[发明专利]一种苏云金芽孢杆菌活菌制剂的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种苏云金芽孢杆菌活菌制剂的制备工艺。

背景技术

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)是一种重要的昆虫病原细菌，也是世界各国研究开发微生物杀虫剂的重要成员。Bt杀虫剂的主要优点：1.对人、畜安全，不污染生态环境；2.对目标害虫具有特异性的毒杀作用，对桑蚕等非目标害虫和天敌无毒；3.防治效果好，防治范围广，可广泛用于农、林、果、蔬和城市园林植物等害虫的防治，害虫不易产生抗性；4.使用方便，使用时不会引起使用者中毒；5.生产工艺简单，主要生产原材料为农副产品，生产和使用成本低。

Bt杀虫剂可用于防治棉花及其它农作物，如：蔬菜、果树、烟草、林木和城市园林植物危害严重且难治的害虫的防治(包括：鳞翅目的棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、菜青虫、马尾松毛虫和鞘翅目的马铃薯甲虫、猿叶虫、柳兰叶甲等)，应用范围十分广泛。国际上Bt杀虫剂已有十几个品种，其商品化生产主要集中在美国、法国、比利时等国家。我国市场需求量也非常大，仅以7000万亩棉花、1.3亿亩蔬菜、2000万亩马铃薯的50％面积计算，按每亩使用Bt粉剂0.5公斤，年需粉剂约7.5-8.0万吨，折合乳悬剂50-60万吨，外加其它农、林、果树等害虫的防治。目前国内Bt杀虫剂在害虫生物防治中的需求占90％，但年产量仅占农药总量的1％，离“世界环境和发展大会”决定生物农药发展到60％的要求相差甚远；因此，我国Bt杀虫剂的开发具有广阔的市场前景。

目前苏云金芽孢杆菌制剂常见的生产方法是采用相关的苏云金芽孢杆菌生产菌种，分批发酵培养，至其大部分或者全部形成芽孢时，采用板框过滤或者离心的方式进行浓缩，添加助剂后烘干或者喷雾干燥得到苏云金芽孢杆菌的活菌制剂。这些方法存在着以下不足：

1、发酵罐装料系数为60％-70％，设备利用率不高；

2、由于采用的分批发酵，导致发酵初始培养基浓度过高，接种后延滞期较长，发酵过程中副产物形成较多，发酵产品浓度上不去，最终导致发酵成本较大；

3、发酵液的浓缩一般采用的絮凝/板框过滤或者离心技术，这两种技术一般都会产生大量的废水，后续处理成本较高；

4、采用絮凝/板框过滤或者离心技术还会造成发酵上清里面的有效成分丢失，造成产品效果的下降；

5、喷雾干燥一般设定的入口温度为180℃至200℃，出口温度为80℃到100℃，在这样较高的工作温度下，某些品种的菌数会有一定程度的下降，直接影响了产品的品质。

真空薄膜蒸发器是一类蒸发器的总称，特点是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，优点是传热效率高，蒸发速度快，物料停留时间短，因此特别适合热敏性物质的蒸发。该类蒸发器包括MVR(机械式蒸汽再压缩)蒸发器，降膜式浓缩蒸发器和板式浓缩蒸发器等等。常常应用于中药活性物质浓缩，食品添加剂浓缩，抗生素浓缩，酶制剂浓缩等领域，但目前还没有用于活菌制剂浓缩方面。

多级低温喷雾流化干燥造粒相较于常规喷雾干燥塔，采用了多种先进的技术，比如塔内用了多个喷枪结构，喷枪采用的是高压喷嘴，喷出的雾滴分散效果好，且多个喷嘴喷出的雾滴相互碰撞，极易形成大颗粒；而没有形成颗粒的则被旋风分离器捕集，然后返回塔顶雾化区进行粉体的重新附聚和造粒；并且塔底有流化床可对形成的颗粒进行二次干燥，进一步降低颗粒的含水量；该系统要求进料有很高的固含量(10％-25％)，这样不需要粘合剂就能直接形成颗粒；由于是多级干燥系统，而且物料含水量不高，所以该设备的操作温度相比常规喷雾干燥塔要低，一般风温度控制在130℃-180℃，出口温度控制在60℃-80℃之间，这样该系统具备很好的干燥热敏性物料的能力，将该技术应用于活菌制剂的干燥上，可很好的保留产品中的生物活性，获得高质量的产品，以及环保，工序少等优点。

发酵和干燥造粒会产生大量的废气，里面常含有挥发性有机物(VOC)，硫化氢，氨气，硫醇类等各种污染物，同时伴有难闻的恶臭味，过去发酵企业一般将其直接排放或者简单的用水喷淋后排放，两种处理方式会造成对环境的严重污染。采用合适的化学试剂直接氧化废气中的相关污染物或者用物理方法分解其中的污染物是比较好的处理方法，能够解除废气中的恶臭味，减少环境污染。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种设备利用率高，产品质量提高，生物活性保持的比较好，废气，废水达标排放，能够大规模产业化生产，产品质量更加稳定，产量更高，生产成本明显降低的苏云金芽孢杆菌活菌制剂的制备工艺。