专利名称：利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种生产武夷生防菌的工艺方法，具体地说，涉及一种利用武夷菌素 深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，属于生物技术领域。
背景技术：
研究表明，植物本身具有遗传的对病虫害的抗逆和免疫功能和防御机制。利用微 生物的活动用于植物保护时，既有产生的抗生素直接杀菌抑菌。也有用有益微生物产生的 多糖、多肽，在降解过程中产生的对作物诱导抗病、抗逆的信号传导和参与，被称为植物可 诱导系统抗性。此种研究改变了以杀菌为唯一目标的植物保护模式，已成为可持续发展农 业的重要手段，也是有机农业技术的必然选择。武夷菌素产生菌是我国本土发现培养的菌株，具有其物种、代谢产物和基因资源 的独特性和新颖性，所蕴含的应用潜力十分可观，通常将武夷菌素作为抗生素使用。利用武 夷菌素产生菌作为生物防治菌，通常简称为武夷生防菌，可以防治作物土传病害。对茄子黄 萎病、棉花枯萎病的防治，灌根、穴施后都有很好的防效。其原理不仅是利用了武夷生防菌 抢占了病原菌的生态位及生防菌分泌物质的杀菌能力，同时生防菌的孢子萌发后大量生长 的菌丝，其细胞在作物根表面降解后，会形成大量的多糖物质，再经过一系列的生命活动和 交叉传导，促使作物的根、茎形成抗逆病害的自卫反应，达到了防病害的效果，即武夷生防 菌产生了抑菌和诱导作物抗病的能力，达到了生物防治的效果。武夷菌在作物根茎叶等植物体内具有很强的定植能力，可以通过位点竞争阻止病 原菌侵染植物，武夷生防菌本身是我国培养的一种链霉菌，武夷生防菌是以菌治菌，通过武 夷生防菌产生的广谱抗菌物质，生态位点竞争和诱导作物抗性等机制达到防治病害的目 的。武夷生防菌在根茎叶等植物体内具有很强的定植能力，可通过位点竞争阻止病原菌侵 害植物；同时在植物根基周围和植物体内的武夷生防菌不断分泌出来的广谱抗菌物质可抑 制或杀灭病原菌，可直接破坏病原菌的细胞壁，使其体液外泄；此外武夷生防菌分泌的胞外 多糖能诱导植物产生抗性和钝化某些病菌和病毒侵害的能力。采用武夷菌素深层发酵生产抗生素的过滤工序中，利用板框压滤机挤压得到含有 武夷抗生素的清液后，剩余的废渣，通常是由农户运于田间，腐烂后作为农田肥料，但是废 渣在发酵腐烂过程中会产生异味，污染环境；另外，废渣内含有未完全消化的营养源、武夷 菌菌丝体、武夷菌成熟的孢子、少量武夷菌胞外多糖等全部腐化造成浪费，处理及运输废渣 也要增加生产成本。
发明内容
本发明要解决的问题提供一种利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的 工艺方法，采用该方法生产武夷生防菌，充分利用了武夷菌素深层发酵中产生的废渣，生产 成本低、环保。为解决以上问题，本发明的技术方案为利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷
3生防菌的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备 料工序、引种配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序取武夷菌素深层发酵产生的废渣；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量为8-12%的豆粉、相对废渣重量 为18-32%的玉米粉、相对废渣重量为3-8%的淀粉及相对废渣重量为3-5%的鱼粉，进行 蒸汽灭菌消毒，蒸汽压力0. 3MPa,时间40-60分钟，得到固态发酵培养基；(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和废渣进行搅拌混合，得到 固态培养物料；(4)固态培养工序将固态培养物料铺放在培养床上，培养物料的含水量控制 在30-40%，温度控制在30-45°C，得到含有武夷生防菌孢子的固态培养物料，孢子含量为 40-50 亿 / 克。