專利名稱：黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及黃姜水解廢液的資源化利用，具體來說，是利用黃姜加工提取皂素過程中的水解廢液制備蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis，簡稱蘇云金桿菌或Bt)微生物殺蟲劑的方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
黃姜(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)，又名盾葉薯蕷、火頭根，是薯蕷科多年生纏繞草本植物，是我國特有的藥源植物。黃姜也是我國薯蕷皂素含量最高的植物，有“藥用黃金”之美譽(yù)，其根狀莖含1.1-16.15％的薯蕷皂素，是合成甾體激素類藥物的主要原料。
黃姜加工提取皂素的生產(chǎn)工藝主要有(1)預(yù)發(fā)酵-酸水解法，工藝流程為黃姜→粉碎→預(yù)發(fā)酵→硫酸水解→水解渣提取皂素，水解廢液(即黃姜經(jīng)酸水解處理后，水解物再經(jīng)固液分離所得的液體部分，與水解渣相對應(yīng))排放；(2)酶水解-酸水解法，工藝流程為黃姜→濕磨→淀粉酶液化、糖化酶糖化→過濾物酸水解→水解渣提取皂素，水解廢液排放。除皂素外，黃姜還含有40-50％的淀粉、45-50％的纖維素、5％的蛋白質(zhì)以及其它礦質(zhì)元素?，F(xiàn)行生產(chǎn)工藝只對其中約2％的皂素進(jìn)行了提取，而剩余98％的淀粉、纖維素等有益成分以水解廢液與廢渣的形式流失，不僅污染環(huán)境，也浪費資源。例如典型黃姜水解廢液的含糖量為2-6％、SO42-約為2-4％、酸度大(pH＜0)，另外還含有少量的N、P與微量元素。
專利CN1124776A公開了一種從黃姜或穿地龍生產(chǎn)皂素的廢液中提取酒精的方法，該方法將黃姜或穿地龍水解后的廢液加入堿性物質(zhì)中和，加入氮源與磷源進(jìn)行酒精發(fā)酵，然后蒸餾提取酒精。專利ZL00131274.X公開了一種黃姜水解廢液中提取與精制葡萄糖的工藝，該工藝在不影響皂素提取的前提下，將黃姜水解廢液經(jīng)酸水解、中和、脫鹽、脫色等工藝步驟提取與精制葡萄糖。上述兩專利對黃姜水解廢液中的糖(淀粉水解產(chǎn)物)進(jìn)行了資源化利用，前者著重于葡萄糖轉(zhuǎn)化生產(chǎn)酒精，后者為直接提取與精制葡萄糖，兩者均是黃姜產(chǎn)業(yè)鏈的有益延伸。然而上述兩方法卻缺乏工程應(yīng)用實例，主要原因是經(jīng)濟(jì)可行性不強(qiáng)，兩方法都需要較為昂貴的提取與精制過程，而得到的酒精或葡萄糖的價格較為便宜。
蘇云金芽孢桿菌是一類能在代謝過程中產(chǎn)生伴孢晶體(即殺蟲晶體蛋白)的革蘭氏陽性細(xì)菌，是目前世界上產(chǎn)量最大的微生物殺蟲劑(占微生物殺蟲劑總量的90％以上)，廣泛應(yīng)用于防治農(nóng)、林和果樹害蟲、貯藏害蟲以及衛(wèi)生害蟲。與化學(xué)殺蟲劑相比，Bt殺蟲劑具有選擇性強(qiáng)，對人畜無害，環(huán)境友好等優(yōu)點。目前Bt殺蟲劑主流生產(chǎn)工藝是液體深層發(fā)酵，主要以各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品或農(nóng)副產(chǎn)品，如葡萄糖、蛋白胨、黃豆粉、玉米淀粉、麥麩等為原料，原料價格過高(約占總生產(chǎn)成本的20-35％)是Bt殺蟲劑難于普及的主要限制因素。因此，如何采用低成本、當(dāng)?shù)乜傻玫墓まr(nóng)業(yè)廢棄物為原料，降低發(fā)酵生產(chǎn)成本，對于Bt殺蟲劑這一生態(tài)無害型生物農(nóng)藥的推廣應(yīng)用有重要意義。
經(jīng)國內(nèi)外文獻(xiàn)與專利檢索，迄今尚未見利用黃姜水解廢液為原料發(fā)酵制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，而提供一種黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法。在保留原有皂素提取工藝與不影響皂素提取效率的基礎(chǔ)上，通過發(fā)酵技術(shù)將黃姜水解廢液制備成附加值較高的微生物殺蟲劑，既可解決黃姜水解廢液的環(huán)境污染問題，又實現(xiàn)了其資源化利用與最終處置，變廢為寶。
本發(fā)明的另一個目的在于提供上述方法制得的產(chǎn)品。產(chǎn)品可有效殺滅鱗翅目農(nóng)作物害蟲，對環(huán)境安全無害，產(chǎn)品質(zhì)量符合《蘇云金芽孢桿菌可濕性粉劑》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19567.3-2004)。
