一种微生物肥料载体灭菌技术及其应用制造技术

一种微生物肥料载体灭菌方法，其特征是该方法使用了微波技术。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物肥料生产领域，具体涉及微生物肥料载体灭菌技术及其在微生物肥料生产中的应用。
技术介绍
肥料在我国的农业生产中占有着举足轻重的地位，虽然我国的化肥产量已达到1.4亿吨的年生产能力，但还是不能满足农业生产的需要。微生物肥料作为肥料家族的一员，具有调控作物生产、提高农作物品质、增强作物防病抗病能力、无环境污染等优点，在绿色食品等生产方面有着其它肥料不可替代的作用。据统计，2001年我国微生物肥料的年产量为150万吨，占商品肥料使用量的1％左右；据专家分析到2010年，微生物肥料将占有10～20％的份额，即年需求量在1400～2800万吨左右。21世纪良好的“绿色营销”市场前景会进一步推动微生物肥料的研究开发向商品化目标前进。随着社会科技的进步，微生物肥料的市场需求量会愈来愈大。在微生物肥料生产中，一般经过以下过程1)菌种斜面活化，2)三角瓶扩大培养，3)种子罐发酵培养，3)发酵罐培养，4)载体处理，5)培养物和载体混合吸附。上述过程都需要无菌操作。但目前我国许多生产单位的设备非常简陋，技术工艺落后，培养基和载体灭菌技术不过关，有的甚至不灭菌，造成产品有效菌数量不稳定，活力差，杂菌基数高，保质期短。灭菌一般指用物理和/或化学方法杀灭和去除物料或设备中一切有生命物质的过程。常用的灭菌方法化学药剂灭菌法、高温高压灭菌法、干热灭菌法、湿热灭菌法、过滤除菌法和放射性灭菌法等。传统的灭菌方法存在一定的局限性，比如，高温高压灭菌法，费时费力，对物品无法及时处理，对不耐高温的物体无法使用；放射性灭菌法，存在放射源成本较高，防护投入大，易产生放射污染等问题；紫外线灭菌的穿透能力有限；化学灭菌法则由于药物污染而限制了使用范围。(席晓莉，吴道澄，王刚。微波灭菌的研究进展，生物医学工程学杂志，2002.19(2)，334-336)。随着科技的不断发展，微波技术逐步应用到各个领域，其中包括灭菌技术。微波通常是指频率大于300兆赫或波长短于1m的高频率交流电。微波对不同的物质的作用不尽相同，对于水、蛋白质、碳水化合物、脂类等一切极性分子所组成的介质，微波能可以有效地转化为热能；对于玻璃、塑料等一些非极性分子所组成的介质，微波则能穿透它，且不损耗能量；对于金属微波能完全放射。被灭菌物质中的有极分子和无极分子，它们在外电场作用下极化，由于高频电场的极高变化频率产生高频摆动、振动，摩察生热，从而产生具有灭菌能力的热效应。在微波的作用下，微生物中的活性分子构型遭受微波高温度电场的破坏，影响代谢，以致死亡。足够强的微波场可以导致诱发细菌的遗传基因突变、染色体畸变、甚至断裂，最终杀灭细菌。微波灭菌除了热效应外，同时还存在非热效应。微波对生物体内的离子状态、生物电变化及细胞状态、酶活性等产生影响，(如电磁场效应、量子效应、超导作用等)，对菌细胞形态及通透性、细菌某些酶活性等的影响(李荣芬.微波的杀菌机理.中国消毒学杂志，1992；9(4)243)。还有研究发现，与单纯的加热灭菌相对比，微波对湿菌的杀灭效果显著高于干菌，单纯加热的灭菌率则低于微波对湿菌的杀灭，这也同时印证了微波对细菌的杀灭还有非热效应的说法。虽然微波灭菌技术发展很快，但是目前还未在微生物肥料载体灭菌中应用。
技术实现思路
微生物肥料载体一般要经过干燥、除水、预热和灭菌等过程。本专利技术利用微波热效应、非热效应及其对湿菌杀菌效果好于干菌等特性，采用微波设备对载体进行灭菌，同时达到干燥、除水、预热等目的。微波设备运行时，由微波发生器产生微波，经馈能装置输入加热器中。微生物肥料由传送系统送至加热器中，此时载体中的水分在微波能的作用下蒸发并通过排湿系统排出加热器而达到干燥的目的，载体中的细菌微波电磁场作用下所产生的热效应和非热效应杀灭。微波加热具有如下优点1)快速加热微波能以光速(3×1010CM/S)在物体中传播、瞬间(约10-9秒以内)就能把微波能转换为物质的热能，并将热能渗透到被加热物质中，无需热传导过程。2)加热均匀里外同时加热。3)选择性加热介质损耗大的，加热后温度高，反之亦然。4)加热效率高由于被加热物料自身发热，加热没有热传导过程，因此周围的空气及加热箱没有热损耗。5)加热渗透力强透热深度和波长属于同一数量级，可达几厘米到几十厘米，而红外加热为表面加热，渗透深度仅为微米数量级。6)无污染、无破坏在灭菌的同时，无任何残留存在于介质中，成为一种对介质无任何破坏和污染的灭菌工艺。7)相对低温即具有非常好的杀灭效果。8)微波灭菌设备利用微波的这些特性，只是对所需的介质进行能量转换，无热惯性，是一种理想的节能型的灭菌设备。具有使用、操作简单，不产生环境高温，改善劳动条件；响应速度快，能快速启动，停止及调整输出功率。具体实施例方式实施例1微波灭菌技术在微生物多抗菌肥生产中的应用选用以下4种菌种A、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krasilnikov)中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心，菌种编号ACCC10091；B、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis(Weigmann)Chaester)中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心菌种编号ACCC10613；C、泾阳链霉菌(Streptomyces jingyangensis Tao et al.)；中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心，菌种编号ACCC30409；D、木霉(Trichoderma sp。)中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心，菌种编号ACCC40127。上述4个菌种公众可按菌种编号向中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心购买。1)胶冻样芽孢杆菌发酵A)培养基蔗糖10g；K2HPO40.5g；MgSO4·7H2O0.2g；酵母膏0.4g；CaCO31g；FeCl30.005g；固体培养时另加琼脂15-20g。B)培养发酵过程斜面培养28℃±2℃培养36-48小时。三角瓶液体摇床培养28℃±2℃，培养36-48小时，200转/分钟；一级发酵罐发酵28℃±2℃，培养36-48小时，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)。二级发酵罐发酵28℃±2℃，培养36-48小时，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)。三级发酵罐28℃±2℃，培养48小时左右，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)。所得菌液以下称菌液1。2)芽孢杆菌发酵A)培养基g/1000ml蒸馏水pH7.0蛋白胨5g；NaCl5g；牛肉膏3g；固体培养时另加琼脂15-20g(固体培养加)B)培养发酵过程斜面培养28℃±2℃，培养36-48小时。三角瓶液体摇床培养28℃±2℃，培养36-48小时，200转/分钟。一级发酵罐发酵28℃±2℃，培养36-48小时，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)。二级发酵罐发酵28℃±2℃，培养36-48小时，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)。三级发酵罐8℃±2℃，培养48小时左右，通气量在0.1-1之间(每分钟通气量与发酵液的体积比)所得菌液以下称菌液2。3)泾阳链霉菌发酵 A)培养基g/1000ml蒸馏水pH7.2-7.4KNO31g；NaCl0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小秧，
申请(专利权)人：中国农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：