巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊及其制备方法技术

一种微胶囊造粒技术领域的巨大芽孢杆菌‑壳聚糖微胶囊的制备方法，通过在发酵原液中接种活化后的巨大芽孢杆菌菌种进行发酵，制成巨大芽孢杆菌发酵液，然后以巨大芽孢杆菌发酵液作为芯材、壳聚糖作为壁材制成均匀菌悬液，最后将均匀菌悬液喷雾干燥得到巨大芽孢杆菌‑壳聚糖微胶囊。本发明专利技术能够降低巨大芽孢杆菌制剂的含水率，提高稳定性，实现巨大芽孢杆菌的长期储存与运输，延长巨大芽孢杆菌的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种微胶囊造粒领域的技术，具体是一种巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊及其制备方法。
技术介绍
巨大芽孢杆菌解磷能力良好，可以显著降低土壤中硝态氮含量和EC值，提高有机质含量，促进微生物多样性，提高作物产量，在改良土壤次生盐渍化及生态修复方面具有良好的效果。但是目前巨大芽孢杆菌制剂存在制作成本高、产品稳定性差、菌体活性下降快、体积大难以运输等问题。采用真空冷冻干燥技术能较好的保持巨大芽孢杆菌菌体活性，但耗时长、生产成本相对较高，且生产过程中需分批冻干，无法做到连续进料，生产效率低，限制了大规模自动化生产，同时该方法产出的产品含水率高，不利于长期储存。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104232527A，公开(公告)日2014.12.24，公开了一种巨大芽孢杆菌活菌制剂的制备工艺。该技术将巨大芽孢杆菌经一、二级种子扩大培养后接入发酵原液中培养，在发酵过程中通过补料流加碳源增加芽孢杆菌的数量和转化率，显著提高单位产量，降低了单位成本；结束发酵，使用真空薄膜浓缩器浓缩发酵液，发酵液中的可溶性增效物质、促生物质、抑菌活性物质能有效回收；浓缩发酵液用多级低温喷雾流化干燥设备干燥造粒，分选颗粒，旋风分离器捕集细粉返回再造粒，得每克菌粉CFU不少于8.0×1010个的巨大芽孢杆菌产品。该技术虽然保证了巨大芽孢杆菌具有良好的生物活性，但菌剂的稳定性未经证实；且该技术采用的培养基成分及工艺复杂，生产中不仅需要补料，而且需要额外进行有机尾气处理，生产周期长、成本高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出了一种巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊及其制备方法，能够降低巨大芽孢杆菌制剂的含水率，提高长期稳定性，实现巨大芽孢杆菌的长期储存与运输，延长巨大芽孢杆菌的使用寿命。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的制备方法，通过在发酵原液中接种活化后的巨大芽孢杆菌菌种进行发酵，制成巨大芽孢杆菌发酵液，然后以巨大芽孢杆菌发酵液作为芯材、壳聚糖作为壁材制成均匀菌悬液，最后将均匀菌悬液喷雾干燥得到巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊。所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的活菌数＞7.0×109CFU/mL，含水率≤23％。所述的巨大芽孢杆菌菌种的接种量为2％～4％。所述的发酵原液包括：酵母提取物、蔗糖、KH2PO4、MnSO4和水，其中：酵母提取物、蔗糖、KH2PO4、MnSO4和水的重量比例为(0.003～0.005)：(0.010～0.015)：(0.0001～0.001)：(0.0001～0.001)：1。所述的巨大芽孢杆菌发酵液在28℃～35℃下培养16h～24h得到。所述的壁材与芯材的质量体积比为1.5％～5.0％。所述的喷雾干燥的进风温度为110℃～150℃，出风温度为65℃～88℃，蠕动泵进料速度为800mL/h～1000mL/h。技术效果与现有技术相比，本专利技术方法通过微胶囊技术对巨大芽孢杆菌进行处理，在保持巨大芽孢杆菌完整结构的基础上保证了单位体积内的有效活菌数，微胶囊粒径均匀，生产效率高，有利于大规模生产；所制得的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的活菌数＞7.0×109CFU/mL，含水率≤23.0％，满足GB20287-2006的要求，具有良好的活性和稳定性，利于长期储存与运输。附图说明图1为实施例1巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊扫描电镜图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1本实施例涉及一种巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的制备方法，通过将活化后的巨大芽孢杆菌菌种按2％的接种量接入到发酵原液中，在35℃下培养24h到达生长稳定期，制成巨大芽孢杆菌发酵液，然后以壳聚糖作为壁材、巨大芽孢杆菌发酵液作为芯材按质量体积比1.5％的比例制成均匀菌悬液，最后将均匀菌悬液喷雾干燥得到巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊。所述的巨大芽孢杆菌发酵液的活菌数＞4.5×1010CFU/mL。所述的发酵原液优选为包括：酵母提取物3.0g、蔗糖10.0g、KH2PO40.1g、MnSO40.1g和水1kg。所述的喷雾干燥的进风温度为150℃，相应出风温度为88℃，蠕动泵进料速度为1000mL/h。所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的活菌数＞7.0×109CFU/mL，含水率≤22.7％。所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊用于土壤改良。本实施例制得的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊由密封包装分包存放，并与巨大芽孢杆菌冻干菌剂、普通巨大芽孢杆菌菌液进行稳定性对照试验；如表1所示，经过300天储存后，巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊活菌数仍在1.7×109CFU/mL，存活率为24.3％，远远高于冻干菌剂及普通菌液。表1三种巨大芽孢杆菌菌剂存储稳定性比较实施例2与实例1不同之处在于，所述的喷雾干燥的进风温度为130℃，相应出风温度为68℃。所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊活菌数＞7.1×109CFU/mL，含水率≤23％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巨大芽孢杆菌‑壳聚糖微胶囊的制备方法，其特征在于，通过在发酵原液中接种活化后的巨大芽孢杆菌菌种进行发酵，制成巨大芽孢杆菌发酵液，然后以巨大芽孢杆菌发酵液作为芯材、壳聚糖作为壁材制成均匀菌悬液，最后将均匀菌悬液喷雾干燥得到巨大芽孢杆菌‑壳聚糖微胶囊。

【技术特征摘要】
1.一种巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的制备方法，其特征在于，通过在发酵原液中接种活
化后的巨大芽孢杆菌菌种进行发酵，制成巨大芽孢杆菌发酵液，然后以巨大芽孢杆菌发酵液作
为芯材、壳聚糖作为壁材制成均匀菌悬液，最后将均匀菌悬液喷雾干燥得到巨大芽孢杆菌-壳聚
糖微胶囊。
2.根据权利要求1所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的制备方法，其特征是，所述的巨
大芽孢杆菌菌种的接种量为2％～4％。
3.根据权利要求1所述的巨大芽孢杆菌-壳聚糖微胶囊的制备方法，其特征是，所述的发
酵原液包括重量比例为(0.003～0.005)：(0.010～0.015)：(0.0001～0.001)：(0.0001～0.001)：1
的酵母提取物、蔗糖、KH2PO4、Mn...

【专利技术属性】
技术研发人员：周培，王大欣，张丹，支月娥，詹学佳，初少华，丁济娜，聂文翰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31