本發(fā)明目的是可以通過如下方式來實現(xiàn)提供的黃姜水解廢液制備微生物殺蟲劑的方法，該方法按如下順序的步驟進(jìn)行廢液的預(yù)處理、菌種馴化、培養(yǎng)基成分補(bǔ)充、種子罐發(fā)酵、發(fā)酵罐發(fā)酵與發(fā)酵液后處理，具體方法如下其中L代表1升黃姜水解廢液；％代表質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，即每100份質(zhì)量的培養(yǎng)基中接種種子的份數(shù)；1)廢液的預(yù)處理向黃姜水解廢液(含固率2-5％)中投加10-80g/L的含鈣堿性物質(zhì)，用于中和廢液pH，并使廢液中的SO42-與Ca2+反應(yīng)生成CaSO4沉淀。利用重力沉降分離或離心分離法將CaSO4沉淀物去除。反應(yīng)后廢液pH提高至7.0-8.5，游離SO42-含量降低至5000mg/L以下。所用的含鈣堿性物質(zhì)指的是Ca(OH)2、CaCO3、CaO，其中最好是Ca(OH)2，Ca(OH)2的最佳用量是60g/L。
2)菌種馴化采取在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中逐步提高黃姜水解廢液濃度的方法馴化蘇云金桿菌發(fā)酵菌種。在培養(yǎng)基中逐步加入原濃度1/8倍的水解廢液，在添加不同濃度黃姜水解廢液的固體斜面或平板中接種Bt菌株，在30℃下好氧培養(yǎng)72小時，然后取正常菌落接種于含有1/4濃度水解廢液的培養(yǎng)基中，在同樣條件培養(yǎng)72小時，然后按上述方法將黃姜水解廢液的濃度提高至1/2與原濃度，進(jìn)行繼代培養(yǎng)。上述過程可反復(fù)進(jìn)行數(shù)十次，直至所得的Bt馴化菌株的殺蟲效價接近或達(dá)到出發(fā)菌株在常規(guī)培養(yǎng)基的殺蟲效價時停止。所用的Bt出發(fā)菌株是指Bt殺蟲劑廠家現(xiàn)行使用的主要生產(chǎn)菌株，如Bt HD-1、7216等，可在國內(nèi)微生物保藏機(jī)構(gòu)通過直接購得。所用的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的成分為牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，瓊脂15g/L；pH 7.2-7.5，自來水1000mL，15磅壓力與121℃下滅菌30分鐘。培養(yǎng)基的形式為固體斜面或平板，斜面培養(yǎng)基同時也作為馴化菌種的保藏培養(yǎng)基。
3)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)預(yù)處理的黃姜水解廢液加入10-30g/L的氮源、0.2-1.5g/L的礦質(zhì)鹽、1-5g/L的消泡劑，攪拌均勻后在種子罐或發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌30-60分鐘，冷卻至30-35℃?zhèn)溆?。所用的氮源是指大豆粕、花生粕、菜籽粕、魚粉、玉米漿、酵母粉與蛋白胨等，最好是大豆粕，最佳用量是20g/L；所述礦質(zhì)鹽是由磷酸氫二鉀、硫酸鎂、硫酸錳三種物質(zhì)組成的混合物，混合物中三種物質(zhì)的質(zhì)量比為20-100∶10-30∶1-5。所用的消泡劑是指泡敵、聚丙二醇、豆油、花生油等，其中最好是泡敵，泡敵的最佳用量為1.5g/L。
4)種子罐發(fā)酵向培養(yǎng)基接種Bt馴化菌株的搖瓶菌液，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。發(fā)酵條件為接種量1-3％，罐溫28-32℃、罐壓0.02-0.06MPa、通氣量1∶1.0-1.5(V/V/分)、攪拌速度220-260轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間8-12小時。
5)發(fā)酵罐發(fā)酵按8-15％的接種量將種子液移種到發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫28-32℃、罐壓0.02-0.06MPa、通氣量1∶1.0-1.5(V/V/分)、攪拌速度180-220轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間30-42小時。放罐標(biāo)準(zhǔn)伴孢晶體脫落20％、發(fā)酵液pH為8.5-9.0。
6)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入20-50g/L的分散劑與1-4g/L乳化劑，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度150-220℃，出口溫度60-70℃，至含水率低于4％，分裝。所述的分散劑是指高嶺土、硅藻土、膨潤土或輕質(zhì)碳酸鈣，其中最好是高嶺土，最佳用量為40g/L。所述的乳化劑是指木素磺酸鈉、Tween-80或TX-10，其中最好是木素磺酸鈉，木素磺酸鈉的最佳用量為2g/L。
本發(fā)明的技術(shù)原理是以黃姜水解廢液所含的糖分與少量的蛋白質(zhì)、磷以及微量元素為主要營養(yǎng)物質(zhì)，同時補(bǔ)充部分氮源與礦質(zhì)元素，在維持適宜pH、溫度與通氣量的條件下，蘇云金桿菌得以生長與增殖，形成芽孢與殺蟲晶體蛋白等殺蟲活性物質(zhì)，發(fā)酵液經(jīng)濃縮干燥制成微生物殺蟲劑產(chǎn)品。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點與積極效果(1)解決了高濃度黃姜水解廢液的處置出路問題，既防止了有用物質(zhì)的流失與對環(huán)境的污染，又實現(xiàn)了資源化綜合利用，起到變廢為寶的功效。
