一種‘載體水分轉(zhuǎn)移’法用于制備含農(nóng)用菌膠囊的新工藝的制作方法
【專利說明】一種'載體水分轉(zhuǎn)移'法用于制備含農(nóng)用菌膠囊的新工藝
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種以細菌多糖為壁材，采用'載體水 分轉(zhuǎn)移'創(chuàng)新技術(shù)制備農(nóng)業(yè)微生物芽孢膠囊粉末的工藝。
【背景技術(shù)】；
[0002] -，自二十世紀三十年代美國人D。E。Wurster用物理法制備成微膠囊以耒，此項 技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展迅猛。從技術(shù)看，除物理法外已有化學法及物理化學法共三大類。應(yīng)用 領(lǐng)域已擴展至醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化妝品、建筑及生物工程等方方面面。
[0003] 二，二十世紀八十年代開始，有許多研究者對菌類【如雙岐桿菌、乳酸菌、蘇云金桿 菌、白僵菌等】的膠囊化技術(shù)進行探索，曾采用噴務(wù)干燥、噴務(wù)冷凝、流化床包衣或空氣懸浮 法、擠壓法、凝聚法或相分離法、靜電學方法等對菌體或芽孢進行膠囊化?，F(xiàn)在對這些技術(shù) 的優(yōu)缺桌比較，發(fā)現(xiàn)靜電學及凝聚法或相分離法不利于大規(guī)模生產(chǎn)，擠壓法及流化床包衣 或空氣懸浮法可導致菌體活力下降，而噴務(wù)冷凝的能耗過大，只有噴務(wù)干燥法較理想，但熱 敏菌除外?！疚墨I1】
[0004] 三，由于農(nóng)藥、化肥的過度施用，環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品受到污染。推行生態(tài)農(nóng)業(yè)，采用低毒 高效農(nóng)藥及肥料乃當務(wù)之急。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不少很有效的對環(huán)境友好的微生物藥肥，但因 為這些菌藥菌肥的活菌體對外界不良環(huán)境條件如溫度、水分、幅射、化學因子等耐受能力不 強而易于死亡，有些甚至難以保存三個月。而菌藥菌肥效果持續(xù)發(fā)揮必須依賴活菌。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] -，由于微生物藥肥的效果取決于相應(yīng)有效活菌的存在與否。因此將發(fā)酵產(chǎn)生的 菌體【芽孢為佳】膠囊化以延長菌的存活期是理想的方法。本發(fā)明僅涉及的就是芽孢膠囊 化。
[0006] 二，由以上各種膠囊化技術(shù)對比可見，除熱敏菌之外，噴務(wù)干燥法較佳，此法一般 以水溶性聚合物為壁材。本發(fā)明也采用類似壁材，但不是外加的，而是其本身發(fā)酵產(chǎn)生的細 菌多糖亦即胞外多糖，一般胞外多糖對微生物本身有保護作用，細菌的胞外多糖又可作為 増稠劑、凝膠劑、乳化劑和成膜劑?！疚墨I2】。具備作為壁材的要求。
[0007] 三，本發(fā)明以'載體水分轉(zhuǎn)移'技術(shù)對芽孢進行膠囊化，而不是采用噴務(wù)干燥法，因 為，1，噴務(wù)干燥法不利于熱敏菌活力保持，有不少菌的芽孢也是不太耐熱的。2,噴務(wù)干燥法 難以直接【即不濃集菌體的發(fā)酵原液】噴入發(fā)酵液，因為除去發(fā)酵液中占93%以上的水分需 要大量能耗。3,如果先濃集菌體再噴務(wù)干燥，則將丟失含許多有用物質(zhì)的發(fā)酵液。
[0008] 所謂'載體水分轉(zhuǎn)移'技術(shù)中的載體，本發(fā)明采用的是一種高分子吸水性樹脂，其 具有以下特桌；
[0009] 1，可快速吸收達其本身重量幾百倍的水分。發(fā)酵液噴入吸水樹脂時，水分快速被 樹脂吸收。以菌體為芯材和胞外多糖為壁材的膠囊自然形成。
[0010] 2,吸水同時樹脂本身三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膨脹。利于包含菌體【芽孢】的膠囊進入樹脂 網(wǎng)格。
