[发明专利]一种芽孢杆菌低温浓缩工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种芽孢杆菌低温浓缩工艺。

背景技术

传统农药和化肥的过量使用导致很多植物病虫产生抗药性，造成生态环境的恶性循环，因此高效、安全的微生物农药和生物化肥越来越受到人们的关注。而芽孢杆菌能分泌大量的活性物质以及抑菌物质，对许多细菌和真菌有抑制活性，能提高植物的抗病能力，促进植物生长，提高产量。另外，芽孢杆菌还具有多种酶活、抗氧化和抗肿瘤等生物活性，能很好的用于饲料工业中。因此，随着芽孢杆菌研究的深入，它在工农业领域、医药领域、生物学理论研究方面将有更广阔的应用前景。

鉴于芽孢杆菌广泛的用途，国内有大量厂家生产芽孢杆菌类产品，但是相关产品普遍质量不高。目前芽孢杆菌制剂常见的生产方法是采用相关的芽孢杆菌生产菌种，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芽孢杆菌的活菌制剂。这些方法的干燥、浓缩工艺存在着以下不足：

1、传统的絮凝/板框过滤或者离心的浓缩方法，会产生大量生化需氧量(BOD值)很高的废水，需要进行复杂的处理后才可能达到排放标准，后续处理成本较高；

2、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。

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。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。该类蒸发器有如下特点：

一、蒸发强度大，具有比较高的传热系数。

二、因为这类蒸发器使用的是真空技术操作，因此可以把物料的沸点降低下来，在确保温度差相同的条件下可以使用低品位蒸汽，从而节省下大量的能源，成本也就降低了。

三、蒸发物料的性质决定着真空的程度，这也使得处理物料的沸点得到很大的下降，由此可见对于热敏性物料的低温浓缩非常合适，一般对于腐蚀性强的介质进行浓缩时，采用普通的材料来处理就可以了。

四、真空薄膜蒸发器的结构简单，操控起来十分方便，对于维修和保养来说也很容易。

五、物料在真空薄膜蒸发器里停留的时间在几秒到几十秒之间不等，停留的时间非常短，能够使产品在蒸发过程中的分解得到很大的减少，而让溶剂的回升率大大提升。

真空薄膜蒸发器被广泛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。

发明内容

本发明的目的是针对目前芽孢杆菌活菌干燥工艺所存在的问题，旨在提供一种能最大程度保留发酵液中有效物质，产品质量高，生产成本低，产生的废水较少，能大规模产业化生产的芽孢杆菌低温浓缩工艺。

本发明目的的实现方式为，一种芽孢杆菌低温浓缩工艺，将经一、二级种子扩大培养、发酵的芽孢杆菌发酵液加热到35℃-60℃时进入真空薄膜浓缩器，在真空度为-70kpa～-95kpa下进行蒸发浓缩，当芽孢杆菌发酵液浓缩至含固量达到10％-25％时，开始出料。

本发明有以下优点：

1、相比采用传统的絮凝/板框过滤或者离心的浓缩方式，芽孢杆菌发酵液中可溶性的增效物质、促生物质、抑菌活性物质等得到有效回收；

2、低温浓缩过程中产生的冷凝水，生化需氧量(BOD值)极低，一般在80以下，达到达标排放标准，不需进行复杂的处理，成本低。

具体实施方式

本发明将经一、二级种子扩大培养、发酵的芽孢杆菌发酵液加热到35℃-60℃时进入真空薄膜浓缩器，在真空度为-70kpa～-95kpa下进行蒸发浓缩，当芽孢杆菌发酵液浓缩至含固量达到10％-25％时，开始出料。

真空薄膜浓缩器为MVR浓缩器、降膜蒸发器或板式蒸发浓缩器。

下面用具体实施例详述本发明：

实施例1：将经一、二级种子扩大培养、发酵的芽孢杆菌发酵液加热到35℃时进入MVR浓缩器，在真空度为-95kpa下进行蒸发浓缩，芽孢杆菌发酵液浓缩至含固量达到10％-20％时，开始出料，从蒸发室出来的二次蒸汽经压缩机压缩，压力温度升高至100℃-115℃，送至加热室当加热蒸汽使用，加热发酵液至35℃，加热蒸汽本身冷凝成水。整个过程中，二次蒸汽得到了充分利用，极大的提高了热效率。

实施例2：将经一、二级种子扩大培养、发酵的芽孢杆菌发酵液加热到60℃时进入降膜蒸发器，在真空度为-70kpa下进行蒸发，然后依次进入二效和三效蒸发器，当芽孢杆菌发酵液浓缩至含固量达到15％-25％时，开始出料。

实施例3：将经一、二级种子扩大培养、发酵的芽孢杆菌发酵液加热到50℃时进入板式蒸发浓缩器进行浓缩，在真空度为-86kpa下进行蒸发浓缩，当芽孢杆菌发酵液浓缩至含固量达到10％-25％时，开始出料。