TWM531481U - 一種製造培養基的設備總成 - Google Patents

Description

一種製造培養基的設備總成

本新型係有關於一種製造培養基的設備總成，尤其涉及一種具有可以增加菌量的培養基。

近代人類文明急速的進步，人口也不斷激增，為了滿足糧食需求以及提高生活品質，所以在農業生產上不斷追求產量及品質，以及栽種的效率，同時由於生物技術的發展，目前已有許多有益微生物應用於作物栽培管理。

根據美國環境保護署之定義，微生物製劑與傳統化學藥劑有明顯的不同，因微生物製劑具有無毒性的作用機制，標的的特異性，和在環境中能被生物所生產。若依來源作分類包括了：(一)、微生物農藥製劑(microbial pesticide)，包涵細菌、真菌、藻類、原生動物或病毒。其作用機制可經由毒素的生產(如蘇力菌，Bacillus thuringiensis)、侵入寄生(如白殭菌，Beauveria)、病原性(如桿狀病毒)和競爭(如病毒用於植物之交 叉保護)。(二)、生化農藥(biochemical pesticide)，有四個明顯的生物功能類別(1)化學傳訊素(2)荷爾蒙(3)天然植物調節劑(4)酵素。(三)、植物生產之農藥(plant-produced pesticide)，包括導入植物中之物質，其目的在於將其作為農藥使用者。蘇力菌(Bacillus thuringiensis)屬於微生物農藥製劑的一種，而含有蘇力菌殺蟲基因的轉殖作物(transgenic crop)亦屬於植物生產之農藥。但若依施用對象則可分為生物殺蟲劑(bioinsecticide)、生物殺菌劑(biofungicide)和生物殺草劑(bioherbicide)。由於微生物製劑對天敵，人，畜，植物安全無毒選擇性強，不會污染空氣、水域和土壤，具有保護環境品質的特性和優點，開發成本低，病蟲害亦不易產生抗性，某些害蟲病原微生物和病毒和某些細菌(乳化菌)尚具有長期防蟲的作用，是頗值重視的一種非農藥防治技術，但微生物防治並不能完全取代其他防治，單獨應用微生物防治也有其不足之處，因此與化學防治等其他措施不應相互排斥，而必須相互密切配合，裁長補短相輔相成，在綜合蟲害防治體系中共同發揮應有的協調作用。

一般而言，在農業作物病蟲害的防治，十分依賴化學合成之農藥，雖然化學農藥具有相當好的病蟲害防治效果，但化學農藥容易破壞生態平衡，且人體若食用到殘留化學農藥的蔬果會危害人體健康。

相較之下，生物性農藥，係指非化學合成，源自天然的物質或生命活體，具有較好的生物相容性，對人畜生物比較安全，且對環境而言較不具污染性，生物性農藥可以概分為植物性農藥及微生物農藥製劑兩大類。

植物性農藥，係指能夠抑制植物病原菌及害蟲生長之植物特定部份，或提取該特定部份的有效成分，舉例而言，從白鳳豆的種子中分離出刀豆毒素，該刀豆毒素會造成昆蟲的死亡，以及從蝶豆透過水萃取的物質可以抑制造成蔬菜植物黃化的立枯絲核菌之生長。

微生物農藥製劑，係指能夠抑制植物病原菌及害蟲生長之微生物及微生物之代謝產物，該微生物包含細菌、病毒及真菌，該微生物之代謝產物，係指利用微生物製造對抗環境或另一種生物體之物質。

以植物保護製劑來說，目前，一般市面上普遍使用的如苦楝油、窄域油、葵花油等，在使用上，當天調配完必須當天使用完畢，否則會有酸敗現象，孳生其他雜菌，導致油的品質下降，植保的效果也會下降。再者，傳統的油劑乳化的程度不足，所以在水中的懸浮不均勻，噴在植物表面的劑量不均勻，容易阻塞氣孔，使蒸散作用無法進行，導致藥害。

因此，如何提出一種農業的有益微生物相關製劑的發展，使其能夠達到生物防治效果更加、防治期更長、不會對作物產生藥害等等的相關技術發展，乃為業界亟欲改善與努力的方向所在。

