一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝.膠凍樣芽孢桿菌經(jīng)一、二級種子擴大培養(yǎng)后接入發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在發(fā)酵過程中通過補料流加碳源增加芽孢桿菌的數(shù)量和轉(zhuǎn)化率，顯著提高單位產(chǎn)量，降低了單位成本；結(jié)束發(fā)酵，使用真空薄膜濃縮器濃縮發(fā)酵液，發(fā)酵液中的可溶性增效物質(zhì)、促生物質(zhì)、抑菌活性物質(zhì)能有效回收；濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備干燥造粒，分選顆粒，旋風分離器捕集細粉返回再造粒，得每克菌粉CFU不少于2.0×1010個的膠凍樣芽孢桿菌產(chǎn)品。尾氣處理，達標排放。本發(fā)明能最大程度保留發(fā)酵液中有效物質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量高、設備利用率高，生物活性保持的比較好，廢氣，廢水達標排放，能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝。

【背景技術】
[0002]膠凍樣芽胞桿菌(Bacillus mucilaginosus),俗稱鉀細菌,是農(nóng)田中常見的一種土壤細菌。五十年代初，蘇聯(lián)學者亞歷山大羅夫首先報導從土壤中分離到此種特殊細菌，不僅有活化硅酸鹽礦物中鉀素的能力，而且還能利用磷灰石中磷素和固定大氣氮素，因而稱為硅酸鹽細菌。菌體形態(tài)為粗長桿狀，末端圓形，大小為I?1.2X4?7微米，不運動，革蘭氏染色不定，菌體中常有I?2個大脂肪顆粒。在營養(yǎng)貧乏的選擇性培養(yǎng)基中菌體外包有橢圓形肥大莢膜，大小為5?7 X 7?10微米，比菌體大10?20倍甚至50倍；在營養(yǎng)貧乏時，菌體外甚至包有2?4層莢膜，大小為15?20 X 20?25微米。反之，在營養(yǎng)豐富時形成莢膜較小或不形成莢膜。培養(yǎng)后期在長桿形菌體中形成粗大的長橢圓型芽胞，大小為
1.5?1.8-3?3.5微米，芽孢多中生或近端生胞囊膨大后不呈梭形。胞壁厚，能為堿性復紅染成紫紅色，芽孢內(nèi)為紅色。在電鏡下顯示芽孢表面有8?10個縱向嵴狀突起。
[0003]膠凍樣芽孢桿菌具有多種功能。首先，膠凍樣芽孢桿菌是一種高活性菌，在土壤中繁殖生長，可以起到固氮、解磷并且釋放可溶性的鈣、硫、鎂、鐵、鑰、錳等中微量的作用，不但可以增進土壤的肥力，還可以為作物提供可吸收利用的全面營養(yǎng)元素，可以有效提高化肥利用率。
[0004]其次，膠凍樣芽孢桿菌在施入土壤以后，其代謝過程中還能產(chǎn)生赤毒素、吲哚乙酸、細胞分裂素等多種生理性物質(zhì)和蛋白質(zhì)氨基酸類物質(zhì)，可同比增加作物葉綠素含量16%至18%，可以顯著增強作物的光合作用，促進作物根系發(fā)達和生長健壯，增強作物抗旱、抗寒、抗病以及抗逆能力，可有效提高作物產(chǎn)量，還可以改善產(chǎn)品品質(zhì)。
[0005]再次，這種菌還可以有效給土壤補入大量有益的微生物，在作物根部形成有益菌群，并且可以有效抑制有害和致病微生物的繁殖，顯著減少多種土傳病害的發(fā)生，例如小麥的白粉病、棉花立枯病、黃枯萎病等等，進而減少部分農(nóng)藥的使用，減輕農(nóng)藥污染。
[0006]鑒于膠凍樣芽孢桿菌如此多的用途，國內(nèi)已有廠家生產(chǎn)膠凍樣芽孢桿菌類產(chǎn)品，但是相關產(chǎn)品普遍質(zhì)量不高。目前膠凍樣芽孢桿菌制劑常見的生產(chǎn)方法是采用相關的膠凍樣芽孢桿菌生產(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，采用板框過濾或者離心的方式進行濃縮，添加助劑后烘干或者噴霧干燥得到多粘芽孢桿菌的活菌制劑。這些方法存在著以下不足:
[0007]1、發(fā)酵罐裝料系數(shù)為60% -70%，設備利用率不高；
[0008]2、由于采用的分批發(fā)酵，導致發(fā)酵初始培養(yǎng)基濃度過高，接種后延滯期較長，發(fā)酵過程中副產(chǎn)物形成較多，發(fā)酵產(chǎn)品濃度上不去，最終導致發(fā)酵成本較大；
[0009]3、發(fā)酵液的濃縮一般采用的絮凝/板框過濾或者離心技術，這兩種技術一般都會產(chǎn)生大量的廢水，后續(xù)處理成本較高；
[0010]4、采用絮凝/板框過濾或者離心技術還會造成發(fā)酵上清里面的有效成分丟失，造成產(chǎn)品效果的下降；
