专利名称：气流悬浮式真菌孢子分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真菌孢子分离器，具体涉及使用气流悬浮式原理使真菌孢子从固
体培养基上分离开的装置，特别涉及生物农药的生产和实验中所必须的分离提纯过程，属生物农药的技术领域。
背景技术：
目前，全世界都在关注环保和可持续发展问题，无毒、无残留、对人和生物链影响很小的生物农药正在受到极大的重视， 生物农药是指直接利用生物产生的生物活性物质或生物活体作为农药，以及人工合成的与天然化合物结构相同的农药。生物农药具有生产原料来源广泛，对非靶标生物安全、毒副作用小、对环境兼容性好等特点，已成为全球农药产业发展的新趋势。[0004] 特别是近10年来，随着分子生物学技术、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程、酶工程等高新技术的飞速发展，并逐渐渗入到生物农药生产中，使其展现出良好的应用前景和巨大的社会和经济效益，生物农药的优越特性(节能、环保、保护资源)比以往任何时期都更加受到世界各国政府的重视，成为各国生物技术研究机构和公司的研究热点。目前科学家们已研制出一系列选择性强、效能高、无污染的生物农药 目前世界上生物农药使用量最多的国家有墨西哥、美国和加拿大等国，占世界总量的44%。欧洲的生物农药使用量占全世界的20%，亚洲占13%，大洋洲占11%，拉美洲和加勒比湾占9%，非洲占3%。 我国生物农药的研究始于20世纪50年代初，至今已有50年的历史。在国家主管部门的扶持下，经过近30年的发展，已逐步形成了具有良好试验条件的科研院所、高校、国家及部级重点实验室，以及其他具备一定工作条件的研究单位。在生物农药的资源筛选评价、遗传工程、发酵工程、产后加工和工程化示范验证方面已经自成体系，拥有大约400家生物农药生产企业。我国生物农药的研究开发步伐逐年加快，至2001年我国已注册登记的生物农药品种达80个，占已注册品种总数的13. 7% ;产品694个，占已注册产品的7. 2%，年产量近10万t制剂。至2004年我国已注册登记的生物农药有效成分品种140个，占我国农药总有效成分品种的15% ;产品411个，占已注册产品的8%年产量12 13万t制剂，约占农药总产量的12% ;年产值约3亿美元，占农药总产值的10%左右；使用面积约2600万hm2次，每年新研制成功和登记注册的生物农药品种以4%的速度递增，我国规划到2015年生物农药占所有农药的份额将由现在的10%增加到30%。加强生物农药新产品研发，加快生物农药产业发展速度，增加生物农药市场份额，满足我国无公害农产品、绿色食品和有机食品生产中病虫害防治的需要，缓解农药残留带来的环境污染问题己成为我国科技界、产业界关注的问题。 国内已研究出真菌杀虫剂工业化大规模生产新工艺一气相双动态固态发酵新技术，从根本上解决了常规开放式发酵易染菌、发酵参数难以控制，产品质量不稳定的弊病；新工艺使染菌率降低到0. 1%以下，发酵水平比常规固态发酵提高1 2倍，产品生产成本降低50%以上。杀菌真菌农药主要有木霉菌等。木霉菌是被国际国内研究所证明的一类理想的生防微生物，其通过寄生病原菌、产生抑菌物质、提高植物抗病能力等起到防病作用。同时具有剌激作物生长，提高作物产量和产品品质的性能，是研究最多，应用面积最大的真菌杀菌剂。木霉菌分布极为广泛，对多种病原真菌有抑制作用，由于其拮抗作用明显且适应性广，已有许多菌株及剂型被正式商业注册登记。目前真正以木霉菌生产的生防制剂在生产上应用还不普遍，高效、稳定且适合工厂化的菌株不多，需要更广泛地研究其作用机制和生物学特性，以期寻找到更多的、高效的和适合于生产的菌株，为持续农业提供更多的物质贮备和为木霉生产提供可靠的科学依据。目前关于木霉与寄主植物之间的互作较之木霉与病原真菌寄主的互作还知之甚少，这对于提高木霉的生防效率是极其重要的，还有待于加强，从而为更好地开发木霉生防制剂，提高其在植病生防中的地位，为农业创收开辟道路。[0008] 我们研制本实用新型专利是起源于生物除草剂的研究，通过实验选出使某特定害草染病死亡的真菌，在麦麸，木屑，作物秸杆等固态培养基上繁殖出大量的这种真菌及其孢子，然后分离提纯出其孢子，使用时将该孢子用水稀释，喷洒在杂草上，孢子萌发，使特定的害草染病死亡。木霉真菌是产生纤维素酶的主要菌种。它能把木材、木屑、麦秸等纤维素原料分解转化葡萄糖。