有鑒於此，本新型即在提供一種製造培養基的設備總成，其包含：一高溫萃取裝置，用以萃取一高蛋白質溶液，與一高醣類溶液；一鈣源萃取裝置，用以萃取鈣源溶液；一混合槽，高溫萃取裝置與鈣源萃取裝置分別與混合槽連接，使高蛋白質溶液之重量百分比為1至30%、高醣類溶液之重量百分比為10至80%以及鈣源溶液之重量百分比為0.1~10%輸入 至混合槽內混合均勻，使其成為一液狀培養基；一奈米氣泡製造機，用以製造一含有奈米等級之氣泡的水，與高溫萃取裝置、鈣源萃取裝置以及混合槽分別連接，用以提供高溫萃取裝置、鈣源萃取裝置以及混合槽所需的水。

所述之製造培養基的設備總成，其中，鈣源萃取裝置至少包含一混拌裝置，用以將一鈣化合物、一有機酸、以及一微生物的初級代謝物混拌均勻，使其成為一鈣源溶液。

所述之製造培養基的設備總成，其中，鈣源萃取裝置包含一反應槽，用以放置並使鈣化合物充分溶解、反應。

所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一加熱裝置，用以對鈣化合物殺菌處理。

所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一發酵裝置，用以形成微生物的初級代謝物。

所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一乾燥裝置，用以將液狀培養基乾燥成一固狀培養基。

所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一粉碎裝置，用以將固狀培養基粉碎成一顆粒狀培養基。

所述之製造培養基的設備總成，其中，乾燥裝置可為一高溫烘乾設備、低溫烘乾設備、噴霧乾燥設備或一冷凍乾燥設備，且在進行乾燥流程後之固狀培養基的水分含量控制在1至30%之間。

所述之製造培養基的設備總成，其中，粉碎裝置可為一研磨 機、均質機或造粒機，且可將顆粒狀培養基之顆粒大小控制在100目至2000目之間。

100‧‧‧製造培養基的設備總成

10‧‧‧高溫萃取裝置

20‧‧‧鈣源萃取裝置

30‧‧‧混合槽

40‧‧‧奈米氣泡製造機

210‧‧‧混拌裝置

220‧‧‧反應槽

230‧‧‧加熱裝置

240‧‧‧發酵裝置

50‧‧‧乾燥裝置

60‧‧‧粉碎裝置

第1圖至第3圖為本新型之製造培養基的設備總成的示意圖。

由於本新型係揭露一種製造培養基的設備總成，所利用的微生物發酵原理以及乾燥、粉碎等設備運作結構已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本新型特徵有關之結構示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，盍先敘明。

請參考第1圖，為本新型提出之一種製造培養基的設備總成100，其包含一高溫萃取裝置10、一鈣源萃取裝置20、一混合槽30、以及一奈米氣泡製造機40。

高溫萃取裝置10係用以萃取一高蛋白質溶液，與一高醣類溶液，此高溫萃取裝置10的較佳溫度為80度C以上，其所萃取出高蛋白質溶液與高醣類溶液的效率可以達到更佳。

在此，高蛋白質溶液係來自植物源之有機資材，或動物源之有機資材，並且，此高蛋白質溶液之蛋白質含量在5~75%之間。此外，植物源之有機資材並不侷限，可以是黃豆、大豆、毛豆、燕麥或蠶豆等等。而動物源之有機資材亦不侷限，可以使用如魚內臟、魚碎料、血粉、肉製 品、肉碎料、奶製品或胺基酸粉等等。當然，無論是使用動物源之有機資材、還是植物源之有機資材，都可以先機材料粉碎後，再放入此高溫萃取裝置10之內，以加速萃取所需的時間。

而，高醣類溶液是由植物儲存澱粉器官或經純化的醣類所製成，所使用的材料亦不受限，可以使用如銀杏、板栗、花生、豌豆、綠豆、紅豆、燕麥、薏苡、馬鈴薯、甘薯、南瓜、木薯等、甘蔗、白砂糖、二砂糖、精製砂糖、蔗糖、黑糖、紅糖、麥芽糖、乳糖、糖蜜、糖醇、葡萄糖等等進行萃取，使此高醣類溶液含糖量在3~68%之間。

請參考第2圖，其中，鈣源萃取裝置20至少包含一混拌裝置210，用以將一鈣化合物、一有機酸、以及一微生物的初級代謝物混拌均勻，使其成為一鈣源溶液。此混拌裝置210可以選擇具有攪拌葉片的裝置，目的在於可以使前述的材料混拌的更均勻即可。