[0011]5、噴霧干燥一般設定的入口溫度為180°C至200°C，出口溫度為80°C到100°C，在這樣較高的工作溫度下，某些品種的菌數(shù)會有一定程度的下降，直接影響了產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0012]真空薄膜蒸發(fā)器是一類蒸發(fā)器的總稱，特點是物料液體沿加熱管壁呈膜狀流動而進行傳熱和蒸發(fā)，優(yōu)點是傳熱效率高，蒸發(fā)速度快，物料停留時間短，因此特別適合熱敏性物質(zhì)的蒸發(fā)。該類蒸發(fā)器包括MVR(機械式蒸汽再壓縮)蒸發(fā)器，降膜式濃縮蒸發(fā)器和板式濃縮蒸發(fā)器等等。常常應用于中藥活性物質(zhì)濃縮，食品添加劑濃縮，抗生素濃縮，酶制劑濃縮等領域，但目前還沒有用于活菌制劑濃縮方面。
[0013]多級低溫噴霧流化干燥造粒相較于常規(guī)噴霧干燥塔，采用了多種先進的技術，t匕如塔內(nèi)用了多個噴槍結(jié)構(gòu)，噴槍采用的是高壓噴嘴，噴出的霧滴分散效果好，且多個噴嘴噴出的霧滴相互碰撞，極易形成大顆粒；而沒有形成顆粒的則被旋風分離器捕集，然后返回塔頂霧化區(qū)進行粉體的重新附聚和造粒；并且塔底有流化床可對形成的顆粒進行二次干燥，進一步降低顆粒的含水量；該系統(tǒng)要求進料有很高的固含量(10% -25% )，這樣不需要粘合劑就能直接形成顆粒；由于是多級干燥系統(tǒng)，而且物料含水量不高，所以該設備的操作溫度相比常規(guī)噴霧干燥塔要低，一般風溫度控制在130°C _180°C，出口溫度控制在60°C -80°C之間，這樣該系統(tǒng)具備很好的干燥熱敏性物料的能力，將該技術應用于活菌制劑的干燥上，可很好的保留產(chǎn)品中的生物活性，獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，以及環(huán)保，工序少等優(yōu)點。
[0014]發(fā)酵和干燥造粒會產(chǎn)生大量的廢氣，里面常含有揮發(fā)性有機物(VOC)，硫化氫，氨氣，硫醇類等各種污染物，同時伴有難聞的惡臭味，過去發(fā)酵企業(yè)一般將其直接排放或者簡單的用水噴淋后排放，兩種處理方式會造成對環(huán)境的嚴重污染。采用合適的化學試劑直接氧化廢氣中的相關污染物或者用物理方法分解其中的污染物是比較好的處理方法，能夠解除廢氣中的惡臭味，減少環(huán)境污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種設備利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量提高，生物活性保持的比較好，廢氣，廢水達標排放，能夠大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，產(chǎn)量更高，生產(chǎn)成本明顯降低的膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝。
[0016]本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝，具體步驟如下:
[0017]I) 一級種子培養(yǎng):5000ml三角瓶中裝有2000ml —級種子培養(yǎng)基，115°C -121 °C濕熱滅菌15-30min，取1ml膠凍樣芽孢桿菌活菌凍干管菌種接種于一級種子培養(yǎng)基中，在28°C -30°C培養(yǎng)12?16h ;所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5 %-2.5 %，牛肉膏0.5% _3%，蛋白胨 0.5% -3%，培養(yǎng)基 pH 為 6.5-7.5 ；
[0018]2) 二級種子培養(yǎng):在400L發(fā)酵罐中裝有150L或300L 二級種子培養(yǎng)基，115 0C -121 °C濕熱滅菌15-30min，將3000ml —級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；在280C -30°C培養(yǎng)12?16h ;所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5% -2.5%，酵母抽提物0.5% _3%，蛋白胨 0.5%-2.5%，磷酸氫二鉀 0.02% -0.05%，硫酸鎂 0.02% -0.1%，培養(yǎng)基 pH 調(diào)為 6.5-7.5 ；
[0019]3)發(fā)酵:在5m3或40m3發(fā)酵罐中裝有4000L或30m3膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基，115°C _121°C濕熱滅菌15-30min，將150L或300L 二級種子接種于膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制罐壓0.02Mpa-0.05Mpa，在28°C -30°C培養(yǎng)45_50h ;所用培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1% _2%，豆柏1% -3%，玉米漿1% _3%，蛋白胨1% -3%，磷酸氫二鉀0.01% -0.05%，硫酸鎂 0.1% -0.2%，硫酸錳 0.002%，培養(yǎng)基 pH 為 6.5-7.5 ；