作为上述技术方案的进一步改进所述工艺方法还包括(5)干燥粉碎工序将固态培养物料从培养床上取下，进行干燥、粉碎处理，得到 颗粒状的武夷生防菌固态培养物料。所述保持菌种孢子工序中，将废渣在2小时内送入无菌的配料室。所述固态发酵培养基备料工序中，蒸汽压力为0.3MPa，蒸汽灭菌消毒时间为 40-60分钟。本发明采用以上技术方案，具有以下优点充分利用了武夷菌素深层发酵中产生 的废渣，生产成本低，同时减少了武夷菌素生产过程中废弃物的排放，生产过程中没有产生 废弃污染物，环保。经试验，本发明的武夷生防菌具有明显的抗病、抗逆和增产作用。下面结合实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例方式实施例1，利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，武夷菌素深 层发酵用来制备武夷菌抗生素的过程中，先在发酵罐中投入10 %的培养基，蒸汽灭杂菌后， 引入武夷菌素菌种，进行深层液体发酵，温度控制在35°c，发酵65小时时制得含有武夷菌 抗生素的发酵料液，再利用板框压滤机挤压出含有武夷菌抗生素的清液以备提取武夷菌素 的产品，板框压滤机为济南化机厂生产的XX型压滤机，板框机内压榨出的废渣，多呈饼状， 内含极少未完全消化的营养源、武夷菌菌丝体、武夷菌成熟的孢子和少量武夷菌胞外多糖 是生产武夷生防菌的菌种来源。武夷生防菌的工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备料工序、引种 配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序将上述板框压滤机压出的废渣在2小时内清理后送入无 菌的配料室；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量12%的豆粉、相对废渣重量32% 的玉米粉、相对废渣重量5%的淀粉及相对废渣重量4%的鱼粉，利用高压蒸汽灭菌锅进行 分层灭菌消毒，蒸汽压力0. 3MPa，消毒时间50分钟，得到固态发酵培养基，高压蒸汽灭菌锅 型号为GT7C2000型系列卧式杀菌锅，生产厂家是无锡市食品机械设备厂；
(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和含有武夷生防菌菌种的废 渣饼，机械搅拌充分混合，得到固态培养物料，使用JMF-140型搅拌机，生产厂家是无锡市 食品机械设备厂；(4)固态培养工序将搅拌好的固态培养物料均勻铺放在培养床上，培养床为 多层搁架，固态培养物料的厚度控制在6. 8厘米，洒水，使固态培养物料的含水量控制在 30-40 %，培养温度控制在30-45°C，培养物料表面布满大量菌丝时，将培养物料全部翻一 遍，以使培养物料上下均接受空气和水分，以使菌丝在表面扩大生长量，培养时间65小时， 得到含有大量武夷生防菌孢子菌丝体的固态物料，该武夷生防菌用血小板计数板测定其孢 子量达到40-50亿/克，即达到培养目标；(5)干燥粉碎工序固体发酵培养后期，水分含量会下降至20-30%，呈较疏松状 态，容易进行干燥和粉碎处理。将达到培养孢子量的全部固态培养物从培养床上取下，集中 送入干燥车间，利用快速旋转闪蒸干燥机，将固体发酵物吹浮，旋转、剪切、碰撞、摩擦而微 粒化，干燥、粉碎、筛选一次完成，保证了武夷生防菌及孢子在不超过40-50°C的工况下干燥 处理，得到疏松粒状的武夷生防菌固态物料，使用的快速XZG旋转闪蒸干燥机，由常州振兴 干燥设备有限公司生产。实施例2，利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，武夷菌素深 层发酵用来制备武夷菌抗生素的过程中，先在发酵罐中投入10 %的培养基，蒸汽灭杂菌后， 引入武夷菌素菌种，进行深层液体发酵，温度控制在32°c，发酵60小时时制得含有武夷菌 抗生素的发酵料液，再利用板框压滤机挤压出含有武夷菌抗生素的清液以备提取武夷菌素 的产品，板框压滤机为济南化机厂生产的XX型压滤机，板框机内压榨出的废渣，多呈饼状， 内含极少未完全消化的营养源、武夷菌菌丝体、武夷菌成熟的孢子和少量武夷菌胞外多糖 是生产武夷生防菌的菌种来源。