專利名稱:一種芽孢桿菌絮凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物絮凝劑的制備方法，尤其涉及了一種芽孢桿菌絮凝劑的制備方法。
背景技術(shù)：
具有分泌絮凝劑能力的微生物稱為絮凝劑產(chǎn)生菌，微生物絮凝劑的研究早就發(fā)現(xiàn)，最早的絮凝劑產(chǎn)生菌是i^iter/iW從活性污泥中篩選得到。
1976年，Nakamura j.等人從霉菌、細(xì)菌、放線菌、酵母菌等菌種中，篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中以醬油曲霉(Aspergillus ^皿泌)AJ7002產(chǎn)生的絮凝劑效果最好。1985年，Takagi H等人研究了擬青霉素iPeiecilomyces sp. 1-1)微生物產(chǎn)生的絮凝劑 PFlOl0 PFlOl對微生物細(xì)胞、啤酒酵母、血紅細(xì)胞、活性污泥、纖維素粉、活性炭、硅藻土、氧化鋁等有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用紅球菌iMhodococcuserythropolis) 研制成功生物絮凝劑N0C-1，對泥漿水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨脹污泥、紙漿廢水等均有極好的絮凝和脫色效果，是目前發(fā)現(xiàn)的最好的微生物絮凝劑之一。
能產(chǎn)生微生物絮凝劑的微生物種類很多，它們大量存在于土壤和廢水處理的活性污泥中。很長時間以來，早就發(fā)現(xiàn)一些微生物有細(xì)胞絮凝現(xiàn)象，但一直未對其產(chǎn)生重視，近十幾年來，細(xì)胞絮凝技術(shù)才作為一種簡便和經(jīng)濟(jì)分離技術(shù)在連續(xù)發(fā)酵及產(chǎn)品分離中得到廣泛的應(yīng)用。
微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機(jī)物。其主要成分有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。從其來源看，也屬于天然有機(jī)高分子絮凝劑，因此它具有天然有機(jī)高分子絮凝劑的一切優(yōu)點。同時，微生物絮凝劑的研究工作目前還是主要篩選優(yōu)良的菌種，以較低的成本獲得高效和適應(yīng)特種要求的各種絮凝劑。
國內(nèi)類似技術(shù)
1、胡筱敏等人的發(fā)明專利“一種制備微生物絮凝劑的方法”(發(fā)明專利申請?zhí)?200810012572. 6，公開號CN101327975A)，主要以戴爾福特食酸菌為生產(chǎn)菌株制備微生物絮凝劑。該技術(shù)以出發(fā)菌株以液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)后產(chǎn)物以有機(jī)溶劑提取，再經(jīng)減壓濃縮，并冷凍干煉獲得微生物絮凝劑成品。
2、清華大學(xué)孫燕等3人的發(fā)明專利“一種利用發(fā)酵行業(yè)的副產(chǎn)物菌體制備微生物絮凝劑的方法”(發(fā)明專利申請?zhí)?00810103128. 5，公開號CN1012M969A)，將克雷伯氏桿菌接入含甘油或葡萄糖的種子培養(yǎng)基，繼而在發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧或有氧發(fā)酵，采用膜過濾和離心手段進(jìn)行固液分離，所得固體部分可直接作為微生物絮凝劑使用。
本發(fā)明涉及一株以蠟狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)作為出發(fā)菌株的微生物絮凝劑，該微生物絮凝劑商品名WCF。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種性能穩(wěn)定，絮凝效率高，制備方法簡便，發(fā)酵周期短，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的芽孢桿菌絮凝劑的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決 芽孢桿菌絮凝劑的制備方法，具體方法如下
篩選產(chǎn)生微生物絮凝劑的優(yōu)良菌株；