真菌生长过程中的分泌物将培养基和真菌孢子紧紧粘合在一起，传统方法很难将其有效完整地分离，给相关实验研究和小规模生产带来困难，目前使用的主要方法是用粉粹机将培养基和孢子一起打碎，然后用不同孔径的筛子多次筛选，得到符合纯度要求的孢子，这不仅工作效率低，在操作过程中，弥漫在空气中的真菌孢子被操作者吸入会产生损害健康的问题。现在也有一种旋风离心式分离器，它也是先使用传统的机械式粉碎机将固态培养基打碎，这会使一些脆性干燥的培养基变成和真菌孢子体积比重相近的微粒，无法使其分离，小的培养基碎片会一同进入收集袋中，分离的纯度不高。[0009] 我们经过对国内现有的少数几种分离器的分折，设计研制出本实用新型气流悬浮式真菌孢子分离器，它不仅有体积小，使用方便，分离纯度高，功耗小，分离系统均由高品质透明亚克力材料制成，内部工作状况清晰可见，可根据实际情况随时调整操作进程，而且分离仓可方便拆下更换，内部清洗方便容易，可分离多种相似的真菌孢子，特别适用于实验室及小规模的试生产使用。为了进一步提高分离的纯度和区分纯度的等级，我们还配备了全自动筛网分选器，可进一步提高分离的纯度，操作者可根据纯度要求选择使用。
实用新型内容分离器的主要功能是将孢子从培养基上分离出来，分离的纯度是关键，目前所有
分离器及手工操作中，都是首先将分离物进行粉碎，由于培养基大多是用麦麸、木屑等较脆性材料构成，粉碎过程中强劲地粉碎刀片会将培养基也打得很细碎，存在大量与孢子体积、比重相似的微粒存在，这样无论是用重力，离心，筛选等方法都难以将两者分离，本实用新型将这种粉碎的过程改变为搅动和拍打的过程，尽量快速和尽量彻底地将孢子从培养基上拍打下来而保持培养基的尽量完整，增加两者重量和体积的差异，是我们要解决的主要问题。在整个操作过程中不让真菌孢子逸出弥散在空气中，从而可能危害到使用者的健康是我们要解决的另一个重要问题，可观察到整个操作过程，各个部件可拆卸易清洗，各种孢子分离时不会造成交叉污染，也是我们要解决的问题。为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种气流悬浮式真菌孢子分离器，有效地解决了问题。[0011] 本实用新型所采用的技术方案是 —种气流悬浮式真菌孢子分离器，它包括分离仓、连接管、收集器和风机；分离仓、连接管、收集器和风机设置在一个密闭的气流循环管道装置中，其中分离仓的仓体由通气网架分为上仓和下仓，下仓中设有的进气口 ，上仓设有出气口 ，进气口与风机气道相通；出气口处通过连接管与收集器相通；在分离仓上仓的下部设置有搅动棒，搅动棒通过一非接触式柔性传动装置受电机驱动；在出气口的下方设有挡板。 上述所说的密闭的气流循环管道装置的分离仓、连接管、收集器和风机各部件是可拆卸部件。 上述所说的分离仓的材质是透明材质，优选有机玻璃。 上述所说的非接触式柔性传动装置是由设置在分离仓内、外的两块磁铁构成；搅动棒固定在分离仓内的磁铁上。 与目前使用的粉碎机加粉筛相比的纯手工操作相比，使用本实用新型其效率可提高10倍以上，并能大大减轻操作者的劳动强度，更重要的是操作房间内的空气中不会弥漫真菌及其孢子，避免了操作者吸入污染空气而引起的不适与疾病，与其它类型的真菌孢子分离器相比，分离的纯度更高，并且体积、重量、耗电、都要小得多，而且分离部分可用透明有机玻璃制造，整个分离过程都可清晰地观察到，清洁容易，特别适用于有关实验室及小规模试生产使用。
图1是本实用新型气流悬浮式真菌孢子分离器的结构示意图 l，电机 2，磁铁 3磁铁架 4，通气网5，搅动棒6，分离仓 7，挡板8，连接
管9，收集器IO，风扇ll，控制电路
具体实施方式装置如图l所示 整个装置为一个密闭的气流循环系统，分离过程是在这个系统内进行，所以不会有真菌孢子逸出漂散在空气中，危害到操作者的身体健康。 4为通气网架，支撑未分离的较大块的培养基并使它处于搅动棒的工作范围以内，让循环气流从它下面吹出，使拍打散落的孢子随气流悬浮起来，并让粘有孢子的培养基在气流的吹动下不断翻动，让搅动棒继续不断地将附着在培养基上的孢子打落，5为搅动棒，它为一个纯刃刀状物，最适长度为工作管(分离仓)直径的0.618倍，它通过旋转及培养基在气流的作用下的翻动，以适当的力度，均匀不断地拍打着培养基，使附着在培养基上孢子基本都被拍打下来，3、2为非接触式柔性传动装置，它是本实用新型的核心技术，它将动力电机1发出的原动力，通过磁力将动力传送到搅动棒5中，这样做的目的是磁力传动的力度是柔性的，即力的大小是有一定的变化的，每次碰到大块的或是团结较紧密的培养基时，不象粉碎机的刀具强行将其打碎，以致产生大量的细微的难以区分的颗粒，而是力度逐渐增大，将大块的培养基压开打散，如一次不能达到压散的目的，它将会将这次的动能积累等到下圈时再次挤压，直到团块被压散为止。