[0011] 3,吸水樹脂在干燥環(huán)境中又能釋放出水分，同時三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)收縮，水分釋放后 甾下的溶質(zhì)及包容菌體【芽孢】的膠囊就被包囊于網(wǎng)格之中。
[0012] 若將含芽孢的發(fā)酵液加入樹脂，發(fā)酵液中絕大部分水將被吸入樹脂，然后在一定 溫度【該菌芽孢可以承受的溫度】下真空干燥，即可獲得4%以下水分的粉狀膠囊。避免了 高溫對菌體的傷害。
[0013] 這種粉狀膠囊包埋了芽孢以及菌發(fā)酵所產(chǎn)生的次生物質(zhì)【如各種酶、抗菌素、天然 促進作物生長發(fā)育的促生素以及誘導作物抗性的特異因子等】。這些次生物質(zhì)的抗病、促生 長等作用我們在實踐中觀察是極為顯著的。而噴務(wù)干燥前如果濃集菌體則將丟棄次生物 質(zhì)。
[0014] 載體的作用有二；一是吸、放水分即水分轉(zhuǎn)移；二是起二層膠衣作用。此外，作為 載體的高吸水性樹脂在作物抗旱中的作用非常顯著，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的抗旱利器。這就為此種 微生物藥肥増?zhí)砹肆硪环N功能一一抗旱。
[0015] 四，【具體實施方式】；以下列三種可產(chǎn)生胞外多糖的農(nóng)用微生物為例。
[0016] 實施例1 ;膠質(zhì)芽孢桿菌發(fā)酵液【含芽孢32億個/毫升】以霧狀噴入含水量4%的 高吸水性脂粉末中，在不斷攪拌下緩緩噴入。每100克高吸水性樹脂可噴入發(fā)酵液10- 30毫升，本例為30毫升。充分攪勻【約30分鐘】。然后真空干燥，干燥溫度36攝氏度，真 空度-0.1 MPa，干燥期間【二小時后】定時測水分，至含水量4%以下時即可終止，并取出，用 鋁塑膜袋封口包裝。
[0017] 另外向100克【含水約6%】草炭噴入30毫升同樣的發(fā)酵液充分攪勻為對比物。
[0018] 兩份樣品分別在24小時、30天、180天、360天后測定存活的有效活菌數(shù)，結(jié)果如 下；
[0019]
【主權(quán)項】
1. 一種制備農(nóng)用微生物【菌體、芽孢】膠囊粉末的'載體水分移轉(zhuǎn)'新技術(shù)的特征在于； 以高吸水性樹脂為水分轉(zhuǎn)移及菌體【芽孢】所形成的膠囊的載體。制備膠囊時，載體與含菌 發(fā)酵液重量比為10比1至3。發(fā)酵液噴入時應(yīng)不停攪拌，噴完發(fā)酵液后仍需攪拌約30分 鐘。
2. 這一新技術(shù)適用于能分泌胞外多糖的微生物。本發(fā)明采用農(nóng)用菌自身分泌的胞外多 糖作為膠囊壁材。
3. 根據(jù)權(quán)利要術(shù)1及2所述，均勻攪拌后的含菌載體，在真空干燥箱中以適合該菌生存 的溫度及真空【約-〇. IMPa】下干燥至水分含量4%以下。
4. 干燥完成后的粉狀農(nóng)用菌膠囊要密封保存。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備粉狀農(nóng)用菌膠囊的新工藝——‘載體水分轉(zhuǎn)移’技術(shù)。此項工藝屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。工藝利用高吸水性樹脂快速吸收發(fā)酵液中的水分，并承載含芽孢的芯材與胞外多糖構(gòu)成外壁的膠囊，然后通過在真空和一定的芽孢可承受的溫度下干燥，便可獲得粉狀膠囊。經(jīng)平板計數(shù)法測定，360天后，膠囊中的有效活菌數(shù)仍在初始值的70％左右。而未形成膠囊的對比物存放三個月后已全無活菌。本工藝所形成的膠囊在有水環(huán)境中又可釋放出活菌，發(fā)揮各菌的特定功能。因此可用作制造微生物藥肥等產(chǎn)品，其商品貨架期較長。又因為采用高吸水性樹脂作菌體載體，所以此種膠囊產(chǎn)品還具抗旱作用。
【IPC分類】A01N63-02, C05G3-00, A01N25-26
【公開號】CN104744108
【申請?zhí)枴緾N201310737403
【發(fā)明人】汪鶴亭, 汪洪
【申請人】汪鶴亭
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月27日