以二、三十種細(xì)菌、酵母菌作為微生物絮凝劑的篩選菌株，通過對高嶺土作為篩選底物，其具體方法為，在Φ18πιπιΧ200πι1的玻璃試管中加入0. 5%的高嶺土懸浮液40ml，再加入0.5ml培養(yǎng)成熟的各種微生物培養(yǎng)液，震蕩或搖勻5min，靜止10 min,對比其各種微生物菌種產(chǎn)生的絮凝效果，蠟狀芽孢桿菌是絮凝效果最好的菌種之一。
本發(fā)明選用蠟狀芽孢桿菌ma llus Cereus) 為生產(chǎn)菌株，保藏編號 CGMCC1.447，保藏地點中國普通微生物菌種保藏管理中心；本菌種購自于中國科學(xué)院微生物研究所(國家菌種保藏委員會)。
a、配制培養(yǎng)基
1)斜面培養(yǎng)基蛋白胨10.0g，牛肉浸膏3. 0g, NaC15. 0g，瓊脂15. 0g，蒸餾水1. 0L, ρΗ7· 0 ；
2)種子培養(yǎng)基淀粉1_5%，葡萄糖0.1-1. 0%，蛋白胨0. 1-1. 5%，玉米漿0. 5-5%,磷酸氫二鉀0. 1-1.0%，其余為水，ρΗ7.0 ；以上百分比為質(zhì)量百分比。
3)發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉1_10%，豆餅粉0. 5-1. 5%，磷酸氫二鉀0. 1-1. 0%,氯化鈣 0. 5-2. 0%，硫酸鎂0. 001-0. 10%，其余為水，ρΗ7· 0，滅菌；以上百分比為質(zhì)量百分比。
b、微生物的培養(yǎng)和發(fā)酵條件
所述1)斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)條件在30 培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)成熟后放在4 冰箱中保存， 一個月后移植一次；
所述幻種子培養(yǎng)基培養(yǎng)條件種子培養(yǎng)基在121 滅菌15min，滅菌后接入斜面培養(yǎng)基菌種，25所述幻發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵條件發(fā)酵培養(yǎng)基在121 滅菌20min，滅菌后接入5-15%種子培養(yǎng)基的菌種，25^-35 通氣培養(yǎng)30-5 ，通氣比為1:1-1.8 ；
c、絮凝劑的提取上述發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，收集濾液；
d、絮凝劑成品制備上述濾液以真空濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，濃縮比率1-1/10;干燥溫度前期控制在40°C，中期60-70°C，后期110-115°C，干燥時間80-120分鐘，濃縮液真空干燥， 獲得絮凝劑白色固體粉末成品。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果
1、本發(fā)明的蠟狀芽孢桿菌絮凝劑性能穩(wěn)定，常溫下儲存一年，絮凝劑絮凝效率可達(dá) 90%以上；
2、以農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)的蠟狀芽孢桿菌絮凝劑，方法簡便，發(fā)酵周期短，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明不但在廢水處理方面有廣泛的用途，且因微生物絮凝劑高效和安全等優(yōu)點，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價值。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述實施例1
選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)為生產(chǎn)菌株，保藏編號CGMCC1. 447，保藏地點中國普通微生物菌種保藏管理中心。
菌株的培養(yǎng)和發(fā)酵條件
斜面培養(yǎng)基蛋白胨10. 0g，牛肉浸膏3.0g，NaC15. Og,瓊脂15. 0g，蒸餾水1. 0L， pH7. 0 ；在30 培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)成熟后放在4 冰箱中保存，一個月后移植一次；
種子培養(yǎng)基淀粉3%，葡萄糖0. 5%，蛋白胨0. 5%，玉米漿1%，磷酸氫二鉀0. 2%，pH自然； 種子培養(yǎng)基在121 滅菌15min，滅菌后接入斜面培養(yǎng)基菌種，在30 通氣培養(yǎng)30h，通氣比為1:0.6 ；