武夷生防菌的工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备料工序、引种 配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序将上述板框压滤机压出的废渣在2小时内清理后送入无 菌的配料室；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量10%的豆粉、相对废渣重量22% 的玉米粉、相对废渣重量6%的淀粉及相对废渣重量3%的鱼粉，利用高压蒸汽灭菌锅进行 分层灭菌消毒，蒸汽压力0. 3MPa，消毒时间50分钟，得到固态发酵培养基，高压蒸汽灭菌锅 型号为GT7C2000型系列卧式杀菌锅，生产厂家是无锡市食品机械设备厂；(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和含有武夷生防菌菌种的废 渣饼，机械搅拌充分混合，得到固态培养物料，使用JMF-140型搅拌机，生产厂家是无锡市 食品机械设备厂；(4)固态培养工序将搅拌好的固态培养物料均勻铺放在培养床上，培养床为 多层搁架，固态培养物料的厚度控制在8厘米，洒水，使固态培养物料的含水量控制在 30-40 %，培养温度控制在30-45°C，培养物料表面布满大量菌丝时，将培养物料全部翻一 遍，以使培养物料上下均接受空气和水分，以使菌丝在表面扩大生长量，培养时间65小时， 得到含有大量武夷生防菌及菌丝体的固态物料，该武夷生防菌用血小板计数板测定其孢子 量达到40-50亿/克，即达到培养目标；
(5)干燥粉碎工序固体发酵培养后期，水分含量会下降至20-30%，呈较疏松状 态，容易进行干燥和粉碎处理。将达到培养孢子量的全部固态培养物从培养床上取下，集中 送入干燥车间，利用快速旋转闪蒸干燥机，将固体发酵物吹浮、旋转、剪切、碰撞、摩擦而微 粒化，干燥、粉碎、筛选一次完成，保证了武夷生防菌及孢子在不超过40-50°C的工况下干燥 处理，得到疏松粒状的武夷生防菌固态物料，使用的快速XZG旋转闪蒸干燥机，由常州振兴 干燥设备有限公司生产。实施例3，利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，武夷菌素深 层发酵用来制备武夷菌抗生素的过程中，先在发酵罐中投入10 %的培养基，蒸汽灭杂菌后， 引入武夷菌素菌种，进行深层液体发酵，温度控制在35°c，发酵65小时时制得含有武夷菌 抗生素的发酵料液，再利用板框压滤机挤压出含有武夷菌抗生素的清液以备提取武夷菌素 的产品，板框压滤机为济南化机厂生产的XX型压滤机，板框机内压榨出的废渣，多呈饼状， 内含极少未完全消化的营养源、武夷菌菌丝体、武夷菌成熟的孢子和少量武夷菌胞外多糖 是生产武夷生防菌的菌种来源。武夷生防菌的工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备料工序、引种 配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序将上述板框压滤机压出的废渣在1小时内清理后送入无 菌的配料室；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量12%的豆粉、相对废渣重量20% 的玉米粉、相对废渣重量8%的淀粉及相对废渣重量5%的鱼粉，利用高压蒸汽灭菌锅进行 分层灭菌消毒，蒸汽压力0. 