(2)現(xiàn)有蘇云金桿菌微生物殺蟲劑主要以葡萄糖、蛋白胨、黃豆粉、玉米淀粉、麥麩等工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品或農(nóng)副產(chǎn)品為發(fā)酵原料，原料價格過高是其難于普及的主要限制因素。本發(fā)明中蘇云金桿菌主要依靠黃姜水解廢液中自身的可利用成分(糖分、蛋白質(zhì)與礦質(zhì)鹽等)生長與增殖，添加的成分較少，并且可大大減少降低了微生物殺蟲劑的生產(chǎn)成本，可促進(jìn)蘇云金桿菌這一生態(tài)無害的生物農(nóng)藥的推廣應(yīng)用。
(3)與現(xiàn)有技術(shù)——黃姜水解廢液提取葡萄糖或發(fā)酵制酒精相比，本發(fā)明不需要昂貴復(fù)雜的提取精制工序，并且所得產(chǎn)品的附加值比葡萄糖與酒精要高，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)可行性。
(4)本發(fā)明不改變現(xiàn)有的黃姜薯蕷皂素提取工藝，也不影響提取效率。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，列舉6個實施例，對本發(fā)明加以進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不只限于這些實施例。
實施例1(1)黃姜水解廢液取湖北省十堰市某黃姜加工廠的水解廢液，該廠采用預(yù)發(fā)酵-酸水解法提取皂素，工藝流程為黃姜→粉碎→預(yù)發(fā)酵→硫酸水解→水解渣提取皂素，水解廢液排放。經(jīng)分析廢液中還原糖含量為20.1g/L、粗蛋白含量為2.2g/L、硫酸根含量38.9g/L，pH＜0。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理向黃姜水解廢液中投加54.0g/L的Ca(OH)2粉末，充分?jǐn)嚢瑁瑴y廢液pH為7.50，游離SO42-濃度為3200mg/L。重力沉降3小時，將CaSO4沉淀物去除。
(3)Bt菌種馴化采用微生物殺蟲劑廠常用生產(chǎn)菌株的BtHD-1為出發(fā)菌株。牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的成分為牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，瓊脂15g/L；自來水1000mL，pH7.2-7.5，15磅壓力與121℃下滅菌30分鐘。取稀釋8倍黃姜水解廢液1000mL，代替培養(yǎng)基的自來水，其它成分不變，制成含1/8倍原濃度水解廢液的固體平板，接種Bt HD-1出發(fā)菌株，在30℃下培養(yǎng)72小時至出現(xiàn)菌落。用晶體芽孢區(qū)別染色法顯微觀察菌株形態(tài)，取正常菌落接種于含有1/4濃度水解廢液的固體平板中，在同樣條件下培養(yǎng)72小時，然后按上述方法將固體平板中廢液的濃度提高至1/2與原濃度，進(jìn)行繼代培養(yǎng)。上述過程可反復(fù)進(jìn)行12-15次，結(jié)果所得的Bt馴化菌株的殺蟲效價與出發(fā)菌株在常規(guī)培養(yǎng)基的基本相同，所得菌株為馴化菌種。用斜面培養(yǎng)基保藏備用。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)Ca(OH)2粉末預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入15g/L的大豆粕、0.5g/L的磷酸氫二鉀、0.2g/L的硫酸鎂、0.02g/L的硫酸錳和2g/L的泡敵。分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至30℃?zhèn)溆谩?br> 其它消泡劑是聚丙二醇、豆油、花生油，分別代替泡敵，效果相同。
(5)種子罐發(fā)酵接種1％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.03MPa、通氣量1∶1.0(V/V/分)、攪拌速度240轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間12小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵接種10％的種子液到發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.03MPa、通氣量1∶1.2(V/V/分)、攪拌速度180轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間32小時。
(7)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入40g/L的分散劑高嶺土與2g/L的乳化劑木素磺酸鈉，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度150℃，出口溫度60℃，至含水率低于4％，分裝。
其它分散劑是硅藻土、膨潤土或輕質(zhì)碳酸鈣，效果相同。
其它乳化劑是Tween-80或TX-10，代替木素磺酸鈉，效果相同。
