一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝.將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到35℃-60℃時(shí)進(jìn)入真空薄膜濃縮器，在真空度為-70kpa～-95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10％-25％時(shí)，開(kāi)始出料。所述真空薄膜濃縮器為MVR濃縮器、降膜蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)濃縮器。采用本發(fā)明芽孢桿菌發(fā)酵液中可溶性的增效物質(zhì)、促生物質(zhì)、抑菌活性物質(zhì)等得到有效回收；低溫濃縮過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水，生化需氧量(BOD值)極低，一般在80以下，達(dá)到達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，不需進(jìn)行復(fù)雜的處理，成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)農(nóng)藥和化肥的過(guò)量使用導(dǎo)致很多植物病蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性，造成生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)，因此高效、安全的微生物農(nóng)藥和生物化肥越來(lái)越受到人們的關(guān)注。而芽孢桿菌能分泌大量的活性物質(zhì)以及抑菌物質(zhì)，對(duì)許多細(xì)菌和真菌有抑制活性，能提高植物的抗病能力，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量。另外，芽孢桿菌還具有多種酶活、抗氧化和抗腫瘤等生物活性，能很好的用于飼料工業(yè)中。因此，隨著芽孢桿菌研究的深入，它在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)藥領(lǐng)域、生物學(xué)理論研究方面將有更廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]鑒于芽孢桿菌廣泛的用途，國(guó)內(nèi)有大量廠家生產(chǎn)芽孢桿菌類(lèi)產(chǎn)品，但是相關(guān)產(chǎn)品普遍質(zhì)量不高。目前芽孢桿菌制劑常見(jiàn)的生產(chǎn)方法是采用相關(guān)的芽孢桿菌生產(chǎn)菌種，分批發(fā)酵培養(yǎng)，至其大部分或者全部形成芽孢時(shí)，采用板框過(guò)濾或者離心的方式進(jìn)行濃縮，添加助劑后烘干或者噴霧干燥得到芽孢桿菌的活菌制劑。這些方法的干燥、濃縮工藝存在著以下不足:
[0004]1、傳統(tǒng)的絮凝/板框過(guò)濾或者離心的濃縮方法，會(huì)產(chǎn)生大量生化需氧量(B0D值)很高的廢水，需要進(jìn)行復(fù)雜的處理后才可能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)處理成本較高；
[0005]2、采用絮凝/板框過(guò)濾或者離心技術(shù)還會(huì)造成發(fā)酵上清里面的有效成分丟失，造成產(chǎn)品效果的下降。
[0006]真空薄膜蒸發(fā)器是一類(lèi)蒸發(fā)器的總稱，特點(diǎn)是物料液體沿加熱管壁呈膜狀流動(dòng)而進(jìn)行傳熱和蒸發(fā)。該類(lèi)蒸發(fā)器包括MVR(機(jī)械式蒸汽再壓縮)蒸發(fā)器，降膜式濃縮蒸發(fā)器和板式濃縮蒸發(fā)器等等。該類(lèi)蒸發(fā)器有如下特點(diǎn):
[0007]一、蒸發(fā)強(qiáng)度大，具有比較高的傳熱系數(shù)。
[0008]二、因?yàn)檫@類(lèi)蒸發(fā)器使用的是真空技術(shù)操作，因此可以把物料的沸點(diǎn)降低下來(lái)，在確保溫度差相同的條件下可以使用低品位蒸汽，從而節(jié)省下大量的能源，成本也就降低了。
[0009]三、蒸發(fā)物料的性質(zhì)決定著真空的程度，這也使得處理物料的沸點(diǎn)得到很大的下降，由此可見(jiàn)對(duì)于熱敏性物料的低溫濃縮非常合適，一般對(duì)于腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)進(jìn)行濃縮時(shí)，采用普通的材料來(lái)處理就可以了。
[0010]四、真空薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控起來(lái)十分方便，對(duì)于維修和保養(yǎng)來(lái)說(shuō)也很容易。
[0011]五、物料在真空薄膜蒸發(fā)器里停留的時(shí)間在幾秒到幾十秒之間不等，停留的時(shí)間非常短，能夠使產(chǎn)品在蒸發(fā)過(guò)程中的分解得到很大的減少，而讓溶劑的回升率大大提升。
[0012]真空薄膜蒸發(fā)器被廣泛應(yīng)用于中藥活性物質(zhì)濃縮，食品添加劑濃縮，抗生素濃縮，酶制劑濃縮等領(lǐng)域，但目前還沒(méi)有用于活菌制劑濃縮方面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是針對(duì)目前芽孢桿菌活菌干燥工藝所存在的問(wèn)題，旨在提供一種能最大程度保留發(fā)酵液中有效物質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)生的廢水較少，能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的芽孢桿菌低溫濃縮工藝。
[0014]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到35 V _60°C時(shí)進(jìn)入真空薄膜濃縮器，在真空度為-70kpa?-95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10%-25%時(shí)，開(kāi)始出料。
