静置所带来的厌氧现象,迅速鼓入热风将木霉菌烘干,后用吸曲机将曲池里的木霉菌收集,并转移到水冷粉碎机中,待粉碎完成后,将菌粉过200目筛,即得木霉菌粉,之后通过血球计数板和显微镜测量木霉菌粉的孢子含量可达28.6亿/克。
本发明的有益效果是:通过本发明中的木霉菌规模化自动发酵流程,可达到快速发酵生产木霉菌的目的,提高了生产效率,节省了人工成本。
附图说明
图1为本发明提出的木霉菌自动发酵系统的系统构造图;
图2为本发明提出的木霉菌自动发酵系统的曲池构造图。
图中:1、上料机,2、蒸球,3、液体接种器,4、曲池,5、支撑立柱,6、发酵物料,7、自动翻搅器,8、通风系统,9、带孔钢板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明所述的木霉菌,为专利菌株FJ069(专利号CN201910717110.2),该菌株已于2019年6月,保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保存标号CGMCCNo.17976。
参照图1-2,木霉菌自动发酵系统,包括上料机1、蒸球2、液体接种器3和曲池4,所述上料机1与蒸球2相适配,所述蒸球2通过传送带与液体接种器3相适配,所述液体接种器3与曲池4相适配;
所述曲池4内壁的底端安装有均匀分布的支撑立柱5,所述支撑立柱5的上端固定安装有带孔钢板9,所述带孔钢板9的上端铺设有发酵物料6,所述曲池4的内壁上还安装有自动翻搅器7,所述自动翻搅器7的搅拌端与带孔钢板9的上端相接近,所述曲池4的外壁上还安装有通风系统8。
进一步的,通风系统8设置有两个出风口,其中一个出风口位于带孔钢板9的下方,另一个出风口位于带孔钢板9的上方。
进一步的,曲池4内壁的底端为倾斜设置。
进一步的,其使用方法包括以下步骤:
第一步:木霉菌菌种的制备:以PDA培养基进行一级菌种的培养,采用木薯皮培养基进行二级菌种的培养;
第二步:物料的混合及蒸煮灭菌:将木薯皮与水按照1.6:1的比例混合加入蒸球2,接通蒸汽高温高压灭菌;
第三步:接种及传送:待蒸球2里的物料灭完菌后,将其置于传送带上并冷却,采取液体接种器3将二级种子均匀接到物料中;
第四步:木霉菌的发酵:将曲池4中已接种的物料铺平,插入温度探针,控制温度及湿度,进行通风,待其起热后的8h进行翻曲,一翻后6h进行二翻,二翻后5h进行三翻,三翻后使其自然产孢,18h后进行四翻,之后再次使其自然产孢15h;
第五步:木霉菌粉的制备:待发酵结束,打开热风机将其干燥,用吸曲机将其转移到水冷粉碎机中,粉碎过200目。
进一步的,第一步中,木霉菌菌种的制备:在PDA培养基上接入木霉菌FJ069,于28℃恒温培养7d,待其产孢后用灭菌水将孢子刮洗下来,制成浓度为1×108CFU/mL的一级种子液,将木薯皮粉碎至10-100目后,按照初始含水量58%混合均匀,称取10g装于500mL透气发酵瓶中,于121℃灭菌20min,待其冷却后,按照1%的接种量接入一级种子液,置于28℃恒温箱中培养3d,从第2d开始,每天摇瓶一次,使用两瓶碰撞3次以破开粘结菌丝,之后连续晃动6次让内部菌丝分散更加均匀并接触空气,培养3d后,其孢子含量可达40.25亿/克,向瓶中加入灭菌水并适当稀释,制得二级种子液。
进一步的,第二步中,物料的混合及蒸煮灭菌:通过上料机1,将250kg木薯皮加入蒸球2,后加入260L水,通入蒸汽使其压力达到0.2mpa,温度达到120℃,持续40min,灭菌后含水量可达58%左右。
进一步的,第三步中,接种及传送:灭菌完成后,打开排气阀排除压力,打开蒸球2封盖,使灭菌物料进入传送带,打开风冷机,使其边传送边冷却,传送至液体接种器3处,温度在30℃以下,使用喷雾液体接种得方式接入二级种子液,后将其传送至铺有网眼钢板的曲池4。
进一步的,第四步中,木霉菌的发酵:将接完种的物料铺平,此时厚度为7cm,插入探针监测物料温度,启动风机系统:前期保持每10min间隔通风1min,风的来源为内部循环风,温度在32-34℃时开启风速为3.6m3/min的循环风,温度在34-37℃时开启外来新风,使混合风速达到50m3/min的循环风,当温度超过37℃时,关闭循环风,只开外来新风,并保持风速在50m3/min,入曲后的20h,观察到温度开始上升,24h后观察曲池表面有微微白色绒毛,28h物料抓起后有粘连现象,进行第一次翻曲,目的是打断菌丝,防治其形成大型结块,影响内部通风,36h后进行二翻,44h后进行三翻,经过三次翻动,其繁殖体生物量成倍增加,湿度下降,营养生长能力降低,60h后,表层出现大量绿色孢子,此时进行第四次翻动,使物料发酵更为均匀,在发酵72h后,含水量降低到38.83%,通过血球计数板和显微镜测量孢子浓度达到17.67亿/克,延长时间孢子含量并未提高,整个曲池的基质发酵到终点。
自动风机系统设置系统如表1所示
表1
本申请同样测试了厚度为14cm、物料重量为500kg的基质发酵产孢程度,除一次性上料重量不同外,其余均与7cm的物料厚度发酵方法一样,即采用相同的通风系统、翻搅系统。结果表明,在更高厚度下,其水分降低更快,72h后含水量降低为32.45%,孢子含量只有3.25亿/克。