實施例2(1)黃姜水解廢液同實施例1。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理同實施例1。
(3)Bt菌種馴化同實施例1。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向已預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入20g/L的花生粕、0.75g/L的磷酸氫二鉀、0.3g/L的硫酸鎂、0.03g/L的硫酸錳和2.5g/L的泡敵。分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至35℃?zhèn)溆谩?br> (5)種子罐發(fā)酵接種1.5％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.2(V/V/分)、攪拌速度250轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間10小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵接種8％的種子液到發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.1(V/V/分)、攪拌速度200轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間36小時。
(7)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入30g/L的硅藻土與1.5g/L Tween-80，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度220℃，出口溫度70℃，至含水率低于4％，分裝。
實施例3(1)黃姜水解廢液同實施例1。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理向黃姜水解廢液中緩慢投加41.0g/L的CaO粉末，充分?jǐn)嚢瑁瑴y廢液pH為7.55，游離SO42-濃度為2600mg/L。重力沉降3小時，將CaSO4沉淀物去除。
(3)Bt菌種馴化同實施例1。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入15g/L的魚粉和5.0g/L的豆油。不加礦質(zhì)鹽，分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至35℃?zhèn)溆谩?br> (5)種子罐發(fā)酵接種1.5％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫32℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.5(V/V/分)、攪拌速度260轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間8小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵接種10％的種子液到發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫32℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.5(V/V/分)、攪拌速度220轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間32小時。
(7)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入30g/L的膨潤土與2.5g/L TX-10，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度200℃，出口溫度70℃，至含水率低于4％，分裝。
實施例4(1)黃姜水解廢液取湖北省勛西縣某黃姜加工廠的水解廢液，該廠采用酶水解-酸水解法，工藝流程為黃姜→濕磨→淀粉酶液化、糖化酶糖化→過濾物酸水解→水解渣提取皂素，水解廢液排放。經(jīng)分析廢液中還原糖含量為32.5g/L、粗蛋白含量為3.1g/L、硫酸根含量29.3g/L，pH＜0。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理向黃姜水解廢液中投加40.0g/L的Ca(OH)2粉末，充分?jǐn)嚢?，測廢液pH為7.42，游離SO42-濃度為4600mg/L。用常規(guī)離心分離法將CaSO4沉淀物去除。
