專利名稱：氣流懸浮式真菌孢子分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及真菌孢子分離器，具體涉及使用氣流懸浮式原理使真菌孢子從固
體培養(yǎng)基上分離開的裝置，特別涉及生物農(nóng)藥的生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中所必須的分離提純過程，屬生物農(nóng)藥的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，全世界都在關(guān)注環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題，無毒、無殘留、對(duì)人和生物鏈影響很小的生物農(nóng)藥正在受到極大的重視， 生物農(nóng)藥是指直接利用生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)或生物活體作為農(nóng)藥，以及人工合成的與天然化合物結(jié)構(gòu)相同的農(nóng)藥。生物農(nóng)藥具有生產(chǎn)原料來源廣泛，對(duì)非靶標(biāo)生物安全、毒副作用小、對(duì)環(huán)境兼容性好等特點(diǎn)，已成為全球農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。[0004] 特別是近10年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)、基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、酶工程等高新技術(shù)的飛速發(fā)展，并逐漸滲入到生物農(nóng)藥生產(chǎn)中，使其展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景和巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，生物農(nóng)藥的優(yōu)越特性(節(jié)能、環(huán)保、保護(hù)資源)比以往任何時(shí)期都更加受到世界各國政府的重視，成為各國生物技術(shù)研究機(jī)構(gòu)和公司的研究熱點(diǎn)。目前科學(xué)家們已研制出一系列選擇性強(qiáng)、效能高、無污染的生物農(nóng)藥 目前世界上生物農(nóng)藥使用量最多的國家有墨西哥、美國和加拿大等國，占世界總量的44%。歐洲的生物農(nóng)藥使用量占全世界的20%，亞洲占13%，大洋洲占11%，拉美洲和加勒比灣占9%，非洲占3%。 我國生物農(nóng)藥的研究始于20世紀(jì)50年代初，至今已有50年的歷史。在國家主管部門的扶持下，經(jīng)過近30年的發(fā)展，已逐步形成了具有良好試驗(yàn)條件的科研院所、高校、國家及部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及其他具備一定工作條件的研究單位。在生物農(nóng)藥的資源篩選評(píng)價(jià)、遺傳工程、發(fā)酵工程、產(chǎn)后加工和工程化示范驗(yàn)證方面已經(jīng)自成體系，擁有大約400家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)。我國生物農(nóng)藥的研究開發(fā)步伐逐年加快，至2001年我國已注冊(cè)登記的生物農(nóng)藥品種達(dá)80個(gè)，占已注冊(cè)品種總數(shù)的13. 7% ;產(chǎn)品694個(gè)，占已注冊(cè)產(chǎn)品的7. 2%，年產(chǎn)量近10萬t制劑。至2004年我國已注冊(cè)登記的生物農(nóng)藥有效成分品種140個(gè)，占我國農(nóng)藥總有效成分品種的15% ;產(chǎn)品411個(gè)，占已注冊(cè)產(chǎn)品的8%年產(chǎn)量12 13萬t制劑，約占農(nóng)藥總產(chǎn)量的12% ;年產(chǎn)值約3億美元，占農(nóng)藥總產(chǎn)值的10%左右；使用面積約2600萬hm2次，每年新研制成功和登記注冊(cè)的生物農(nóng)藥品種以4%的速度遞增，我國規(guī)劃到2015年生物農(nóng)藥占所有農(nóng)藥的份額將由現(xiàn)在的10%增加到30%。