本发明涉及微生物技术领域中生物农药的后处理方法,特别涉及固态发酵 法制备的苏云金杆菌生物农药的分级方法。
目前,在国内外,可以做到严格的大规模纯种培养的发酵技术仍然是 液体深层发酵技术,苏云金杆菌的发酵也不例外。在现代微生物杀虫剂中, 发酵法制备的苏云金杆菌生物农药(以下简称B.t生物农药)是目前世界上产 量最大的微生物杀虫剂。我国B.T生物农药的工业生产也是采用液体深层 发酵技术。在使用中,为降低生产成本,大多是直接使用其发酵液制成乳 剂,其发酵液毒力效价仅为2000IU/ml,且乳剂的保存期只有三个月,所 以用液体深层发酵法制备B.T生物农药只能季节性生产,而这种农药使用 的季节正是夏秋两季,所以大多数生产厂家从工厂建成第一天起就处于难 于维持的状态。这就是我国B.t生物农药的生产几十年来几起几落,低水 平徘徊的主要原因;也可将液体深层发酵制备的B.t生物农药做成可湿性粉 剂,这必须增加低温蒸发、浓缩、离心及喷雾干燥等工序及相应的设备, 使得生产成本大幅度提高,而且其回收率仅有50%。
传统的固态发酵法,由于其生产工艺落后,易染菌,产品的产量和质 量均很低。
压力脉动固态发酵法生产B.T生物农药有很多优点:1.首先含水量少, 无发酵废液排放;2.更重要的是固态发酵法制备的B.T生物农药的伴孢晶 体的产率高,其活孢子数可达150亿个/g,毒力效价8000-20000IU/mg, 而液体深层发酵法制备的B.T生物农药的活孢子数仅为20-30亿个/ml, 毒力效价仅为800-2000IU/μl;3.固态发酵法制备B.T生物农药所使用的 原料为麸皮,米糠等廉价农副产品下脚料,生产流程简短,工程投资低, 操作费用小,生产成本可成倍下降。但由于大都不对B.t生物农药产品做后 处理,产品中即含毒力效价大于16000IU/mg的一级品,也含毒力效价为800 -2000IU/mg的合格品,而且每批产品的毒力效价很难达到一致,使得产 品性能不稳定,未经后处理的产品只能按合格品出售,直接影响厂家的经 济效益。
为此,已有人开始对B.T生物农药进行后处理。如公开号为CN1111283A的 专利申请中公开了一种对固态发酵法制备的B.T生物农药的后处理方法—水 浸法,即先将固态发酵法制备的B.t生物农药做成菌悬液,然后进行过滤除渣, 之后再加入净水剂,凝集水中芽孢和晶体,再经离心、浓缩等工序,得到固态 B.t生物农药可湿性粉剂。但这种处理方法的过程十分繁长,工业上实施难度很 大。
本发明的目的在于:克服上述水浸法对固态发酵法制备的B.t生物农药进行 后处理工艺中存在的缺陷,而提供一种简单、易操作,而且效果显著的固态发酵 法制备的B.t生物农药的分级方法,该方法通过对B.t生物农药进行组粉碎、筛 分及超音速气流粉碎得到不同等级的B.t生物农药(毒力效价分别为16000IU/mg 以上和8000IU/mg以上)产品,以符合国家农业部行业标准(NY-293-95),满 足国内外不同市场的需求。
本发明的实施方案如下:
本发明提供的固态发酵法制备的B.t生物农药的分级方法,其特征在于,工 艺步骤是:
1.粗粉碎:将用固态发酵法制备的B.t生物农药可湿性粉剂,用常规的粉 碎方法和粉碎设备进行粗粉碎;
2.分级:将经粗粉碎后的B.t生物农药进行筛分分级,得到可通过20-80 目标准筛的B.t生物农药细粉料和未通过20-80目标准筛的B.t生物农药粗粉 料;
3.超音速粉碎:
将步骤2制得的B.t生物农药细粉料和B.t生物农药粗粉料分别进行超音速 粉碎,得到毒力效价16000-32000IU/mg和8000-16000IU/mg的B.t生物农 药产品;
所述的超音速气流粉碎是指:将B.t生物农药细粉料和B.t生物农药粗粉料 分别放在超音速气流粉碎机内进行超音速气流粉碎,超音速气流粉碎机内的超音 速空气流为三股或四股2-3倍于音速的空气流,超音速空气流是由6-8Kg/cm2压力推动的,超音速气流粉碎机内的粉碎温度为0-60℃。
本发明提的固态发酵法制备的B.t生物农药的分级方法,由于先将固态发酵 制备的B.t生物农药进行粗粉碎,之后又进行了筛分,分级成粗粉和细粉,然后 再分别对粗粉和细粉进行超音速气流粉碎,在超音速气流粉碎的过程中,三股或 四股2-3倍于音速的超音速空气流夹带着B.t生物农药固体颗粒发生对撞,使 B.t生物农药粉料颗粒撞碎,而达到超细粉碎的目的。该方法简单,易操作,而 且无废水的处理,可将固态发酵法制备的B.t生物农药分成毒力效价16000- 32000IU/mg和8000-16000IU/mg的等级B.t生物农药产品,使B.t生物农药得 到合理地利用。
本发明的固态发酵法制备的B.t生物农药的分级方法,是基于B.t生物农药 在固态发酵中,其杀虫有效成分菌体、芽孢和伴孢晶体附着在培养基物料 的表面上,低温干燥后,极易粉碎脱落;而培养基麸皮等含有纤维素和木 质素,却不易粉碎,利用这一差异,对固态发酵干燥后的产品短时间粗粉 碎,之后又进行了筛分,分级成粗粉和细粉,然后再分别对粗粉和细粉进行超 音速气流粉碎,即得到毒力效价16000-32000IU/mg和8000-16000IU/mg 的系列B.t生物农药可湿性粉剂产品。