(3)Bt菌種馴化采用常用生產(chǎn)菌株Bt 7216為出發(fā)菌株。馴化方法同實施例1。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向已預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入15g/L的大豆粕、0.8g/L的磷酸氫二鉀、0.3g/L的硫酸鎂、0.04g/L的硫酸錳和2g/L的泡敵。分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至30℃?zhèn)溆谩?br> (5)種子罐發(fā)酵接種1％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫28℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.0(V/V/分)、攪拌速度220轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間12小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵以8％的接種量將種子液移入發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫28℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.2(V/V/分)、攪拌速度200轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間42小時。
(7)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入50g/L的高嶺土與2.0g/L的Tween-80，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度160℃，出口溫度65℃，至含水率低于4％，分裝。
實施例5(1)黃姜水解廢液同實施例4。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理向黃姜水解廢液中緩慢投加30g/L的CaO粉末，充分?jǐn)嚢?，測廢液pH為7.35，游離SO42-濃度為4800mg/L。重力沉降3小時，將CaSO4沉淀物去除。
(3)Bt菌種馴化同實施例4。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)過預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入30g/L的玉米漿、0.25g/L的磷酸氫二鉀、0.1g/L的硫酸鎂、0.01g/L的硫酸錳和5g/L的花生油。分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至32℃?zhèn)溆谩?br> (5)種子罐發(fā)酵接種2％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.2(V/V/分)、攪拌速度240轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間10小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵以10％的接種量將種子液移入發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫30℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.2(V/V/分)、攪拌速度200轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間38小時。
(7)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入25g/L的硅藻土與1.0g/L的木素磺酸鈉，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度180℃，出口溫度65℃，至含水率低于4％，分裝。
實施例6(1)黃姜水解廢液同實施例4。
(2)黃姜水解廢液預(yù)處理同實施例4。
(3)Bt菌種馴化同實施例4。
(4)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)過預(yù)處理的黃姜水解廢液中加入20g/L的酵母粉、0.5g/L的磷酸氫二鉀、0.2g/L的硫酸鎂、0.02g/L的硫酸錳和1g/L的泡敵。分別在種子罐與發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121℃溫度滅菌60分鐘，冷卻至35℃?zhèn)溆谩?br> (5)種子罐發(fā)酵接種3％的上述Bt馴化菌株的搖瓶菌液發(fā)酵培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為罐溫32℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.5(V/V/分)、攪拌速度250轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間8小時。
(6)發(fā)酵罐發(fā)酵以12％的接種量將種子液移入發(fā)酵罐。培養(yǎng)條件為罐溫32℃、罐壓0.02MPa、通氣量1∶1.5(V/V/分)、攪拌速度210轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間32小時。
(7)酵液后處理發(fā)酵液加入50g/L的輕質(zhì)碳酸鈣和2.0g/L的木素磺酸鈉，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度220℃，出口溫度70℃，至含水率低于4％，分裝。
權(quán)利要求