进一步的,第五步中,木霉菌粉的制备:在发酵结束后,为防止静置所带来的厌氧现象,迅速鼓入热风将木霉菌烘干,后用吸曲机将曲池里的木霉菌收集,并转移到水冷粉碎机中,待粉碎完成后,将菌粉过200目筛,即得木霉菌粉,之后通过血球计数板和显微镜测量木霉菌粉的孢子含量可达28.6亿/克。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.木霉菌自动发酵系统,包括上料机(1)、蒸球(2)、液体接种器(3)和曲池(4),其特征在于,所述上料机(1)与蒸球(2)相适配,所述蒸球(2)通过传送带与液体接种器(3)相适配,所述液体接种器(3)与曲池(4)相适配;
所述曲池(4)内壁的底端安装有均匀分布的支撑立柱(5),所述支撑立柱(5)的上端固定安装有带孔钢板(9),所述带孔钢板(9)的上端铺设有发酵物料(6),所述曲池(4)的内壁上还安装有自动翻搅器(7),所述自动翻搅器(7)的搅拌端与带孔钢板(9)的上端相接近,所述曲池(4)的外壁上还安装有通风系统(8)。
2.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述通风系统(8)设置有两个出风口,其中一个出风口位于带孔钢板(9)的下方,另一个出风口位于带孔钢板(9)的上方。
3.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述曲池(4)内壁的底端为倾斜设置。
4.根据权利要求1-3任一所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,其使用方法包括以下步骤:
第一步:木霉菌菌种的制备:以PDA培养基进行一级菌种的培养,采用木薯皮培养基进行二级菌种的培养;
第二步:物料的混合及蒸煮灭菌:将木薯皮与水按照1.6:1的比例混合加入蒸球(2),接通蒸汽高温高压灭菌;
第三步:接种及传送:待蒸球(2)里的物料灭完菌后,将其置于传送带上并冷却,采取液体接种器(3)将二级种子均匀接到物料中;
第四步:木霉菌的发酵:将曲池(4)中已接种的物料铺平,插入温度探针,控制温度及湿度,进行通风,待其起热后的8h进行翻曲,一翻后6h进行二翻,二翻后5h进行三翻,三翻后使其自然产孢,18h后进行四翻,之后再次使其自然产孢15h;
第五步:木霉菌粉的制备:待发酵结束,打开热风机将其干燥,用吸曲机将其转移到水冷粉碎机中,粉碎过200目。
5.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述第一步中,木霉菌菌种的制备:在PDA培养基上接入木霉菌FJ069,于28℃恒温培养7d,待其产孢后用灭菌水将孢子刮洗下来,制成浓度为1×108CFU/mL的一级种子液,将木薯皮粉碎至10-100目后,按照初始含水量58%混合均匀,称取10g装于500mL透气发酵瓶中,于121℃灭菌20min,待其冷却后,按照1%的接种量接入一级种子液,置于28℃恒温箱中培养3d,从第2d开始,每天摇瓶一次,使用两瓶碰撞3次以破开粘结菌丝,之后连续晃动6次让内部菌丝分散更加均匀并接触空气,培养3d后,其孢子含量可达40.25亿/克,向瓶中加入灭菌水并适当稀释,制得二级种子液。
6.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述第二步中,物料的混合及蒸煮灭菌:通过上料机(1),将250kg木薯皮加入蒸球(2),后加入260L水,通入蒸汽使其压力达到0.2mpa,温度达到120℃,持续40min,灭菌后含水量可达58%左右。
7.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述第三步中,接种及传送:灭菌完成后,打开排气阀排除压力,打开蒸球(2)封盖,使灭菌物料进入传送带,打开风冷机,使其边传送边冷却,传送至液体接种器(3)处,温度在30℃以下,使用喷雾液体接种得方式接入二级种子液,后将其传送至铺有网眼钢板的曲池(4)。
8.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述第四步中,木霉菌的发酵:将接完种的物料铺平,此时厚度为7cm,插入探针监测物料温度,启动风机系统:前期保持每10min间隔通风1min,风的来源为内部循环风,温度在32-34℃时开启风速为3.6m3/min的循环风,温度在34-37℃时开启外来新风,使混合风速达到50m3/min的循环风,当温度超过37℃时,关闭循环风,只开外来新风,并保持风速在50m3/min,入曲后的20h,观察到温度开始上升,24h后观察曲池表面有微微白色绒毛,28h物料抓起后有粘连现象,进行第一次翻曲,目的是打断菌丝,防治其形成大型结块,影响内部通风,36h后进行二翻,44h后进行三翻,经过三次翻动,其繁殖体生物量成倍增加,湿度下降,营养生长能力降低,60h后,表层出现大量绿色孢子,此时进行第四次翻动,使物料发酵更为均匀,在发酵72h后,含水量降低到38.83%,通过血球计数板和显微镜测量孢子浓度达到17.67亿/克,延长时间孢子含量并未提高,整个曲池的基质发酵到终点。
9.根据权利要求1所述的木霉菌自动发酵系统,其特征在于,所述第五步中,木霉菌粉的制备:在发酵结束后,为防止静置所带来的厌氧现象,迅速鼓入热风将木霉菌烘干,后用吸曲机将曲池里的木霉菌收集,并转移到水冷粉碎机中,待粉碎完成后,将菌粉过200目筛,即得木霉菌粉,之后通过血球计数板和显微镜测量木霉菌粉的孢子含量可达28.6亿/克。
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