加強(qiáng)生物農(nóng)藥新產(chǎn)品研發(fā)，加快生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，增加生物農(nóng)藥市場(chǎng)份額，滿足我國無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品和有機(jī)食品生產(chǎn)中病蟲害防治的需要，緩解農(nóng)藥殘留帶來的環(huán)境污染問題己成為我國科技界、產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的問題。 國內(nèi)已研究出真菌殺蟲劑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)新工藝一氣相雙動(dòng)態(tài)固態(tài)發(fā)酵新技術(shù)，從根本上解決了常規(guī)開放式發(fā)酵易染菌、發(fā)酵參數(shù)難以控制，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的弊病；新工藝使染菌率降低到0. 1%以下，發(fā)酵水平比常規(guī)固態(tài)發(fā)酵提高1 2倍，產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低50%以上。殺菌真菌農(nóng)藥主要有木霉菌等。木霉菌是被國際國內(nèi)研究所證明的一類理想的生防微生物，其通過寄生病原菌、產(chǎn)生抑菌物質(zhì)、提高植物抗病能力等起到防病作用。同時(shí)具有剌激作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)的性能，是研究最多，應(yīng)用面積最大的真菌殺菌劑。木霉菌分布極為廣泛，對(duì)多種病原真菌有抑制作用，由于其拮抗作用明顯且適應(yīng)性廣，已有許多菌株及劑型被正式商業(yè)注冊(cè)登記。目前真正以木霉菌生產(chǎn)的生防制劑在生產(chǎn)上應(yīng)用還不普遍，高效、穩(wěn)定且適合工廠化的菌株不多，需要更廣泛地研究其作用機(jī)制和生物學(xué)特性，以期尋找到更多的、高效的和適合于生產(chǎn)的菌株，為持續(xù)農(nóng)業(yè)提供更多的物質(zhì)貯備和為木霉生產(chǎn)提供可靠的科學(xué)依據(jù)。目前關(guān)于木霉與寄主植物之間的互作較之木霉與病原真菌寄主的互作還知之甚少，這對(duì)于提高木霉的生防效率是極其重要的，還有待于加強(qiáng)，從而為更好地開發(fā)木霉生防制劑，提高其在植病生防中的地位，為農(nóng)業(yè)創(chuàng)收開辟道路。[0008] 我們研制本實(shí)用新型專利是起源于生物除草劑的研究，通過實(shí)驗(yàn)選出使某特定害草染病死亡的真菌，在麥麩，木屑，作物秸桿等固態(tài)培養(yǎng)基上繁殖出大量的這種真菌及其孢子，然后分離提純出其孢子，使用時(shí)將該孢子用水稀釋，噴灑在雜草上，孢子萌發(fā)，使特定的害草染病死亡。木霉真菌是產(chǎn)生纖維素酶的主要菌種。它能把木材、木屑、麥秸等纖維素原料分解轉(zhuǎn)化葡萄糖。真菌生長(zhǎng)過程中的分泌物將培養(yǎng)基和真菌孢子緊緊粘合在一起，傳統(tǒng)方法很難將其有效完整地分離，給相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究和小規(guī)模生產(chǎn)帶來困難，目前使用的主要方法是用粉粹機(jī)將培養(yǎng)基和孢子一起打碎，然后用不同孔徑的篩子多次篩選，得到符合純度要求的孢子，這不僅工作效率低，在操作過程中，彌漫在空氣中的真菌孢子被操作者吸入會(huì)產(chǎn)生損害健康的問題?，F(xiàn)在也有一種旋風(fēng)離心式分離器，它也是先使用傳統(tǒng)的機(jī)械式粉碎機(jī)將固態(tài)培養(yǎng)基打碎，這會(huì)使一些脆性干燥的培養(yǎng)基變成和真菌孢子體積比重相近的微粒，無法使其分離，小的培養(yǎng)基碎片會(huì)一同進(jìn)入收集袋中，分離的純度不高。[0009] 我們經(jīng)過對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有的少數(shù)幾種分離器的分折，設(shè)計(jì)研制出本實(shí)用新型氣流懸浮式真菌孢子分離器，它不僅有體積小，使用方便，分離純度高，功耗小，分離系統(tǒng)均由高品質(zhì)透明亞克力材料制成，內(nèi)部工作狀況清晰可見，可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整操作進(jìn)程，而且分離倉可方便拆下更換，內(nèi)部清洗方便容易，可分離多種相似的真菌孢子，特別適用于實(shí)驗(yàn)室及小規(guī)模的試生產(chǎn)使用。為了進(jìn)一步提高分離的純度和區(qū)分純度的等級(jí)，我們還配備了全自動(dòng)篩網(wǎng)分選器，可進(jìn)一步提高分離的純度，操作者可根據(jù)純度要求選擇使用。