發(fā)酵培養(yǎng)基；淀粉8%，豆餅粉1. 2%，磷酸氫二鉀05%，氯化鈣0. 8%，硫酸鎂0. 005%, pH 自然，發(fā)酵培養(yǎng)基在121 滅菌20min，滅菌后冷卻至室溫，接入7%種子培養(yǎng)基的菌種，在 32°C通氣培養(yǎng)48h，通氣比為1 1 ； 絮凝劑的提取
發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，進(jìn)料壓力0. 2MPA，進(jìn)料時間30min，壓榨壓力0. 4MPA，壓榨時間20 min，收集濾液； 絮凝劑成品制備
上述濾液以真空濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，濃縮后液量為25%;真空干燥，真空度控制在 0. 06MPA，干燥溫度前期控制在40°C，中期65°C，后期110°C，干燥時間90分鐘，獲得絮凝劑白色固體粉末成品。
實施例2
選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)為生產(chǎn)菌株，保藏編號CGMCC1. 447，保藏地點中國普通微生物菌種保藏管理中心。
菌株的培養(yǎng)和發(fā)酵條件
斜面培養(yǎng)基蛋白胨10. Og,牛肉浸膏3. 0g, NaC15. Og,瓊脂15. Og,蒸餾水1. 0L, pH7. 0 ； 在30 培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)成熟后放在4 冰箱中保存，一個月后移植一次；
種子培養(yǎng)基淀粉2. 5%，葡萄糖1. 0%，蛋白胨0. 8 %，玉米漿1. 2%，磷酸氫二鉀0. 5 %， PH自然；種子培養(yǎng)基在121 滅菌15min嗎，滅菌后接入斜面培養(yǎng)基菌種，在30 通氣培養(yǎng) 30h，通氣比為1:0. 8 ；
發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉6%，豆餅粉1. 5%，磷酸氫二鉀0. 5%，氯化鈣0. 5%，硫酸鎂0. 007 %，pH 自然；發(fā)酵培養(yǎng)基在121 滅菌20min，滅菌后冷卻至室溫，接入10%種子培養(yǎng)基的菌種，在 30°C通氣培養(yǎng)48h，通氣比為1 1. 1 ； 絮凝劑的提取
發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，進(jìn)料壓力0. 3MPA,進(jìn)料時間35min，壓榨壓力0. 3MPA，壓榨時間25 min，收集濾液； 絮凝劑成品制備
上述濾液以真空濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，濃縮后液量為18%;濃縮液真空干燥，真空度控制在0. 07MPA，干燥溫度前期控制在50°C，中期70°C，后期105°C，干燥時間95分鐘。獲得絮凝劑白色固體粉末成品。
實施例3選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)為生產(chǎn)菌株，保藏編號CGMCC1. 447，保藏地點 中國普通微生物菌種保藏管理中心。 菌株的培養(yǎng)和發(fā)酵條件
斜面培養(yǎng)基蛋白胨10. 0g，牛肉浸膏3. 0g, NaC15. Og,瓊脂15. Og,蒸餾水 1.0L, pH7.0;在30 培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)成熟后放在4 冰箱中保存，一個月后移植一次； 種子培養(yǎng)基淀粉2. 096，葡萄糖0.596，蛋白胨0.5 %,玉米漿1.096，磷酸氫二鉀0. 5 %，PH自然；種子培養(yǎng)基在121 滅菌15min，滅菌后接入斜面培養(yǎng)基菌種，在^tlC通氣培養(yǎng)3釙，通氣比為1:1;
發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉飛/豆餅粉1. 0%,磷酸氫二鉀0. 5%,氯化鈣0. 8%,硫酸鎂0. 01 %， PH自然，發(fā)酵培養(yǎng)基在121 滅菌20min，滅菌后冷卻至室溫，接入1 種子培養(yǎng)基的菌種，在28°C通氣培養(yǎng)50h,通氣比為1 1. 2 ； 絮凝劑的提取
發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，進(jìn)料壓力0. 3MPA，進(jìn)料時間30min，壓榨壓力0. 4MPA,壓榨時間25min,收集濾液； 絮凝劑成品制備