[0015]本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、相比采用傳統(tǒng)的絮凝/板框過(guò)濾或者離心的濃縮方式，芽孢桿菌發(fā)酵液中可溶性的增效物質(zhì)、促生物質(zhì)、抑菌活性物質(zhì)等得到有效回收；
[0017]2、低溫濃縮過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水，生化需氧量(B0D值)極低，一般在80以下，達(dá)到達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，不需進(jìn)行復(fù)雜的處理，成本低。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到35°C -60°C時(shí)進(jìn)入真空薄膜濃縮器，在真空度為-70kpa?_95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
[0019]真空薄膜濃縮器為MVR濃縮器、降膜蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)濃縮器。
[0020]下面用具體實(shí)施例詳述本發(fā)明:
[0021]實(shí)施例1:將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到35°C時(shí)進(jìn)入MVR濃縮器，在真空度為_(kāi)95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -20%時(shí)，開(kāi)始出料，從蒸發(fā)室出來(lái)的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力溫度升高至100C _115°C，送至加熱室當(dāng)加熱蒸汽使用，加熱發(fā)酵液至35°C，加熱蒸汽本身冷凝成水。整個(gè)過(guò)程中，二次蒸汽得到了充分利用，極大的提高了熱效率。
[0022]實(shí)施例2:將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到60°C時(shí)進(jìn)入降膜蒸發(fā)器，在真空度為_(kāi)70kpa下進(jìn)行蒸發(fā)，然后依次進(jìn)入二效和三效蒸發(fā)器，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到15% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
[0023]實(shí)施例3:將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到50°C時(shí)進(jìn)入板式蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行濃縮，在真空度為_(kāi)86kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
【權(quán)利要求】
1.一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，其特征在于將經(jīng)一、二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到35°c -60°C時(shí)進(jìn)入真空薄膜濃縮器，在真空度為_(kāi)70kpa?_95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，其特征在于真空薄膜濃縮器為MVR濃縮器、降膜蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)濃縮器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，其特征在于發(fā)酵液加熱到35°C時(shí)進(jìn)入MVR濃縮器，在真空度為-95kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -20%時(shí)，開(kāi)始出料，從蒸發(fā)室出來(lái)的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力溫度升高至100C -115°C，送至加熱室當(dāng)加熱蒸汽使用，加熱芽孢桿菌發(fā)酵液至35°C，加熱蒸汽本身冷凝成水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，其特征在于芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到60°C時(shí)進(jìn)入降膜蒸發(fā)器，在真空度為-70kpa下進(jìn)行蒸發(fā)，然后依次進(jìn)入二效和三效蒸發(fā)器，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到15% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種芽孢桿菌低溫濃縮工藝，其特征在于芽孢桿菌發(fā)酵液加熱到50°C時(shí)進(jìn)入板式蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行濃縮，在真空度為_(kāi)86kpa下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)芽孢桿菌發(fā)酵液濃縮至含固量達(dá)到10% -25%時(shí)，開(kāi)始出料。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK104232533SQ201410436931
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】廖先清, 周榮華, 饒犇, 劉芳, 陳偉, 張先進(jìn), 張光陽(yáng), 楊自文 申請(qǐng)人:湖北省生物農(nóng)藥工程研究中心