白僵菌接种系统及接种方法

技术领域

本发明涉及白僵菌培养技术领域，尤其涉及一种白僵菌接种系统及接种方法。

背景技术

白僵菌是一种广谱性的昆虫病原真菌，已被广泛应用于农林业中防治多种害虫。由于白僵菌寄主广泛，且无毒、无味、对环境和人畜安全，已经被开发成多种制剂用于害虫防治目前国内外研究较多的是分生孢子制剂。当前广泛应用于白僵菌工业化生产的工艺通过接种罐进行白僵菌的固体培养。

如公开号为CN209602512U的专利文件公开的白僵菌固体培养接种设备，该接种设备包括混料装置，混料装置的上端分别与菌液罐、固体培养基罐连通，实现白僵菌固体培养阶段自动接种，菌丝体与固体培养基在混料装置内混合均匀后均匀送料在培养盘上，实现白僵菌固体培养阶段的机械自动操作。

虽然接种设备可实现白僵菌固体培养阶段自动接种，但由于白僵菌的接种对环境要求较高，现有接种设备难以为白僵菌的固体培养提供良好的无菌环境，进而影响白僵菌的固定培养，导致白僵菌的接种质量不高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种白僵菌接种系统及接种方法，解决现有技术中的白僵菌接种系统难以实现白僵菌的无菌接种的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种白僵菌接种系统，包括：

接种模块，设置有接种腔以及与所述接种腔连通的固料进料口、液料进料口、进气口和出料口；

搅拌模块，与所述接种模块连接，用于搅拌所述接种腔的物料；

气体供入管，与所述进气口连接；

排气模块，与所述接种模块连接，用于排气；

无菌发生模块，与所述气体供入管连接，用于向所述气体供入管供入无菌气体；

蒸汽供入模块，与所述气体供入管连接，用于向所述气体供入管供入蒸汽。

进一步的，所述无菌发生模块包括引气单元、除尘单元和供热单元，所述引气单元用于引入空气，所述除尘单元与所述引气单元连接，用于对引入的空气除尘，所述供热单元与所述除尘单元和气体供入管连接，用于通过高温对除尘后的空气灭菌，并将灭菌的空气通入所述气体供入管。

进一步的，所述引气单元包括引风机、空压机和空气储罐，所述空压机与所述引风机连接，用于压缩空气，所述空气储罐与所述空压机和所述除尘单元连接，用于储存所述空压机压缩后的空气。

进一步的，所述除尘单元包括第一冷却器、旋风分离器、第二冷却器和丝网分离器，所述第一冷却器与所述空气储罐连接用于冷却所述空气储罐释放的空气，所述旋风分离器与所述第一冷却器连接，用于分离空气中的灰尘，所述第二冷却器与所述旋风分离器连接，用于冷却所述旋风分离器分离灰尘后的空气，所述丝网分离器与所述第二冷却器连接，用于分离空气中的液滴。

进一步的，所述供热单元包括加热器和过滤器，所述加热器与所述除尘单元连接，用于接收所述除尘单元除尘后的空气，并通过高温对除尘后的空气灭菌，所述过滤器与所述加热器和所述气体供入管连接，用于过滤进入所述气体供入管的空气。

进一步的，所述接种模块包括第一接种罐和第二接种罐，所述第一接种罐和第二接种罐均设置有接种腔、固料进料口、液料进料口、进气口和出料口，所述第一接种罐的固料进料口用于连接供料系统，所述第二接种罐的固料进料口与所述第一接种罐的出料口连通，所述气体供入管包括供气主管、第一供气支管和第二供气支管，所述供气主管与所述无菌发生模块连通，所述第一供气支管和所述第二供气支管一端分别与所述第一接种罐和所述第二接种罐的进气口连通，所述第一供气支管和所述第二供气支管的另一端与所述供气主管连通，所述蒸汽供入模块与所述第一供气支管连接。

进一步的，白僵菌接种系统还包括取样模块，所述取样模块与所述第一接种罐和第二接种罐连接并延伸至所述接种腔，用于对接种腔的物料进行取样。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：白僵菌接种系统通过设置接种模块、搅拌模块、气体供入管、排气模块、无菌发生模块、蒸汽供入模块，接种模块设置有接种腔以及与接种腔连通的固料进料口、液料进料口、进气口和出料口；搅拌模块与接种模块连接，可对接种腔的物料进行搅拌，气体供入管与进气口连接，排气模块与接种模块连接，无菌发生模块与气体供入管连接，可向气体供入管供入无菌气体，蒸汽供入模块与气体供入管连接，可向气体供入管供入蒸汽；通过以上结构的设置，在进行白僵菌的接种工作时，供料系统通过固料进料口向接种腔通入固态物料，搅拌模块启动，对供入固态物料进行搅拌，无菌发生模块向气体供入管供入无菌空气，蒸汽供入模块向气体供入管供入蒸汽，无菌空气和蒸汽混合进入接种腔，使接种腔升温升压，进而可对接种腔以及接种腔内部的固态物料进行灭菌，接种腔保温一段时间后，蒸汽供入模块关闭，排气模块开启，将接种腔内高压气体排出，对接种腔降温，完成降温后，液体发酵罐通过液料进料口向接种腔通入白僵菌液，使白僵菌与固态物料进行接种，最终实现白僵菌与固态物料的无菌接种，有效提升白僵菌的接种质量。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种白僵菌接种方法，由所述的白僵菌接种系统执行，包括以下步骤：

供料系统通过固料进料口向接种腔通入固态物料；

搅拌模块启动，对固态物料进行搅拌；

无菌发生模块向气体供入管供入无菌空气，蒸汽供入模块向气体供入管供入蒸汽，无菌空气和蒸汽混合进入接种腔，使接种腔升温；

蒸汽供入模块关闭，排气模块开启，对接种腔降温；

液体发酵罐通过液料进料口向接种腔通入白僵菌液，使白僵菌液与固态物料进行接种。

进一步的，在供料系统通过固料进料口向接种腔通入固态物料的步骤中，供料系统通过第一接种罐的固料进料口向第一接种罐通入固态物料，第一接种罐的白僵菌与固态物料接种一段时间后，取样模块对第一接种罐物料进行取样，第一接种罐根据取样模块的取样情况，将接种后的白僵菌与固态物料通入第二接种罐或通出。

进一步的，无菌空气和蒸汽混合进入接种腔的步骤中，无菌空气和蒸汽通过第一供气支管混合进入第一接种罐的接种腔，第二接种罐的排气模块开启，无菌空气通过第二供气支管进入第二接种罐的接种腔，并通过排气模块排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过白僵菌的以上接种方法，可实现白僵菌与固态物料的无菌接种，有效提升白僵菌的接种质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的白僵菌接种系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的白僵菌接种方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

10—接种模块11—接种腔12—固料进料口

13—液料进料口14—进气口15—出料口

16—第一接种罐17—第二接种罐20—搅拌模块

30—气体供入管31—供气主管32—第一供气支管

33—第二供气支管40—排气模块50—无菌发生模块

51—引气单元52—除尘单元53—供热单元

60—蒸汽供入模块70—取样模块80—冷却模块

161—蒸汽通入管511—引风机512—空压机

513—空气储罐514—粗滤器521—第一冷却器

522—旋风分离器523—第二冷却器524—丝网分离器

531—加热器532—过滤器

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种白僵菌接种系统，如图1所示，包括接种模块10、搅拌模块20、气体供入管30、排气模块40、无菌发生模块50和蒸汽供入模块60，接种模块10设置有接种腔11，以及与接种腔11连通的固料进料口12、液料进料口13、进气口14和出料口15；搅拌模块20与接种模块10连接，用于搅拌接种腔11的物料；气体供入管30与进气口14连接；排气模块40，与接种模块10连接，用于排气；无菌发生模块50与气体供入管30连接，用于向气体供入管30供入无菌气体；蒸汽供入模块60与气体供入管30连接，用于向气体供入管30供入高温蒸汽。