3MPa，消毒时间45分钟，得到固态发酵培养基，高压蒸汽灭菌锅 型号为GT7C2000型系列卧式杀菌锅，生产厂家是无锡市食品机械设备厂；(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和含有武夷生防菌菌种的废 渣饼，机械搅拌充分混合，得到固态培养物料，使用JMF-140型搅拌机，生产厂家是无锡市 食品机械设备厂；(4)固态培养工序将搅拌好的固态培养物料均勻铺放在培养床上，培养床为 多层搁架，固态培养物料的厚度控制在8厘米，洒水，使固态培养物料的含水量控制在 30-40%，培养温度控制在30-45°C，培养物料表面布满大量菌丝时，将培养物料全部翻一 遍，以使培养物料上下均接受空气和水分，以使菌丝在表面扩大生长量，培养时间60小时， 得到含有大量武夷生防菌孢子及菌丝体的固态物料，该武夷生防菌用血小板计数板测定其 孢子量达到40-50亿/克，即达到培养目标；(5)干燥粉碎工序固体发酵培养后期，水分含量会下降至20-30%，呈较疏松状 态，容易进行干燥和粉碎处理。将达到培养孢子量的全部固态培养物从培养床上取下，集中 送入干燥车间，利用快速旋转闪蒸干燥机，将固体发酵物吹浮、旋转、剪切、碰撞、摩擦而微 粒化，干燥、粉碎、筛选一次完成，保证了武夷生防菌及孢子在不超过40-50°C的工况下干燥 处理，得到疏松粒状的武夷生防菌固态物料，使用的快速XZG旋转闪蒸干燥机，由常州振兴 干燥设备有限公司生产。实施例4，利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，武夷菌素深 层发酵用来制备武夷菌抗生素的过程中，先在发酵罐中投入10 %的培养基，蒸汽灭杂菌后， 引入武夷菌素菌种，进行深层液体发酵，温度控制在35°c，发酵60小时时制得含有武夷菌抗生素的发酵料液，再利用板框压滤机挤压出含有武夷菌抗生素的清液以备提取武夷菌素 的产品，板框压滤机为济南化机厂生产的XX型压滤机，板框机内压榨出的废渣，多呈饼状， 内含极少未完全消化的营养源、武夷菌菌丝体、武夷菌成熟的孢子和少量武夷菌胞外多糖 是生产武夷生防菌的菌种来源。武夷生防菌的工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备料工序、引种 配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序将上述板框压滤机压出的废渣在2小时内清理后送入无 菌的配料室；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量8%的豆粉、相对废渣重量18%的 玉米粉、相对废渣重量3%的淀粉及相对废渣重量4%的鱼粉，利用高压蒸汽灭菌锅进行分 层灭菌消毒，蒸汽压力0. 3MPa，消毒时间48分钟，得到固态发酵培养基，高压蒸汽灭菌锅型 号为GT7C2000型系列卧式杀菌锅，生产厂家是无锡市食品机械设备厂；(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和含有武夷生防菌菌种的废 渣饼，机械搅拌充分混合，得到固态培养物料，使用JMF-140型搅拌机，生产厂家是无锡市 食品机械设备厂；(4)固态培养工序将搅拌好的固态培养物料均勻铺放在培养床上，培养床为 多层搁架，固态培养物料的厚度控制在8厘米，洒水，使固态培养物料的含水量控制在 30-40%，培养温度控制在30-45°C，培养物料表面布满大量菌丝时，将培养物料全部翻一 遍，以使培养物料上下均接受空气和水分，以使菌丝在表面扩大生长量，培养时间60小时， 得到含有大量武夷生防菌孢子及菌丝体的固态物料，该武夷生防菌用血小板计数板测定其 孢子量达到40-50亿/克，即达到培养目标；(5)干燥粉碎工序固体发酵培养后期，水分含量会下降至20-30%，呈较疏松状 态，容易进行干燥和粉碎处理。将达到培养孢子量的全部固态培养物从培养床上取下，集中 送入干燥车间，利用快速旋转闪蒸干燥机，将固体发酵物吹浮、旋转、剪切、碰撞、摩擦而微 粒化，干燥、粉碎、筛选一次完成，保证了武夷生防菌及孢子在不超过40-50°C的工况下干燥 处理，得到疏松粒状的武夷生防菌固态物料，使用的快速XZG旋转闪蒸干燥机，由常州振兴 干燥设备有限公司生产。