1.黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特性在于該方法按如下順序的步驟進(jìn)行廢液的預(yù)處理、菌種馴化、培養(yǎng)基成分補(bǔ)充、種子罐發(fā)酵、發(fā)酵罐發(fā)酵與發(fā)酵液后處理，具體方法如下其中L代表1升黃姜水解廢液；％代表質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，即每100份質(zhì)量的培養(yǎng)基中接種種子的份數(shù)；1)廢液的預(yù)處理向含固率為2-5％的黃姜水解廢液中投加10-80g/L的含鈣堿性物質(zhì)，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)，去除CaSO4沉淀物；反應(yīng)后廢液pH為7.0-8.5，游離SO42-含量降至500-5000mg/L；2)菌種馴化采取在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中逐步提高黃姜水解廢液濃度的方法馴化Bt發(fā)酵菌種，在添加不同濃度黃姜水解廢液的固體斜面或平板中接種Bt菌株，30℃下培養(yǎng)72小時，依次反復(fù)進(jìn)行；3)培養(yǎng)基成分補(bǔ)充向經(jīng)預(yù)處理的黃姜水解廢液加入10-30g/L的氮源、0.2-1.5g/L的礦質(zhì)鹽、1-5g/L的消泡劑；攪拌均勻后在種子罐或發(fā)酵罐中經(jīng)15磅壓力與121溫度滅菌30-60分鐘，冷卻至30-35℃?zhèn)溆茫?)種子罐發(fā)酵向培養(yǎng)基接種Bt馴化菌株的搖瓶菌液，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；發(fā)酵條件為接種量1-3％，罐溫28-32℃，罐壓0.02-0.06MPa，通氣量1∶10-1.5V/V/分，攪拌速度220-260轉(zhuǎn)/分，發(fā)酵時間8-12小時；5)發(fā)酵罐發(fā)酵按8-15％的接種量將種子液移種到發(fā)酵罐，發(fā)酵條件為罐溫28-32℃、罐壓0.02-0.06MPa、通氣量1∶10-1.5V/V/分、攪拌速度180-220轉(zhuǎn)/分、發(fā)酵時間30-42小時；6)發(fā)酵液后處理發(fā)酵液加入20-50g/L的分散劑與1-4g/L的乳化劑，攪拌均勻，送入噴霧干燥塔干燥，進(jìn)風(fēng)溫度150-220℃，出口溫度60-70℃，分裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于1)中所用的含鈣堿性物質(zhì)是Ca(OH)2、CaCO3或CaO，其中，最好是Ca(OH)2，Ca(OH)2的最佳用量是60g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于1)中所用的CaSO4沉淀物去除方法是利用重力沉降分離或離心分離法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于3)中所用的氮源是大豆粕、花生粕、菜籽粕、魚粉、玉米漿、酵母粉或蛋白胨，其中，最好是大豆粕，最佳用量是20g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于3)中所用的礦質(zhì)鹽是由磷酸氫二鉀、硫酸鎂、硫酸錳三種物質(zhì)組成的混合物，混合物中三者的質(zhì)量比為20-100∶10-30∶1-5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于3)中所用的消泡劑是泡敵、聚丙二醇、豆油或花生油，其中最好是泡敵，泡敵的最佳用量為1.5g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于6)中所用的所述的分散劑是高嶺土、硅藻土、膨潤土或輕質(zhì)碳酸鈣，其中，最好是高嶺土，高嶺土最佳用量為40g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用黃姜水解廢液制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的方法，其特征在于6)中所述的乳化劑是木素磺酸鈉、Tween-80或TX-10，其中，最好是木素磺酸鈉，木素磺酸鈉的最佳用量為2g/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及黃姜水解廢液制備蘇云金芽孢桿菌微生物殺蟲劑的方法。該方法按如下順序的步驟進(jìn)行廢液的預(yù)處理、菌種馴化、培養(yǎng)基成分補(bǔ)充、種子罐發(fā)酵、發(fā)酵罐發(fā)酵與發(fā)酵液后處理，具體方法詳見說明書。本發(fā)明優(yōu)點是不影響原有的黃姜皂素提取工藝與提取效率，可獲得殺蟲效果良好并對環(huán)境安全無害的微生物殺蟲劑，既實現(xiàn)了黃姜水解廢液的資源化處置，又降低了微生物殺蟲劑的生產(chǎn)成本。
文檔編號A01P7/04GK1799362SQ200610000898
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者周順桂, 常明, 盧娜, 倪晉仁 申請人:北京大學(xué)