實(shí)用新型內(nèi)容分離器的主要功能是將孢子從培養(yǎng)基上分離出來，分離的純度是關(guān)鍵，目前所有
分離器及手工操作中，都是首先將分離物進(jìn)行粉碎，由于培養(yǎng)基大多是用麥麩、木屑等較脆性材料構(gòu)成，粉碎過程中強(qiáng)勁地粉碎刀片會(huì)將培養(yǎng)基也打得很細(xì)碎，存在大量與孢子體積、比重相似的微粒存在，這樣無論是用重力，離心，篩選等方法都難以將兩者分離，本實(shí)用新型將這種粉碎的過程改變?yōu)閿噭?dòng)和拍打的過程，盡量快速和盡量徹底地將孢子從培養(yǎng)基上拍打下來而保持培養(yǎng)基的盡量完整，增加兩者重量和體積的差異，是我們要解決的主要問題。在整個(gè)操作過程中不讓真菌孢子逸出彌散在空氣中，從而可能危害到使用者的健康是我們要解決的另一個(gè)重要問題，可觀察到整個(gè)操作過程，各個(gè)部件可拆卸易清洗，各種孢子分離時(shí)不會(huì)造成交叉污染，也是我們要解決的問題。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種氣流懸浮式真菌孢子分離器，有效地解決了問題。[0011] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 —種氣流懸浮式真菌孢子分離器，它包括分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)；分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)設(shè)置在一個(gè)密閉的氣流循環(huán)管道裝置中，其中分離倉的倉體由通氣網(wǎng)架分為上倉和下倉，下倉中設(shè)有的進(jìn)氣口 ，上倉設(shè)有出氣口 ，進(jìn)氣口與風(fēng)機(jī)氣道相通；出氣口處通過連接管與收集器相通；在分離倉上倉的下部設(shè)置有攪動(dòng)棒，攪動(dòng)棒通過一非接觸式柔性傳動(dòng)裝置受電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在出氣口的下方設(shè)有擋板。 上述所說的密閉的氣流循環(huán)管道裝置的分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)各部件是可拆卸部件。 上述所說的分離倉的材質(zhì)是透明材質(zhì)，優(yōu)選有機(jī)玻璃。 上述所說的非接觸式柔性傳動(dòng)裝置是由設(shè)置在分離倉內(nèi)、外的兩塊磁鐵構(gòu)成；攪動(dòng)棒固定在分離倉內(nèi)的磁鐵上。 與目前使用的粉碎機(jī)加粉篩相比的純手工操作相比，使用本實(shí)用新型其效率可提高10倍以上，并能大大減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是操作房間內(nèi)的空氣中不會(huì)彌漫真菌及其孢子，避免了操作者吸入污染空氣而引起的不適與疾病，與其它類型的真菌孢子分離器相比，分離的純度更高，并且體積、重量、耗電、都要小得多，而且分離部分可用透明有機(jī)玻璃制造，整個(gè)分離過程都可清晰地觀察到，清潔容易，特別適用于有關(guān)實(shí)驗(yàn)室及小規(guī)模試生產(chǎn)使用。

圖1是本實(shí)用新型氣流懸浮式真菌孢子分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 l，電機(jī) 2，磁鐵 3磁鐵架 4，通氣網(wǎng)5，攪動(dòng)棒6，分離倉 7，擋板8，連接
管9，收集器IO，風(fēng)扇ll，控制電路