[0020]4)補料:當發(fā)酵至12_17h開始流加由葡萄糖20% -60^^^40% _80%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至38-42小時結(jié)束；
[0021]5)至芽孢形成率大于等于90%時，結(jié)束發(fā)酵；
[0022]6)將發(fā)酵液加熱到35°C _60°C時進入濃縮器，在真空度為_70kpa?_95kpa下進行濃縮，濃縮至含固量達到10% -25%時,開始出料；
[0023]7)濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔，得CFU不少于2.0X 101°個的膠凍樣芽孢桿菌產(chǎn)品；所述進風溫度130-180°C，出口溫度 60-800C ；
[0024]8)尾氣處理:采用化學氧化、等離子照射或紫外照射去味、脫氨氮或脫硫化氫處理后排放。
[0025]本發(fā)明有以下優(yōu)點:
[0026]1、通過補料的方法，顯著提高了單位產(chǎn)量，降低了單位成本，發(fā)酵罐裝料系數(shù)由原先的60% -70%提高到80%-90%,設備利用率提高，單罐產(chǎn)量大大提升；通過補料發(fā)酵，達到高密度發(fā)酵，提高生物量，發(fā)酵液有效成分含量提高10-20%，高于分批發(fā)酵；
[0027]2、采用多級發(fā)酵技術，可使用于各種規(guī)模發(fā)酵罐上，縮短了芽孢桿菌的發(fā)酵周期，降低了發(fā)酵染菌風險；
[0028]3、采用低溫真空薄膜濃縮器直接濃縮發(fā)酵液，相比采用傳統(tǒng)的絮凝/板框過濾或者離心的濃縮方式，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；
[0029]4、采用低溫多級干燥制粒新工藝，相比傳統(tǒng)離心噴霧干燥生產(chǎn)工藝，進口風溫和出口風溫低，更好地保留了生物活性，而且一次性獲得水分散顆粒劑產(chǎn)品而不是粉劑產(chǎn)品;
[0030]5、低溫濃縮過程中產(chǎn)生的冷凝水，生化需氧量(B0D值)極低，一般在80以下，達到達標排放標準；而傳統(tǒng)的絮凝/板框過濾或者離心的濃縮方法，會產(chǎn)生大量生化需氧量(B0D值)很高的廢水，需要進行復雜的處理后才可能達到排放標準；
[0031]6、發(fā)酵尾氣、干燥制粒尾氣均通過收集系統(tǒng)收集，經(jīng)化學氧化、等離子照射、紫外照射等去味、脫氨氮、脫硫化氫尾氣處理方式處理后能達標排放。

【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明取膠凍樣芽孢桿菌種子凍干管菌種，接種于115-121?濕熱滅菌15_30min的一級種子培養(yǎng)基中，進行一級種子培養(yǎng)。將一級種子接種于經(jīng)115-121?滅菌15-30min，二級種子培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中進行二級種子培養(yǎng)。發(fā)酵，在發(fā)酵過程中補料，結(jié)束發(fā)酵。
[0033]一、二級種子培養(yǎng)基，發(fā)酵培養(yǎng)基，補料培養(yǎng)基經(jīng)濕熱滅菌后，培養(yǎng)基要迅速降至30°C左右。
[0034]使用真空薄膜濃縮器濃縮發(fā)酵液，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MVR濃縮器，從蒸發(fā)室出來的二次蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，壓力溫度升高至100C -115°C，送至加熱室當加熱蒸汽使用，加熱發(fā)酵液至進料溫度，加熱蒸汽本身冷凝成水。
[0035]多級低溫噴霧流化干燥造粒:濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔，得CFU不少于2.0 X 1ltl個的膠凍樣芽孢桿菌產(chǎn)品；所述進風溫度130°C _180°C，出口溫度60°C -80°C ；
[0036]下面用具體實施例詳述本發(fā)明:
[0037]實施例1:(以5m3發(fā)酵罐為例)
[0038]I) 一級種子培養(yǎng):5000ml三角瓶中裝有2000ml —級種子培養(yǎng)基，121 °C濕熱滅菌15min，取1ml膠凍樣芽孢桿菌活菌凍干管菌種接種于一級種子培養(yǎng)基中，28°C培養(yǎng)16h;菌種未見染菌，菌體形態(tài)較好，再進行下一步操作。所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5%，牛肉膏0.5%，蛋白胨3%、培養(yǎng)基pH為7.5。