其中，鈣化合物係取自一碳酸鈣(CaCO3)或一氧化鈣(CaO)、或兩者之混合物所製成，且其含鈣成分5%~55%之間。在此所指的碳酸鈣係選自於由岩石、礦物及生物體所構成之群組；氧化鈣係選自於由石灰石及生物體所構成之群組所構成。而，有機酸係指濃度於10%至99%之有機酸，例如檸檬酸、蘋果酸、草酸、琥珀酸、醋酸等，較佳地，可以使用濃度在20-60%之間的有機酸。此外，微生物的初級代謝物可以是來自鏈黴菌(Streptomyces spp.)、芽孢桿菌(Bacillus spp.)、類芽孢桿菌(Paenibacillus spp.)、假單胞菌(Pseudomonas spp.)、白殭菌(Beauveria spp.)、黑殭菌(Metarhizium spp.)、木黴菌(Trichoderma spp.)、菌根菌(Mycorrhiza)、 固氮菌(Diazotroph)、溶磷菌(Phosphorus-solubilizing bacteria)、光合菌(Photosynthetic bacteria)、酵母(Yeast)等其中之一微生物或二者以上複合微生物的初級代謝物。

再者，為了使其鈣化合物可以充分溶解、反應，此鈣源萃取裝置20還可包含一反應槽220，用以放置並使該鈣化合物充分溶解、反應。此外，還可以包含一加熱裝置230，用以對該鈣化合物殺菌處理。此外，為了提供品質較佳的微生物的初級代謝物，可以進一步包含一發酵裝置240，使用較適合的微生物進行發酵，用以形成微生物的初級代謝物。

高溫萃取裝置10與鈣源萃取裝置20分別與混合槽30連接，將萃取後的高蛋白質溶液、高醣類溶液以及鈣源溶液可以輸入此混合槽30進行混合，在此，係以高蛋白質溶液之重量百分比為1至30%、高醣類溶液之重量百分比為10至80%以及鈣源溶液之重量百分比為0.1~10%之間，輸入至混合槽30內混合均勻，使其成為一液狀培養基。

而奈米氣泡製造機40係用以製造一含有奈米等級之氣泡的水，分別與高溫萃取裝置10、鈣源萃取裝置20以及混合槽30連接，用以提供高溫萃取裝置10與鈣源萃取裝置20在萃取時所需的水，以及提供混合槽30在進行混合或稀釋時所需的水。

而奈米氣泡製造機40所製造出含有奈米等級之氣泡的水，其可以控制氣泡大小在1nm~100000nm之間，使用此奈米氣泡水有以下功能：(1)提高5~100倍的菌量；(2)提高菌的活性；(3)醣類或蛋白質被菌分解後，能促進其與鈣離子結合；(4)均勻混合鈣與有機物形成的錯化物，使其能均 勻分布在菌體表面；(5)調控此錯化物進入菌的速率，避免培養液的物理化學性質鉅變而影響菌體生理代謝；(6)延長菌的壽命。

請參考第3圖，為另一種製造培養基的設備總成100，其中，包含一乾燥裝置50，用以將該液狀培養基乾燥成一固狀培養基，據此，可以方便儲存、運輸，要使用時只要加水或其他載體即可。而乾燥裝置50並不設限，只要可以達成乾燥的目的即可，較佳地，可為一高溫烘乾設備、低溫烘乾設備、噴霧乾燥設備或一冷凍乾燥設備，且在進行乾燥流程後之固狀培養基的水分含量控制在1至30%之間。

此外，亦可再包含一粉碎裝置60，用以將固狀培養基粉碎成一顆粒狀培養基。而粉碎裝置60亦不特別侷限，只要可以達到將固狀培養基粉碎成顆粒狀即可，較佳地，其可為一研磨機、均質機或造粒機，並且可將固狀培養基之顆粒大小控制在100目至2000目之間。

要特別說明的是，本新型所提出之製造培養基的設備總成100，其中的混拌裝置210、反應槽220、加熱裝置230、發酵裝置240、乾燥裝置50與粉碎裝置60等，其組合態樣並不特別侷限，可以視實際製作環境、或特定微生物需求加以彈性調整，例如，可以利用加熱裝置230先將鈣化合物加以殺菌處理後，放入混拌裝置210與有機酸、微生物的初級代謝物進行混拌，再將混其放入反應槽220使其充分溶解、反應。並且，在前述的程序中，可以使用奈米氣泡製造裝置40，將具有奈米等級之氣泡的水拌入，在此同時，當利用發酵裝置240進行發酵而形成微生物的初級代謝物時，也可以使用奈米氣泡製造裝置40將具有奈米等級的氣泡打入發酵裝置40中。而 在發酵裝置240中進行微生物發酵程序時，也可以藉由奈米等的空氣打入，讓微生物發酵的速度更迅速，使初級代謝物的產量高、製程時間也縮短。

以上所述僅為本新型之較佳實施例，並非用以限定本新型之申請專利權利；同時以上的描述，對於熟知本技術領域之專門人士應可明瞭及實施，因此其他未脫離本新型所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在申請專利範圍中。

100‧‧‧製造培養基的設備總成

10‧‧‧高溫萃取裝置

20‧‧‧鈣源萃取裝置

30‧‧‧混合槽

Claims (14)

1. 一種製造培養基的設備總成，其包含：一高溫萃取裝置，用以萃取一高蛋白質溶液，與一高醣類溶液；一鈣源萃取裝置，用以萃取一鈣源溶液；一混合槽，該高溫萃取裝置與該鈣源萃取裝置分別與該混合槽連接，使該高蛋白質溶液之重量百分比為1至30%、該高醣類溶液之重量百分比為10至80%以及該鈣源溶液之重量百分比為0.1~10%輸入至該混合槽內混合均勻，使其成為一液狀培養基；一奈米氣泡製造機，用以製造一含有奈米等級之氣泡的水，與該高溫萃取裝置、該鈣源萃取裝置以及該混合槽分別連接，用以提供該高溫萃取裝置、該鈣源萃取裝置以及該混合槽所需的水。
2. 如請求項1所述之製造培養基的設備總成，其中，該高溫萃取裝置的溫度為80度C以上。
3. 如請求項1所述之製造培養基的設備總成，其中，該鈣源萃取裝置至少包含一混拌裝置，用以將一鈣化合物、一有機酸、以及一微生物的初級代謝物混拌均勻，使其成為一鈣源溶液。
4. 如請求項3所述之製造培養基的設備總成，其中，該鈣源萃取裝置包含一反應槽，用以放置並使該鈣化合物充分溶解、反應。
5. 如請求項3所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一加熱裝置，用以對該鈣化合物殺菌處理。
6. 如請求項3所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一發酵裝置，用以形成該微生物的初級代謝物。
7. 如請求項1所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一乾燥裝置，用以將該液狀培養基乾燥成一固狀培養基。
8. 如請求項7所述之製造培養基的設備總成，其中，包含一粉碎裝置，用以將該固狀培養基粉碎成一顆粒狀培養基。
9. 如請求項7所述之製造培養基的設備總成，其中，該乾燥裝置可為一高溫烘乾設備、低溫烘乾設備、噴霧乾燥設備或一冷凍乾燥設備，且在進行乾燥流程後之該固狀培養基的水分含量控制在1至30%之間。
10. 如請求項8所述之製造培養基的設備總成，其中，該粉碎裝置可為一研磨機、均質機或造粒機，且可將該顆粒狀培養基之顆粒大小控制在100目至2000目之間。
11. 如請求項1所述之培養基的設備總成，其中，該高蛋白質溶液係來自植物源或動物源之有機資材，且該高蛋白質溶液之蛋白質含量在5~75%之間。
12. 如請求項11所述之培養基的設備總成，其中，該植物源之有機資材為黃豆、大豆、毛豆、燕麥或蠶豆等。
13. 如請求項11所述之培養基的設備總成，其中，該動物源之有機資材為魚內臟，魚碎料，血粉，肉製品，肉碎料，奶製品或胺基酸粉等。
14. 如請求項1所述之培養基的設備總成，其中，該高醣類溶液是由植物儲存澱粉器官或經純化的醣類所製成，如銀杏、板栗、花生、豌豆、綠豆、紅豆、燕麥、薏苡、馬鈴薯、甘薯、南瓜、木薯等、甘蔗、白砂糖、二砂糖、精製砂糖、蔗糖、黑糖、紅糖、麥芽糖、乳糖、糖蜜、糖醇、葡 萄糖等，且該高醣類溶液含糖量在3~68%之間。