具體實(shí)施方式裝置如圖l所示 整個(gè)裝置為一個(gè)密閉的氣流循環(huán)系統(tǒng)，分離過程是在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，所以不會(huì)有真菌孢子逸出漂散在空氣中，危害到操作者的身體健康。 4為通氣網(wǎng)架，支撐未分離的較大塊的培養(yǎng)基并使它處于攪動(dòng)棒的工作范圍以內(nèi)，讓循環(huán)氣流從它下面吹出，使拍打散落的孢子隨氣流懸浮起來，并讓粘有孢子的培養(yǎng)基在氣流的吹動(dòng)下不斷翻動(dòng)，讓攪動(dòng)棒繼續(xù)不斷地將附著在培養(yǎng)基上的孢子打落，5為攪動(dòng)棒，它為一個(gè)純?nèi)械稜钗?，最適長(zhǎng)度為工作管(分離倉)直徑的0.618倍，它通過旋轉(zhuǎn)及培養(yǎng)基在氣流的作用下的翻動(dòng)，以適當(dāng)?shù)牧Χ?，均勻不斷地拍打著培養(yǎng)基，使附著在培養(yǎng)基上孢子基本都被拍打下來，3、2為非接觸式柔性傳動(dòng)裝置，它是本實(shí)用新型的核心技術(shù)，它將動(dòng)力電機(jī)1發(fā)出的原動(dòng)力，通過磁力將動(dòng)力傳送到攪動(dòng)棒5中，這樣做的目的是磁力傳動(dòng)的力度是柔性的，即力的大小是有一定的變化的，每次碰到大塊的或是團(tuán)結(jié)較緊密的培養(yǎng)基時(shí)，不象粉碎機(jī)的刀具強(qiáng)行將其打碎，以致產(chǎn)生大量的細(xì)微的難以區(qū)分的顆粒，而是力度逐漸增大，將大塊的培養(yǎng)基壓開打散，如一次不能達(dá)到壓散的目的，它將會(huì)將這次的動(dòng)能積累等到下圈時(shí)再次擠壓，直到團(tuán)塊被壓散為止。在循環(huán)風(fēng)的翻動(dòng)和攪動(dòng)棒的不斷拍打下，孢子在分離倉6內(nèi)與培養(yǎng)基不斷分離，并由循環(huán)風(fēng)的升力克服孢子的重力而漂浮在分離倉5的一定高度，風(fēng)扇(風(fēng)機(jī))10在控制電路11的控制下，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定可調(diào)的氣流，只要流量合適，就能使孢子通過連接管8進(jìn)入收集器9， 7為垂直于氣流方向的半圓形培養(yǎng)基擋板，它首先是為了阻擋住了被攪動(dòng)棒帶動(dòng)而產(chǎn)生的大動(dòng)能培養(yǎng)基直接飛入收集管道，另外它改變了氣流的方向，而孢子由于體積重量很小，可隨氣流轉(zhuǎn)彎進(jìn)入收集器，而體積較大的培養(yǎng)基卻難以做到這一點(diǎn)，進(jìn)一步提高了分離的純度。，被擋住的培養(yǎng)基可能堆積在擋板的上面，本實(shí)用新型巧妙利用了電機(jī)轉(zhuǎn)到所產(chǎn)生的輕微震動(dòng)使這些堆積起來的培養(yǎng)基又自動(dòng)落下，重新進(jìn)入分離狀態(tài)，分離倉6為透明有機(jī)玻璃制成，操作者可清楚地觀察到分離倉內(nèi)攪動(dòng)棒的運(yùn)行情況，培養(yǎng)基附著的孢子的脫落情況，隨時(shí)可調(diào)節(jié)風(fēng)量、攪動(dòng)棒的旋轉(zhuǎn)速度、工作時(shí)間等參數(shù)，以達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。在循環(huán)氣道上設(shè)計(jì)分多種粗細(xì)不同的部分，直徑最大的分離倉可增加分離的面積，提高工作的效率，并能使氣流穩(wěn)定平緩，從而使孢子能穩(wěn)定懸停在一定高度。直徑較小的傳輸導(dǎo)管的氣體流速大大高于其它地方，它能把已分離開的孢子快速吹離走防止了沉淀堆積。分離部分的各個(gè)部件均可方便地拆卸并清洗，這樣在更換孢子品種時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)交叉污染問題。收集器9由200目尼龍沙網(wǎng)網(wǎng)制成，上方帶有尼龍搭扣，可容易取下，如遇不同的品種，可方便拆換。 