一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝的製作方法

2023-05-17 22:10:21

一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝，將經一、二級種子擴大培養、發酵的芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮至10％-25％，送進噴霧乾燥制粒塔內直接噴霧造粒，符合標準的顆粒排出塔外，剩下的粉塵返回塔內繼續造粒，最終生產出來的芽孢桿菌製劑顆粒直接包裝出廠。噴霧乾燥制粒塔塔底設有一對形成的顆粒進行二次乾燥的內置流化床；噴霧乾燥塔採用上進風方式，進風溫度控制在130℃-180℃，出口溫度控制在60℃-80℃。本發明可用於多種芽孢桿菌製劑的低溫乾燥造粒，能最大程度保留芽孢桿菌發酵液中有效物質，產品質量高，生產成本低，產生的粉塵和廢氣較少，能直接生產芽孢桿菌顆粒劑產品並且能大規模產業化生產。
【專利說明】一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝。

【背景技術】
[0002]傳統農藥和化肥的過量使用導致很多植物病蟲產生抗藥性，造成生態環境的惡性循環，因此高效、安全的微生物農藥和生物化肥越來越受到人們的關注。而芽孢桿菌能分泌大量的活性物質以及抑菌物質，對許多細菌和真菌有抑制活性，能提高植物的抗病能力，促進植物生長，提高產量。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，能很好的用於飼料工業中。因此，隨著芽孢桿菌研究的深入，它在工農業領域、醫藥領域、生物學理論研究方面將有更廣闊的應用前景。
[0003]鑑於芽孢桿菌廣泛的用途，國內有大量廠家生產芽孢桿菌類產品，但是相關產品普遍質量不高。目前芽孢桿菌製劑常見的生產方法是採用相關的芽孢桿菌生產菌種，分批發酵培養，至其大部分或者全部形成芽孢時，採用板框過濾或者離心的方式進行濃縮，添加助劑後烘乾或者噴霧乾燥得到芽孢桿菌的活菌製劑。這些方法的乾燥工藝存在著以下不足:
[0004]1、烘乾的乾燥工藝時間長，溫度高，導致產品中芽孢數較低，且前期的濃縮工藝會導致大量廢水的產生；
[0005]2、常規的噴霧乾燥設備和工藝操作溫度較高，不能很好的保存產品中的生物活性，而且無法形成較大的顆粒，多以粉塵為主，不符合現在環保的要求。
[0006]多級低溫噴霧流化乾燥造粒設備是在常規噴霧乾燥塔的基礎上發展起來的一種新型乾燥設備，在塔內用了多個噴槍結構，噴槍採用的是高壓噴嘴，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，然後返回塔頂霧化區進行粉體的重新附聚和造粒；塔底有流化床可對形成的顆粒進行二次乾燥，進一步降低顆粒的含水量，具有如下技術特點:
[0007](I)噴霧、脫水、造粒、乾燥一步完成，直接從濃縮液得到顆粒產品；
[0008](2)進料樣的含固量必須在10% -25%以上；
[0009](3)產品粒度可在一定範圍內自由調節；
[0010](4)操作簡單可靠，自動化程度高；
[0011 ] (5)床層溫度均勻，熱效率高；
[0012](6)系統微負壓操作，無粉塵飛揚:
[0013](7)採用填料、循環水除塵，產品收率高，廢氣容易治理，並達到環保要求。
[0014]該系統具備很好的乾燥熱敏性物料的能力，目前已廣泛應用於奶粉，咖啡，雞精等各種食品的製造中，但還未用於活菌製劑的乾燥上，如能將該技術應用於活菌製劑的乾燥上，則有能很好的保留產品中的生物活性，獲得高質量的產品，以及環保，工序少等優點。


【發明內容】

[0015]本發明的目的是針對目前芽孢桿菌活菌乾燥工藝所存在的問題，旨在提供一種能最大程度保留髮酵液中有效物質，產品質量高，生產成本低，產生的粉塵和廢氣較少，能直接生產顆粒劑產品並且能大規模產業化生產的芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝。
[0016]本發明目的的實現方式為，一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝，將經一、二級種子擴大培養、發酵的芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮至10% -25%，送進噴霧乾燥制粒塔內，濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行再造粒，達到要求後排出塔外；
[0017]所述噴霧乾燥制粒塔塔底設有對形成的顆粒進行二次乾燥的內置流化床；
[0018]噴霧乾燥塔採用上進風方式，進風溫度控制在130°C -180°C,出口溫度控制在60 0C -80。。。
[0019]本發明可用於膠凍樣芽孢桿菌製劑、巨大芽孢桿菌製劑、短小芽孢桿菌製劑、凝結芽孢桿菌製劑、地衣芽孢桿菌製劑、枯草芽孢桿菌製劑、多粘芽孢桿菌製劑的低溫乾燥造粒，本發明有以下優點:
[0020]1、採用低溫噴霧乾燥造粒設備製備芽孢桿菌活菌製劑，相對於常規噴霧乾燥工藝，進口風溫和出口風溫低20-30°C，更好地保留了生物活性，而且一次性獲得先進的水分散顆粒劑產品而不是粉劑產品；
[0021]2、噴霧乾燥造粒過程不需要添加粘合劑，高固含量的發酵濃縮液被噴霧形成霧滴後會迅速蒸發掉水分，並且在相互碰撞中形成大的顆粒，沒形成顆粒的細粉也被重新收集返回塔頂噴霧區域，再次參與形成顆粒，該過程不需要粘合劑和晶核，工藝簡單、成本低。
[0022]3、乾燥塔底內置了一流化床，能對形成的顆粒進行二次乾燥，使得乾燥效果更好，含水量更低，產品質量更高。