[0039]2) 二級種子培養(yǎng):在400L發(fā)酵罐中裝有150L 二級種子培養(yǎng)基，121°C濕熱滅菌15min，將3000ml —級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；在28°C培養(yǎng)16h ;經(jīng)檢查，菌種未見污染和菌體形態(tài)較好的話，再進行下一步操作。所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5%，酵母抽提物0.5 %，蛋白胨2.5 %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸鎂0.02%，培養(yǎng)基pH調(diào)為7.5。
[0040]3)發(fā)酵:在5m3發(fā)酵罐中裝有4000L膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基，121°C濕熱滅菌15min，將150L 二級種子接種于膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制罐壓0.02Mpa-0.05Mpa，在28°C培養(yǎng)50h ;當芽孢形成有90%時放罐。所用培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1%，豆柏1<%，玉米漿1%，蛋白胨3(%，磷酸氫二鉀0.01%，硫酸鎂0.1%，硫酸錳0.002%，培養(yǎng)基 pH 為 7.5。
[0041]4)補料:當發(fā)酵至12h開始流加由葡萄糖60%，水40%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至38小時結(jié)束；
[0042]5)至芽孢形成率大于等于90%時，結(jié)束發(fā)酵；
[0043]6)使用MVR濃縮器濃縮發(fā)酵液:將發(fā)酵液加熱到35°C時進入真空薄膜濃縮器，在真空度為_95kpa下進行濃縮，濃縮至含固量達到10%-20%時，開始出料；從蒸發(fā)室出來的二次蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，壓力溫度升高至100°C _115°C，送至加熱室當加熱蒸汽使用，加熱發(fā)酵液至35°C，加熱蒸汽本身冷凝成水。
[0044]7)多級低溫噴霧流化干燥造粒:濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔；所述進風溫度130°C，出口溫度60°C ；
[0045]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于2.0X 1ici 個。
[0046]8)尾氣處理:干燥制粒尾氣通過收集系統(tǒng)收集，然后通過化學洗滌塔，與化學氧化劑如雙氧水，次氯酸鈉發(fā)生氣-液接觸，這個過程中氣相中的臭味成分轉(zhuǎn)移到液相，并被化學氧化劑氧化，從而達到去味、脫氨氮、脫硫化氫等目的，然后有組織達標排放。
[0047]實施例2、同實施例1，不同的是，
[0048]I) 一級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5%，牛肉膏3 %，蛋白胨
0.5%，培養(yǎng)基pH為6.5 ;115°C濕熱滅菌30min，接種后30°C培養(yǎng)12h。
[0049]2) 二級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5%，酵母抽提物1%，蛋白胨2.5%，磷酸氫二鉀0.05%，硫酸鎂0.1 %，培養(yǎng)基pH調(diào)為6.5 ;115°C濕熱滅菌30min，接種后30°C培養(yǎng)12h。
[0050]3)所用發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1%，豆柏1.5%，玉米漿1.5%，蛋白胨
1.5%,磷酸氫二鉀0.05%，硫酸鎂0.2%，硫酸錳0.002 %，培養(yǎng)基pH為6.5 ; 115 °C濕熱滅菌30min，接種后30°C培養(yǎng)45h。
[0051]4)補料:當發(fā)酵至17h開始流加由葡萄糖50%，水50%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至42小時結(jié)束；
[0052]6)使用降膜蒸發(fā)器將發(fā)酵液加熱到60°C時進入真空薄膜濃縮器，在真空度為-70kpa下進行蒸發(fā)，然后依次進入二效和三效蒸發(fā)器，濃縮至含固量達到15%-25%時，開始出料。