具體使用時(shí)，選擇所需要的殺蟲或除草的真菌，通過固態(tài)發(fā)酵在麥麩等培養(yǎng)基上培養(yǎng)出大量的該真菌及其孢子，通過自然干燥或減壓干燥的方法將其含水量降到5%以下，取下分離倉，將其放入分離倉中，注意加入的數(shù)量不要超過分離倉的1/2，安裝好分離倉，工作時(shí)間一般選3-5分鐘，啟動(dòng)開關(guān)，攪動(dòng)棒、循環(huán)風(fēng)機(jī)就會(huì)自動(dòng)工作，透過透明的分離倉，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量，使懸浮在風(fēng)中的孢子剛好能適量地進(jìn)入連接管進(jìn)入收集器，同時(shí)調(diào)節(jié)攪動(dòng)棒的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使分離的效果和分離的效率能達(dá)到一個(gè)較好的結(jié)果，當(dāng)看到附著在培養(yǎng)基上的孢子基本都已脫落，就可取下分離倉，倒出用過的培養(yǎng)基，換上新的，其余參數(shù)不變，繼續(xù)下一輪的操作。當(dāng)通達(dá)透明的觀察門看到收集器已滿時(shí)，打開門，取出分離好的孢子即可。如工作途中要更換品種，則應(yīng)取下分離倉、連接管及收集器，用水洗凈或換上備用件，避免發(fā)生交叉污染。
權(quán)利要求一種氣流懸浮式真菌孢子分離器，它包括分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)；其特征在于分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)設(shè)置在一個(gè)密閉的氣流循環(huán)管道裝置中，其中分離倉的倉體由通氣網(wǎng)架分為上倉和下倉，下倉中設(shè)有的進(jìn)氣口，上倉設(shè)有出氣口，進(jìn)氣口與風(fēng)機(jī)氣道相通；出氣口處通過連接管與收集器相通；在分離倉上倉的下部設(shè)置有攪動(dòng)棒，攪動(dòng)棒通過一非接觸式柔性傳動(dòng)裝置受電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在出氣口的下方設(shè)有擋板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流懸浮式真菌孢子分離器，其特征在于，所說的密閉的氣 流循環(huán)管道裝置的分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)各部件是可拆卸部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流懸浮式真菌孢子分離器，其特征在于，分離倉的材質(zhì)是 透明材質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣流懸浮式真菌孢子分離器，其特征在于，所說的透明材質(zhì) 是有機(jī)玻璃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流懸浮式真菌孢子分離器，其特征在于，所說的非接觸式 柔性傳動(dòng)裝置是由設(shè)置在分離倉內(nèi)、外的兩塊磁鐵構(gòu)成；攪動(dòng)棒固定在分離倉內(nèi)的磁鐵上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種真菌孢子分離器，所說的真菌孢子分離器包括設(shè)置在一個(gè)密閉的氣流循環(huán)管道裝置中分離倉、連接管、收集器和風(fēng)機(jī)，其中分離倉的倉體由通氣網(wǎng)架分為上倉和下倉，下倉中設(shè)有的進(jìn)氣口，上倉設(shè)有出氣口，進(jìn)氣口與風(fēng)機(jī)氣道相通；出氣口處通過連接管與收集器相通；在分離倉上倉的下部設(shè)置有攪動(dòng)棒，攪動(dòng)棒通過一非接觸式柔性傳動(dòng)裝置受電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在出氣口的下方設(shè)有擋板。本實(shí)用新型具有體積小，使用方便安全，分離純度高，功耗小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12M1/00GK201545827SQ200920048569

公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者唐玉新, 宋小玲, 強(qiáng)勝, 朱云枝, 朱佳廷, 林家彬, 陸艷娜 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院;南京農(nóng)業(yè)大學(xué)