一种‘载体水分转移’法用于制备含农用菌胶囊的新工艺的制作方法
【专利说明】一种'载体水分转移'法用于制备含农用菌胶囊的新工艺
[0001] 本发明属于农业微生物技术领域。具体涉及一种以细菌多糖为壁材，采用'载体水 分转移'创新技术制备农业微生物芽孢胶囊粉末的工艺。
【背景技术】；
[0002] -，自二十世纪三十年代美国人D。E。Wurster用物理法制备成微胶囊以耒，此项 技术及其应用发展迅猛。从技术看，除物理法外已有化学法及物理化学法共三大类。应用 领域已扩展至医药、农药、食品、化妆品、建筑及生物工程等方方面面。
[0003] 二，二十世纪八十年代开始，有许多研究者对菌类【如双岐杆菌、乳酸菌、苏云金杆 菌、白僵菌等】的胶囊化技术进行探索，曾采用喷务干燥、喷务冷凝、流化床包衣或空气悬浮 法、挤压法、凝聚法或相分离法、静电学方法等对菌体或芽孢进行胶囊化。现在对这些技术 的优缺桌比较，发现静电学及凝聚法或相分离法不利于大规模生产，挤压法及流化床包衣 或空气悬浮法可导致菌体活力下降，而喷务冷凝的能耗过大，只有喷务干燥法较理想，但热 敏菌除外。【文献1】
[0004] 三，由于农药、化肥的过度施用，环境及农产品受到污染。推行生态农业，采用低毒 高效农药及肥料乃当务之急。目前已经发现不少很有效的对环境友好的微生物药肥，但因 为这些菌药菌肥的活菌体对外界不良环境条件如温度、水分、幅射、化学因子等耐受能力不 强而易于死亡，有些甚至难以保存三个月。而菌药菌肥效果持续发挥必须依赖活菌。
【发明内容】
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[0005] -，由于微生物药肥的效果取决于相应有效活菌的存在与否。因此将发酵产生的 菌体【芽孢为佳】胶囊化以延长菌的存活期是理想的方法。本发明仅涉及的就是芽孢胶囊 化。
[0006] 二，由以上各种胶囊化技术对比可见，除热敏菌之外，喷务干燥法较佳，此法一般 以水溶性聚合物为壁材。本发明也采用类似壁材，但不是外加的，而是其本身发酵产生的细 菌多糖亦即胞外多糖，一般胞外多糖对微生物本身有保护作用，细菌的胞外多糖又可作为 増稠剂、凝胶剂、乳化剂和成膜剂。【文献2】。具备作为壁材的要求。
[0007] 三，本发明以'载体水分转移'技术对芽孢进行胶囊化，而不是采用喷务干燥法，因 为，1，喷务干燥法不利于热敏菌活力保持，有不少菌的芽孢也是不太耐热的。2,喷务干燥法 难以直接【即不浓集菌体的发酵原液】喷入发酵液，因为除去发酵液中占93%以上的水分需 要大量能耗。3,如果先浓集菌体再喷务干燥，则将丢失含许多有用物质的发酵液。
[0008] 所谓'载体水分转移'技术中的载体，本发明采用的是一种高分子吸水性树脂，其 具有以下特桌；
[0009] 1，可快速吸收达其本身重量几百倍的水分。发酵液喷入吸水树脂时，水分快速被 树脂吸收。以菌体为芯材和胞外多糖为壁材的胶囊自然形成。
[0010] 2,吸水同时树脂本身三维网状结构膨胀。利于包含菌体【芽孢】的胶囊进入树脂 网格。
[0011] 3,吸水树脂在干燥环境中又能释放出水分，同时三维网状结构收缩，水分释放后 甾下的溶质及包容菌体【芽孢】的胶囊就被包囊于网格之中。
[0012] 若将含芽孢的发酵液加入树脂，发酵液中绝大部分水将被吸入树脂，然后在一定 温度【该菌芽孢可以承受的温度】下真空干燥，即可获得4%以下水分的粉状胶囊。避免了 高温对菌体的伤害。
[0013] 这种粉状胶囊包埋了芽孢以及菌发酵所产生的次生物质【如各种酶、抗菌素、天然 促进作物生长发育的促生素以及诱导作物抗性的特异因子等】。这些次生物质的抗病、促生 长等作用我们在实践中观察是极为显着的。而喷务干燥前如果浓集菌体则将丢弃次生物 质。
[0014] 载体的作用有二；一是吸、放水分即水分转移；二是起二层胶衣作用。此外，作为 载体的高吸水性树脂在作物抗旱中的作用非常显着，是现代农业的抗旱利器。这就为此种 微生物药肥増添了另一种功能一一抗旱。
[0015] 四，【具体实施方式】；以下列三种可产生胞外多糖的农用微生物为例。
[0016] 实施例1 ;胶质芽孢杆菌发酵液【含芽孢32亿个/毫升】以雾状喷入含水量4%的 高吸水性脂粉末中，在不断搅拌下缓缓喷入。每100克高吸水性树脂可喷入发酵液10- 30毫升，本例为30毫升。充分搅匀【约30分钟】。然后真空干燥，干燥温度36摄氏度，真 空度-0.1 MPa，干燥期间【二小时后】定时测水分，至含水量4%以下时即可终止，并取出，用 铝塑膜袋封口包装。
[0017] 另外向100克【含水约6%】草炭喷入30毫升同样的发酵液充分搅匀为对比物。
[0018] 两份样品分别在24小时、30天、180天、360天后测定存活的有效活菌数，结果如 下；
[0019]
【主权项】
1. 一种制备农用微生物【菌体、芽孢】胶囊粉末的'载体水分移转'新技术的特征在于； 以高吸水性树脂为水分转移及菌体【芽孢】所形成的胶囊的载体。制备胶囊时，载体与含菌 发酵液重量比为10比1至3。发酵液喷入时应不停搅拌，喷完发酵液后仍需搅拌约30分 钟。
2. 这一新技术适用于能分泌胞外多糖的微生物。本发明采用农用菌自身分泌的胞外多 糖作为胶囊壁材。
3. 根据权利要术1及2所述，均匀搅拌后的含菌载体，在真空干燥箱中以适合该菌生存 的温度及真空【约-〇. IMPa】下干燥至水分含量4%以下。
4. 干燥完成后的粉状农用菌胶囊要密封保存。
【专利摘要】本发明公开了一种制备粉状农用菌胶囊的新工艺——‘载体水分转移’技术。此项工艺属于微生物技术领域。工艺利用高吸水性树脂快速吸收发酵液中的水分，并承载含芽孢的芯材与胞外多糖构成外壁的胶囊，然后通过在真空和一定的芽孢可承受的温度下干燥，便可获得粉状胶囊。经平板计数法测定，360天后，胶囊中的有效活菌数仍在初始值的70％左右。而未形成胶囊的对比物存放三个月后已全无活菌。本工艺所形成的胶囊在有水环境中又可释放出活菌，发挥各菌的特定功能。因此可用作制造微生物药肥等产品，其商品货架期较长。又因为采用高吸水性树脂作菌体载体，所以此种胶囊产品还具抗旱作用。
【IPC分类】A01N63-02, C05G3-00, A01N25-26
【公开号】CN104744108
【申请号】CN201310737403
【发明人】汪鹤亭, 汪洪
【申请人】汪鹤亭
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日