在循环风的翻动和搅动棒的不断拍打下，孢子在分离仓6内与培养基不断分离，并由循环风的升力克服孢子的重力而漂浮在分离仓5的一定高度，风扇(风机)10在控制电路11的控制下，产生一个稳定可调的气流，只要流量合适，就能使孢子通过连接管8进入收集器9， 7为垂直于气流方向的半圆形培养基挡板，它首先是为了阻挡住了被搅动棒带动而产生的大动能培养基直接飞入收集管道，另外它改变了气流的方向，而孢子由于体积重量很小，可随气流转弯进入收集器，而体积较大的培养基却难以做到这一点，进一步提高了分离的纯度。，被挡住的培养基可能堆积在挡板的上面，本实用新型巧妙利用了电机转到所产生的轻微震动使这些堆积起来的培养基又自动落下，重新进入分离状态，分离仓6为透明有机玻璃制成，操作者可清楚地观察到分离仓内搅动棒的运行情况，培养基附着的孢子的脱落情况，随时可调节风量、搅动棒的旋转速度、工作时间等参数，以达到最佳的工作状态。在循环气道上设计分多种粗细不同的部分，直径最大的分离仓可增加分离的面积，提高工作的效率，并能使气流稳定平缓，从而使孢子能稳定悬停在一定高度。直径较小的传输导管的气体流速大大高于其它地方，它能把已分离开的孢子快速吹离走防止了沉淀堆积。分离部分的各个部件均可方便地拆卸并清洗，这样在更换孢子品种时，不会出现交叉污染问题。收集器9由200目尼龙沙网网制成，上方带有尼龙搭扣，可容易取下，如遇不同的品种，可方便拆换。 具体使用时，选择所需要的杀虫或除草的真菌，通过固态发酵在麦麸等培养基上培养出大量的该真菌及其孢子，通过自然干燥或减压干燥的方法将其含水量降到5%以下，取下分离仓，将其放入分离仓中，注意加入的数量不要超过分离仓的1/2，安装好分离仓，工作时间一般选3-5分钟，启动开关，搅动棒、循环风机就会自动工作，透过透明的分离仓，调节风机的进风量，使悬浮在风中的孢子刚好能适量地进入连接管进入收集器，同时调节搅动棒的转动速度，使分离的效果和分离的效率能达到一个较好的结果，当看到附着在培养基上的孢子基本都已脱落，就可取下分离仓，倒出用过的培养基，换上新的，其余参数不变，继续下一轮的操作。当通达透明的观察门看到收集器已满时，打开门，取出分离好的孢子即可。如工作途中要更换品种，则应取下分离仓、连接管及收集器，用水洗净或换上备用件，避免发生交叉污染。
权利要求一种气流悬浮式真菌孢子分离器，它包括分离仓、连接管、收集器和风机；其特征在于分离仓、连接管、收集器和风机设置在一个密闭的气流循环管道装置中，其中分离仓的仓体由通气网架分为上仓和下仓，下仓中设有的进气口，上仓设有出气口，进气口与风机气道相通；出气口处通过连接管与收集器相通；在分离仓上仓的下部设置有搅动棒，搅动棒通过一非接触式柔性传动装置受电机驱动；在出气口的下方设有挡板。
2. 根据权利要求1所述的气流悬浮式真菌孢子分离器，其特征在于，所说的密闭的气 流循环管道装置的分离仓、连接管、收集器和风机各部件是可拆卸部件。
3. 根据权利要求1所述的气流悬浮式真菌孢子分离器，其特征在于，分离仓的材质是 透明材质。
4. 根据权利要求3所述的气流悬浮式真菌孢子分离器，其特征在于，所说的透明材质 是有机玻璃。
5. 根据权利要求1所述的气流悬浮式真菌孢子分离器，其特征在于，所说的非接触式 柔性传动装置是由设置在分离仓内、外的两块磁铁构成；搅动棒固定在分离仓内的磁铁上。
专利摘要本实用新型涉及一种真菌孢子分离器，所说的真菌孢子分离器包括设置在一个密闭的气流循环管道装置中分离仓、连接管、收集器和风机，其中分离仓的仓体由通气网架分为上仓和下仓，下仓中设有的进气口，上仓设有出气口，进气口与风机气道相通；出气口处通过连接管与收集器相通；在分离仓上仓的下部设置有搅动棒，搅动棒通过一非接触式柔性传动装置受电机驱动；在出气口的下方设有挡板。本实用新型具有体积小，使用方便安全，分离纯度高，功耗小等优点。
文档编号C12M1/00GK201545827SQ200920048569
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者唐玉新, 宋小玲, 强胜, 朱云枝, 朱佳廷, 林家彬, 陆艳娜 申请人:江苏省农业科学院;南京农业大学