【具體實施方式】
[0023]本發明將經一、二級種子擴大培養、發酵的芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至10% -25%，送進噴霧乾燥制粒塔內直接噴霧造粒，符合標準的顆粒排出塔夕卜，剩下的粉塵返回塔內繼續造粒，最終生產出來的芽孢桿菌製劑顆粒可以直接包裝出廠。噴霧乾燥制粒塔塔底設有對形成的顆粒進行二次乾燥的內置流化床。噴霧乾燥塔採用上進風方式，進風溫度控制在130°C _180°C，出口溫度控制在60°C _80°C。
[0024]下面用具體實施例詳述本發明:
[0025]實施例1:
[0026]用本 申請人:同日申請的《一種多粘芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將多粘芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的多粘芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為20%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在130°C，出口溫度控制在60°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於
1.5X 101°個的多粘芽孢桿菌產品。
[0027]實施例2:用本 申請人:同日申請的《一種枯草芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將枯草芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的枯草芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為25 %後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在180°C，出口溫度控制在80°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於2.0X 111個的枯草芽孢桿菌產品。
[0028]實施例3:用本 申請人:同日申請的《一種地衣芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將地衣芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的地衣芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為15%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在140°C，出口溫度控制在70°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於2.0X 111個的地衣芽孢桿菌產品。
[0029]實施例4:用本 申請人:同日申請的《一種凝結芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將凝結芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的凝結芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為10%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在160°c，出口溫度控制在70°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於3.0XlO11個的凝結芽孢桿菌產品。
[0030]實施例5:用本 申請人:同日申請的《一種短小芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將短小芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的短小芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為22%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在140°C，出口溫度控制在60°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於2.0X 111個的短小芽孢桿菌產品。
[0031]實施例6:用本 申請人:同日申請的《一種巨大芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將巨大芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的巨大芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為15%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在150°C，出口溫度控制在70°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於8.0 X 101°個的巨大芽孢桿菌產品。
[0032]實施例7:用本 申請人:同日申請的《一種膠凍樣芽孢桿菌活菌製劑的製備工藝》將膠凍樣芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的膠凍樣芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮發酵液至固含量為15%後，送至低溫噴霧乾燥造粒塔內濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行進行再造粒，達到要求後排出塔外進風溫度控制在180°C，出口溫度控制在60°C。乾燥後得到每克菌粉CFU不少於1.0X 1ltl個的膠凍樣芽孢桿菌產品。
[0033]本 申請人:作了將芽孢桿菌經一、二級種子擴大培養、發酵所得的芽孢桿菌發酵液採用常規噴霧乾燥工藝進行乾燥對比試驗，進風溫度200°C，出口溫度80°C，乾燥後得到每克菌粉CFU不少於1.0X 101°個的多粘芽孢桿菌產品，不少於1.0X 1011個枯草芽孢桿菌產品，1.0X 111個的地衣芽孢桿菌產品，2.0X 111個的凝結芽孢桿菌產品，1.0X 111個的短小芽孢桿菌產品，5.0X 101°個的巨大芽孢桿菌產品，8.0X 19個的膠凍樣芽孢桿菌產品。
【權利要求】
1.一種芽孢桿菌低溫乾燥制粒工藝，其特徵在於將經一、二級種子擴大培養、發酵的芽孢桿菌發酵液，使用真空薄膜濃縮器濃縮至10% -25%，送進噴霧乾燥制粒塔內，濃縮液在塔內的多個高壓噴槍的作用下被霧化，霧滴邊乾燥邊相互碰撞，一部分形成中空的大顆粒降入塔底，繼而排出塔外；另一部分以粉塵的形式被旋風分離器收集，重新返回塔頂進行再造粒，達到要求後排出塔外； 所述噴霧乾燥制粒塔塔底設有對形成的顆粒進行二次乾燥的內置流化床； 噴霧乾燥塔採用上進風方式，進風溫度控制在130°C -180 °C,出口溫度控制在.60 0C -80。。。
【文檔編號】C12N1/20GK104232531SQ201410436904
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】周榮華, 饒犇, 楊自文, 廖先清, 陳偉, 劉芳, 張先進, 江愛兵, 張光陽 申請人:湖北省生物農藥工程研究中心