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例1:用本发明的方法对固态发酵法制备的B.t生物农药进行分级:
其具体工艺步骤是:
1)粗粉碎:用普通锤式粉碎机(功率2千瓦)对固态发酵法制备的B.t生 物农药进行粗粉碎;
2)分级:将经粗粉碎后的B.t生物农药用带40目标准筛的电动分级筛进 行筛分分级,得大于40目B.t生物农药细粉料和小于40目的B.t生物农药粗粉 料;
3)超音速粉碎:
将步骤2制得的大于40目B.t生物农药细粉料和小于40目的B.t生物农药 粗粉料分别进行超音速粉碎,得到毒力效价20000IU/mg和12000IU/mg的B.t 生物农药产品;
所述的超音速气流粉碎是:将大于40目的B.t生物农药细粉料和小于40目 的B.t生物农药粗粉料分别放在超音速气流粉碎机内进行超音速气流粉碎,本实 施例超音速气流粉碎机内的超音速空气流为三股2倍于音速的空气流,超音速空 气流是由6Kg/cm2压力推动的,超音速气流粉碎机内的粉碎温度为0℃。
以1吨固态发酵法制备的B.t生物农药为例,通过模拟公式概算出经本发明 的分级方法进行分级后得到不同档次的B.t生物农药重量和毒力效价。
W·A=W1B+W2C
W:分级前产品的重量 A:分级前产品的的平均毒力效价
W1:分级后粗粉的重量 B:分级后粗粉的毒力效价
W2:分级后细粉的重量 C:分级后细粉的毒力效价
W为1000kg A=12000IU/mg
W1=600kg B=9333IU/mg
W2=400kg, C=16000IU/mg
这样1吨平均毒力效价12000IU/mg的B.t生物农药产品,只能作为毒力效 价小于16000IU/mg合格品出售,而通过分级后可得400kg毒力效价在16000 IU/mg以上的一级品,和600kg毒力效价9333IU/mg的合格品,其经济效益得 到提高,同时可满足不同市场的需求。
实施例2:用本发明的方法对固态发酵法制备的B.t生物农药进行分级:
其具体工艺步骤是:
1)粗粉碎:用普通锤式粉碎机(功率2千瓦)对固态发酵方法制备的B.t 生物农药进行粗粉碎;
2)分级:将经粗粉碎后的B.t生物农药用带80目标准筛的电动分级筛进 行筛分分级,得到大于80目的B.t生物农药细粉料和小于80目的B.t生物农药 粗粉料;
3)超音速粉碎:
将步骤2制得的大于80目的B.t生物农药细粉料和小于80目的B.t生物农 药粗粉料分别进行超音速粉碎,制得毒力效价32000IU/mg和15000IU/mg的B.t 生物农药产品:
所述的超音速气流粉碎是指:将B.t生物农药细粉料和B.t生物农药粗粉料 分别放在超音速气流粉碎机内进行超音速气流粉碎,本实施例的超音速气流粉碎 机内的超音速空气流为三股3倍于音速的空气流,超音速空气流是由8Kg/cm2压力推动的,超音速气流粉碎机内的粉碎温度为60℃。
以1吨固态发酵法制备的B.t生物农药为例,通过模拟公式概算出经本发明 的分级方法进行分级后得到不同档次的B.t生物农药重量和毒力效价。
W·A=W1B+W2C
W:分级前产品的重量 A:分级前产品的的平均毒力效价
W1:分级后粗粉的重量 B:分级后粗粉的毒力效价
W2:分级后细粉的重量 C:分级后细粉的毒力效价
W为1000kg A=15000IU/mg
W1=750kg B=11885IU/mg
W2=250kg, B=24344IU/mg
这样1吨平均毒力效价15000IU/mg的B.t生物农药产品,只能作为毒力效 价小于16000IU/mg合格品出售,而通过分级后可得250kg毒力效价在16000 IU/mg以上的一级品,和750kg毒力效价11885IU/mg的合格品,其经济效益 得到提高,同时可满足不同市场的需求。
实施例3:用本发明的方法对固态发酵法制备的B.t生物农药进行分级:
其具体工艺步骤是:
1)粗粉碎:用普通锤式粉碎机(功率2千瓦)对固态发酵方法制备的B.t 生物农药进行粗粉碎;
2)分级:将经粗粉碎后的B.t生物农药用带20目标准筛的电动分级筛进 行筛分分级,得大于20目的B.t生物农药细粉料和小于20目的B.t生物农药粗 粉料;
3)超音速粉碎:
将步骤2制得的大于20目的B.t生物农药细粉料和小于20目的B.t生物农 药粗粉料分别进行超音速粉碎,制得毒力效价16000IU/mg和8000IU/mg的B.t 生物农药产品:
所述的超音速气流粉碎是:将B.t生物农药细粉料和B.t生物农药粗粉料分 别放在超音速气流粉碎机内进行超音速气流粉碎,本实施例超音速气流粉碎机内 的超音速空气流为两股2.5倍于音速的空气流,超音速空气流是由7Kg/cm2压力 推动的,超音速气流粉碎机内的粉碎温度为40℃。
分级后的产品如未达到预期要求,可对分级后的产品进行再分级。