上述濾液以真空濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，濃縮后液量為22%;濃縮液真空干燥，真空度控制在0.07MPA，干燥溫度前期控制在50°C，中期70°C，后期105°C，干燥時間95分鐘。獲得絮凝劑白色固體粉末成品。
微生物絮凝劑絮凝率測定方法
向IOOmL比色管中加入0. 5g高嶺土、3mL的l%CaCl2溶液和2mL絮凝劑，然后加蒸餾水至IOOmL,蓋上磨口塞，將比色管上下自然翻轉(zhuǎn)和振蕩anin，務(wù)必使高嶺土和CaCl2溶液以及絮凝劑完全溶解和充分混合，靜止5min;
取比色管中50mL處的處理液，用722型分光光度計測定其在550nm波長處的吸光度 OD550 (A),以其他條件相同但用2mL新鮮培養(yǎng)液代替作為處理液的空白對照(B)，絮凝率 (FR)的計算公式如下 FR (%) = (A-B) /AXlOO ；
經(jīng)測定，上述3個實施例的絮凝劑的絮凝效率均可達(dá)90%以上。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種芽孢桿菌絮凝劑的制備方法，其特征在于，具體方法如下選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)為生產(chǎn)菌株，保藏編號CGMCC1. 447，保藏地點中國普通微生物菌種保藏管理中心；a、配制培養(yǎng)基1)斜面培養(yǎng)基蛋白胨10.0g，牛肉浸膏3. 0g, NaC15. 0g，瓊脂15. 0g，蒸餾水1. 0L, ρΗ7· 0 ；2)種子培養(yǎng)基淀粉1_5%，葡萄糖0.1-1. 0%，蛋白胨0. 1-1. 5%，玉米漿0. 5-5%,磷酸氫二鉀 0. 1-1. 0%，其余為水，pH7. 0 ；3)發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉1_10%，豆餅粉0.5-1.5%，磷酸氫二鉀0.1-1.0%，氯化鈣 0. 5-2. 0%，硫酸鎂 0. 001-0. 10%，其余為水，ρΗ7· 0，滅菌；b、微生物的培養(yǎng)和發(fā)酵條件所述1)斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)條件在30 培養(yǎng)4-5天，培養(yǎng)成熟后放在4 冰箱中保存， 一個月后移植一次；所述幻種子培養(yǎng)基培養(yǎng)條件種子培養(yǎng)基在121 滅菌15min，滅菌后接入斜面培養(yǎng)基菌種，252.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的芽孢桿菌絮凝劑的制備方法，其特征在于所述的發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，進(jìn)料壓力0. 2-0. 3MPA，進(jìn)料時間30-35min，壓榨壓力0. 3-0. 4MPA，壓榨時間 20-25min。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種微生物絮凝劑的制備方法，公開了一種芽孢桿菌絮凝劑的制備方法，經(jīng)培養(yǎng)基培養(yǎng)，選用蠟狀芽孢桿菌(BacillusCereus)為生產(chǎn)菌株，保藏編號CGMCC1447，經(jīng)培養(yǎng)基培養(yǎng)、發(fā)酵，得到的發(fā)酵液以板框壓濾機(jī)壓濾，收集濾液，進(jìn)行濃縮，濃縮液真空干燥后，獲得絮凝劑白色固體粉末成品。本發(fā)明的蠟狀芽孢桿菌絮凝劑性能穩(wěn)定,常溫下儲存一年,絮凝劑絮凝效率可達(dá)90%以上；以農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)的蠟狀芽孢桿菌絮凝劑，方法簡便，發(fā)酵周期短，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C12P1/04GKCN102337299SQ201110326838
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月25日
發(fā)明者何歡, 周曉云, 蘇玉剛, 荊政, 鄭展望 申請人:杭州江南科學(xué)研究院有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan