苏云金芽孢杆菌发酵液浓缩工艺研究

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1、苏云金芽孢杆菌发酵液浓缩工艺研究-农学论文苏云金芽孢杆菌发酵液浓缩工艺研究周荣华１，崔怡宁２，饶犇１，廖先清１，刘芳１，陈伟１（１．湖北省农业科学院生物农药工程研究中心，武汉４３００６４；２．武汉中学，武汉４３００６１）摘要：通过对２种不同亚种的苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）发酵液进行浓缩工艺的研究，探索了不同温度对浓缩液有效成分的影响程度，比较了不同浓缩方式、不同干燥方式处理下有效成分的回收率。结果表明，真空薄膜浓缩工艺的回收率要高于离心浓缩工艺２３％～２９％。关键词：苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔ

2、ｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）；真空薄膜浓缩；离心浓缩中图分类号：Ｑ８１３．１文献标识码：A文章编号：0439－８114（２０15）18－4479-03DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.022ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎＢｒｏｔｈＺＨＯＵＲｏｎｇ－ｈｕａ１，ＣＵＩＹｉ－ｎｉｎｇ２，ＲＡＯＢｅｎ１，ＬＩＡＯＸｉａｎ－ｑｉｎｇ１，ＬＩＵＦａｎｇ１，ＣＨＥＮＷｅｉ１（１．ＣｅｎｔｅｒｏｆＢｉｏ－ｐ

3、ｅｓｔｉｃｉｄｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ，ＨｕｂｅｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ４３００６４，Ｃｈｉｎａ；２．ＷｕhａｎＨｉｇｈＳｃｈｏｏｌ，Ｗｕｈａｎ４３００６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｂｓｐｅｃｉｅｓｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｒｏｔｈｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏ

4、ｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｏｆｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｒｏｔｈｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅａｃｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓｏｆｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｒｏｔｈｄｅａｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｂｙｕｓｉｎｇｖａｃｕｕｍｔｈｉｎｆｉｌｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ２３％~２９％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｃｏｎｃｅ

5、ｎｔｒａｔｉｏｎｂｙｃｅｎｔｒｉｆｕｇｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ；ｖａｃｕｕｍｔｈｉｎｆｉｌｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｂｙｃｅｎｔｒｉｆｕｇｉｎｇ收稿日期：２０１５－０６－１５基金项目：湖北省农业科技创新中心项目（２０１３ＮＫＹＪＪ２１）；国家科技支撑计划项目（２０１１ＢＡＤ４０Ｂ０１）作者简介：周荣华（１９７５－），男，湖北武汉人，副研究员，硕士，主要从事发酵工程方面研究，（电话）１８６２７９８６１１６（电子信箱）ｚｈｏｕｒｏｎｇｈｕａ１９７５＠１２６．ｃｏｍ；

6、通信作者，饶犇（１９８３－），男，湖北孝感人，助理研究员，博士，主要从事发酵工程方面研究，（电话）１５６２３０７６９６８（电子信箱）６２３２５３５１２＠ｑｑ．ｃｏｍ。苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）是当前研究最多、应用最广的微生物农药，在农作物虫害生物防治中起到重要作用，广泛应用于蔬菜、水稻、棉花、林业、卫生害虫的生物防治。苏云金芽孢杆菌的生产工艺主要按照液体深层发酵、离心浓缩、喷雾干燥、剂型化的路径进行的，在离心浓缩过程中会产生工艺废水，其化学需氧量和生化需氧量均较高，废水处理成本高［１，２］。而在离心浓

7、缩的工艺废水中存在着大量可溶性物质，其中包含许多值得回收的氨基酸、增效物质、抗菌物质等。根据未公开的记录，湖北省农业科学院生物农药工程研究中心在２０世纪９０年代初，曾开展过苏云金芽孢杆菌真空薄膜浓缩工艺的探索，限于当时的装备条件和控制水平，经常发生结焦堵管的现象。而中国现在的装备条件、加工工艺和控制水平较２０年前有了长足的进步，只要能有效地将物料温度控制在较低的水平，结焦堵管的现象完全可以避免。本研究就苏云金芽孢杆菌两个菌种的真空薄膜浓缩工艺进行了浓缩条件和回收率的研究。１材料与方法１．１材料菌种：苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种ＭＰ１８、

8、苏云金芽孢杆菌鲇泽亚种ＮＢＩＣ３８０，均系湖北省农业科学院生物农药工程研究中心分离并保存；发酵液由湖北省农业科学院生物农药工程研究中心工程技术研究室提供。仪器：真空薄膜浓缩器，蒸发量３０Ｌ／ｈ，由黑龙江大三源乳品机械有限