[0053]7)多級低溫噴霧流化干燥造粒:濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔；所述進風溫度180°C，出口溫度80°C ；
[0054]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于
2.0X 1ici 個。
[0055]實施例3、同實施例1，不同的是，
[0056]I) 一級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，牛肉膏1.5%，蛋白胨2%，培養(yǎng)基pH為7.0 ;115°C濕熱滅菌30min，接種后30。。培養(yǎng)12h。
[0057]2) 二級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，酵母抽提物1.5%，蛋白胨0.5%，磷酸氫二鉀0.05%，硫酸鎂0.1%，培養(yǎng)基pH調(diào)為7.0 ;115°C濕熱滅菌30min，接種后30°C培養(yǎng)12h。
[0058]3)所用發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1.5%，豆柏1.2%，玉米漿1.2%，蛋白胨2 %，磷酸氫二鉀0.05%，硫酸鎂0.2%，硫酸錳0.002 %，培養(yǎng)基pH為7.0 ; 115 °C濕熱滅菌30min，接種后30°C培養(yǎng)45h。
[0059]4)補料:當發(fā)酵至15h開始流加由葡萄糖30%，水70%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至40小時結(jié)束；
[0060]6)使用板式蒸發(fā)濃縮器濃縮發(fā)酵液:將發(fā)酵液加熱到50°C時進入板式蒸發(fā)濃縮器進行濃縮，在真空度_86kp下進行蒸發(fā)濃縮。然后當發(fā)酵液濃縮至含固量達到15%-25%時，開始出料。
[0061]7)多級低溫噴霧流化干燥造粒:濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔；所述進風溫度150°C，出口溫度70°C ；
[0062]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于2.0X 1ici 個。
[0063]實施例4:(以40m3發(fā)酵罐為例)，同實施例1，不同的是
[0064]I) 一級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，牛肉膏2%，蛋白胨1%，培養(yǎng)基pH為7.5。
[0065]2)在400L發(fā)酵罐中裝有300L 二級種子培養(yǎng)基，121 °C濕熱滅菌30min，將3000ml一級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；二級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，酵母抽提物2 %，蛋白胨0.5 %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸鎂0.02%，培養(yǎng)基pH調(diào)為7.5。
[0066]3)發(fā)酵:在40m3發(fā)酵罐中裝有30m3膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基，接入300L 二級種子。所用培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1.5%，豆柏1.5%，玉米漿1.5%，蛋白胨2%，磷酸氫二鉀0.03%，硫酸鎂0.2%，硫酸錳0.002 %，培養(yǎng)基pH為7.5。
[0067]4)補料:當發(fā)酵至14h開始流加由葡萄糖20%，水80%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至39小時結(jié)束；
[0068]7)多級低溫噴霧流化干燥造粒:濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔；所述進風溫度150°C，出口溫度70°C ；
[0069]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于2.0X 1ici 個。
[0070]9)尾氣處理:干燥制粒尾氣通過收集系統(tǒng)收集，然后通過等離子體反應區(qū)，該區(qū)富含極高化學活性的物質(zhì)，如高能電子，離子，自由基和激發(fā)態(tài)分子等，廢氣中的污染物質(zhì)與這些高能量物質(zhì)產(chǎn)生反應，在極短時間內(nèi)發(fā)生分解，從而達到去味、脫氨氮、脫硫化氫等目的，然后有組織達標排放。
[0071]實施例5:(以40m3發(fā)酵罐為例)同實施例1，不同的是，
[0072]I) 一級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2%，牛肉膏3%，蛋白胨1%，培養(yǎng)基pH為7.5。
[0073]2)在400L發(fā)酵罐中裝有300L 二級種子培養(yǎng)基，121 °C濕熱滅菌30min，將3000ml一級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；所用二級種子培養(yǎng)培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2%，酵母抽提物3 %，蛋白胨I %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸鎂0.02%，培養(yǎng)基pH調(diào)為7.5。
[0074]3)發(fā)酵:在40m3發(fā)酵罐中裝有30m3膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基，經(jīng)121°C滅菌30min的膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基，接入300L 二級種子，控制罐壓0.02Mpa-0.05Mpa，在30°C培養(yǎng)45h;當芽孢形成有90%時放罐。所用發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜2%，豆柏3 %，玉米漿3 %，蛋白胨I %，磷酸氫二鉀0.01 %，硫酸鎂0.1 %，硫酸錳0.002 %，培養(yǎng)基pH 為 7.5。
[0075]6)使用降膜蒸發(fā)器將發(fā)酵液加熱到50°C時進入真空薄膜濃縮器，在真空度為-86kpa下進行蒸發(fā)，然后依次進入二效和三效蒸發(fā)器，濃縮至含固量達到15%-25%時，開始出料。
[0076]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于2.0X 1ici 個。
[0077]9)尾氣處理:發(fā)酵尾氣、干燥制粒尾氣通過收集系統(tǒng)收集，然后通過高能UV紫外線反應區(qū)，該區(qū)的空氣中的氧分子會被分解產(chǎn)生游離氧，游離氧不穩(wěn)定與氧分子結(jié)合產(chǎn)生臭氧。臭氧對有機物有極強的氧化作用，能與廢氣中的有機污染物產(chǎn)生分解氧化反應，使其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，從而達到去味、脫氨氮、脫硫化氫等目的，然后有組織達標排放。
[0078]實施例6:(以40m3發(fā)酵罐為例)
[0079]I) 一級種子培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，牛肉膏3%，蛋白胨0.5%，培養(yǎng)基pH為7.5。
[0080]2) 二級種子培養(yǎng):在400L發(fā)酵罐中裝有300L 二級種子培養(yǎng)基，121°C濕熱滅菌30min，將3000ml —級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；所用二級種子培養(yǎng)培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉2.5%，酵母抽提物3 %，蛋白胨I %，磷酸氫二鉀0.02%，硫酸鎂0.02%，培養(yǎng)基pH調(diào)為7.5。
[0081]3)發(fā)酵:在40m3發(fā)酵罐中裝有30m3膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基，經(jīng)121°C滅菌30min的膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基，接入300L 二級種子，控制罐壓0.02Mpa-0.05Mpa，在28°C培養(yǎng)48h ;當芽孢形成有90%時放罐。所用發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜2%，豆柏3 %，玉米漿3 %，蛋白胨I %，磷酸氫二鉀0.01 %，硫酸鎂0.1 %，硫酸錳0.002 %，培養(yǎng)基pH 為 7.5。
[0082]5)結(jié)束發(fā)酵:至芽孢形成率大于等于90%時，結(jié)束發(fā)酵；
[0083]6)使用板式蒸發(fā)濃縮器濃縮發(fā)酵液:將發(fā)酵液加熱到60°C時進入板式蒸發(fā)濃縮器進行濃縮，在真空度_70kp下進行蒸發(fā)，濃縮至含固量達到10% -20%時，開始出料。
[0084]本實施例所制的膠凍樣芽孢桿菌干粉活菌制劑，經(jīng)檢驗每克菌粉CFU不少于
2.0X 1ici 個。
[0085]9)發(fā)酵尾氣、干燥制粒尾氣通過收集系統(tǒng)收集，然后通過高能UV紫外線反應區(qū)，該區(qū)的空氣中的氧分子會被分解產(chǎn)生游離氧，游離氧不穩(wěn)定與氧分子結(jié)合產(chǎn)生臭氧。臭氧對有機物有極強的氧化作用，能與廢氣中的有機污染物產(chǎn)生分解氧化反應，使其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，從而達到去味、脫氨氮、脫硫化氫等目的，然后有組織達標排放。
【權(quán)利要求】
1.一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝，其特征在于具體步驟如下: 1)一級種子培養(yǎng):50001111三角瓶中裝有200001 —級種子培養(yǎng)基，115 1-1211濕熱滅菌15-30-??！，取1001膠凍樣芽孢桿菌活菌凍干管菌種接種于一級種子培養(yǎng)基中，在281 -301培養(yǎng)12?16卜；所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5% -2.5%，牛肉膏0.5% -3%，蛋白胨0.5% -3%，培養(yǎng)基邱為6.5-7.5 ； 2)二級種子培養(yǎng):在4001發(fā)酵罐中裝有150[或300[二級種子培養(yǎng)基，1151 -121^0濕熱滅菌15-300111，將300001 —級種子接種于二級種子培養(yǎng)基中；在28。。-301培養(yǎng)12?16卜；所用培養(yǎng)基的原料及用量為:淀粉0.5%-3%，蛋白胨 0.5% 02% -0.05%，硫酸鎂 0.02% -0.1%，培養(yǎng)基邱調(diào)為6.5-7.5 ； 3)發(fā)酵:在51113或401113發(fā)酵罐中裝有40001或301113膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基，11500 -1211濕熱滅菌15-30111111，將1501或3001 二級種子接種于膠凍樣芽孢桿菌活菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制罐壓0.0211)8-0.051%，在28。〇-301培養(yǎng)45-5(? ；所用培養(yǎng)基的原料及用量為:糖蜜1% -2%，豆柏1% -3%，玉米漿1% -3%，蛋白胨1% -3%，磷酸氫二鉀0.01% -0.05%，硫酸鎂 0.1% -0.2%，硫酸錳 0.002%，培養(yǎng)基邱為 6.5-7.5 ； 4)補料:當發(fā)酵至12-171！開始流加由葡萄糖20%-60%、水40% -80%配制成的葡萄糖補料培養(yǎng)基，發(fā)酵至38-42小時結(jié)束； 5)至芽孢形成率大于等于90%時，結(jié)束發(fā)酵； 6)將發(fā)酵液加熱到351-601時進入濃縮器，在真空度為-70?^?-95?^下進行濃縮，濃縮至含固量達到10% -25%時，開始出料； 7)濃縮發(fā)酵液用多級低溫噴霧流化干燥設備進行干燥造粒，顆粒經(jīng)過分選，符合顆粒要求直接出塔，得冊不少于2.0^101°個的膠凍樣芽孢桿菌產(chǎn)品；所述進風溫度130-1801，出 口溫度 60-801 ； 8)尾氣處理:采用化學氧化、等離子照射或紫外照射去味、脫氨氮或脫硫化氫處理后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝，其特征在于一、二級種子培養(yǎng)基，發(fā)酵培養(yǎng)基，補料培養(yǎng)基經(jīng)濕熱滅菌后，培養(yǎng)基要迅速降至301。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝，其特征在于濃縮器為IV??？濃縮器、降膜蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)濃縮器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠凍樣芽孢桿菌活菌制劑的制備工藝，其特征在于采用靈尺濃縮器，從蒸發(fā)室出來的二次蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，壓力溫度升高至1001 -1151，送至加熱室當加熱蒸汽使用，加熱發(fā)酵液至進料溫度，加熱蒸汽本身冷凝成水。
【文檔編號】C12R1/07GK104342386SQ201410437231
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】劉芳, 饒犇, 廖先清, 周榮華, 陳偉, 劉曉艷, 張先進, 江愛兵, 楊自文 申請人:湖北省生物農(nóng)藥工程研究中心