以上实施例的干燥粉碎工序(5)中，还可以采用以下方法固体发酵培养后期，水 分含量会下降至20-30%，呈较疏松状态，容易进行干燥和粉碎处理。将达到培养孢子量的 全部固态培养物从培养床上取下，集中送入干燥车间，用真空干燥机进行干燥处理，然后用 粉碎机进行粉碎处理，得到武夷生防菌固态物料。以上实施例中使用的板框压滤机、高压蒸汽灭菌锅、搅拌机、旋转闪蒸干燥机、真 空干燥机及粉碎机均为常用设备。一、将本发明4个实施例的武夷生防菌应用于黄瓜进行试验，本试验在山东省潍 坊市固提村黄瓜种植区进行，种植管理水平一致。试验设试验组和对照组，试验组采用本发明4个实施例的武夷生防菌，对照组采 用氨基酸水溶肥料。试验设置5个种植小区，其中1个小区采用实施例1制得的武夷生防 菌，1个小区采用实施例2制得的武夷生防菌，1个小区采用实施例3制得的武夷生防菌， 1个小区采用实施例4制得的武夷生防菌，另外1个小区采用氨基酸水溶肥料，小区随机排列，记载每个小区的产量，得到平均亩产量及增产百分比，将试验组和对照组的结果进行对 比。武夷生防菌采用50倍液沟施加穴施，每亩用量5公斤，10天一次，使用3次。采用本发明4个实施例的武夷生防菌与氨基酸水溶肥料，黄瓜产量的对比如下 表
权利要求
利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括保持菌种孢子工序、固态发酵培养基备料工序、引种配料混合工序和固态培养工序；(1)保持菌种孢子工序取武夷菌素深层发酵产生的废渣；(2)固态发酵培养基备料工序取相对废渣重量为8 12％的豆粉、相对废渣重量为18 32％的玉米粉、相对废渣重量为3 8％的淀粉及相对废渣重量为3 5％的鱼粉，进行蒸汽灭菌消毒，得到固态发酵培养基；(3)引种配料混合工序将灭菌后的固态发酵培养基和废渣进行搅拌混合，得到固态培养物料；(4)固态培养工序将固态培养物料铺放在培养床上，培养物料的含水量控制在30 40％，温度控制在30 45℃，得到含有武夷生防菌孢子的固态培养物料，孢子含量为40 50亿/克。
2.如权利要求1所述的利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，其 特征在于所述工艺方法还包括(5)干燥粉碎工序将固态培养物料从培养床上取下，进行干燥、粉碎处理，得到颗粒 状的武夷生防菌固态培养物料。
3.如权利要求1所述的利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，其 特征在于所述保持菌种孢子工序中，将废渣在2小时内送入无菌的配料室。
4.如权利要求1所述的利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法， 其特征在于所述固态发酵培养基备料工序中，蒸汽压力为0. 3MPa，蒸汽灭菌消毒时间为 40-60分钟。
全文摘要
本发明涉及一种利用武夷菌素深层发酵的废渣生产武夷生防菌的工艺方法，包括取武夷菌素深层发酵产生的废渣，相对废渣重量为8-12％的豆粉、相对废渣重量为18-32％的玉米粉、相对废渣重量为3-8％的淀粉及相对废渣重量为3-5％的鱼粉，进行蒸汽灭菌消毒，得到固态发酵培养基，将灭菌后的固态发酵培养基和废渣进行搅拌混合，得到固态培养物料，将固态培养物料铺放在培养床上，培养物料的含水量控制在30-40％，温度控制在30-45℃，得到含有武夷生防菌孢子的固态培养物料，孢子含量为40-50亿/克，生产成本低，同时减少了武夷菌素生产过程中废弃物的排放，生产过程中没有产生废弃污染物，环保。经试验，本发明的武夷生防菌具有明显的抗病、抗逆和增产作用。
文档编号C12N1/20GK101948766SQ20101025337
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者孙波, 李树青, 李鹏, 王红梅, 雷音 申请人:潍坊万胜生物农药有限公司