具体地，白僵菌接种系统通过设置接种模块10、搅拌模块20、气体供入管30、排气模块40、无菌发生模块50和蒸汽供入模块60，接种模块10设置有接种腔11以及与接种腔11连通的固料进料口12、液料进料口13、进气口14和出料口15；搅拌模块20与接种模块10连接，可对接种腔11的物料进行搅拌，气体供入管30与进气口14连接，排气模块40与接种模块10连接，无菌发生模块50与气体供入管30连接，可向气体供入管30供入无菌气体，蒸汽供入模块60与气体供入管30连接，可向气体供入管30供入高温蒸汽；通过以上结构的设置，在进行白僵菌的接种工作时，供料系统通过固料进料口12向接种腔11通入固态物料，搅拌模块20启动，对供入固态物料进行搅拌，无菌发生模块50向气体供入管30供入无菌空气，蒸汽供入模块60向气体供入管30供入高温蒸汽，无菌空气和高温蒸汽混合进入接种腔11，使接种腔11升温升压，进而可对接种腔11以及接种腔11内部的固态物料进行灭菌，接种腔11保温一段时间后，蒸汽供入模块60关闭，排气模块40开启，将接种腔11内高压气体排出，对接种腔11降温，完成降温后，液体发酵罐通过液料进料口13向接种腔11通入白僵菌液，使白僵菌与固态物料进行接种，最终实现白僵菌与固态物料的无菌接种，有效提升白僵菌的接种质量。

本实施例中，固态物料为稻壳、麦麸等物料，液态物料为发酵罐培养的白僵菌液。

本实施例中，接种模块10包括第一接种罐16和第二接种罐17，第一接种罐16和第二接种罐17均设置有接种腔11、固料进料口12、液料进料口13、进气口14和出料口15，第一接种罐16的固料进料口12用于连接供料系统，第二接种罐17的固料进料口12与第一接种罐16的出料口15连通，气体供入管30包括供气主管31、第一供气支管32和第二供气支管33，供气主管31与无菌发生模块50连通，第一供气支管32和第二供气支管33一端分别与第一接种罐16和第二接种罐17的进气口14连通，第一供气支管32和第二供气支管33的另一端与供气主管31连通，蒸汽供入模块60与第一供气支管32连接。

具体地，白僵菌在经过第一接种罐16接种后，还可通入第二接种罐17进行接种，进而有效提升白僵菌的接种质量，并通过两个接种罐的同时接种，可有效提升白僵菌的接种效率。在进行白僵菌的接种工作时，稻壳和麦麸等物料经绞龙等输送设备输送至第一接种罐16的固料进料口12，并进入第一接种罐16的接种腔11，搅拌模块20对第一接种罐16的固态物料进行搅拌，无菌发生模块50向供气主管31通入无菌空气，无菌空气分别进入第一供气支管32和第二供气支管33，第一供气支管32的无菌空气将与由蒸汽供入模块60供入的蒸汽一起进入第一接种罐16的接种腔11，使得第一接种罐16的接种腔11升温，对第一接种罐16通入的物料进行消毒，为第一接种罐16的白僵菌的接种创造无菌环境，第二供气支管33的无菌空气将直接进入第二接种罐17的接种腔11，并通过第二接种罐17的排气模块40直接排出，对第二接种罐17的空气进行替换，为第二接种罐17的白僵菌的接种创造无菌环境。

本实施例中，第二接种罐17还设置有蒸汽通入管161，蒸汽通入管161用于连接蒸汽供入设备，向第二接种罐17通入高温蒸汽，再通过第二供气支管33向第二接种罐17通入无菌空气前，蒸汽供入设备通过第二供气支管33供入高温蒸汽，使得高温蒸汽进入第二接种罐17内，对第二接种罐17进行灭菌，完成灭菌后，第二供气支管33向第二接种罐17通入无菌空气，对第二接种罐17填充无菌空气的同时，对第二接种罐17进行降温。

本实施例中，第一接种罐16和第二接种罐17均设置有搅拌模块20，搅拌模块20包括电机和搅拌架，电机固定于第一接种罐16和第二接种罐17，搅拌架连接于电机的机轴并延伸至第一接种罐16和第二接种罐17的内部。

本实施例中，第一接种罐16和第二接种罐17均设置有排气模块40，排气模块40包括排气管和排气阀，排气阀用于控制排气罐的通断。

本实施例中，白僵菌接种系统还包括取样模块70，取样模块70与第一接种罐16和第二接种罐17连接并延伸至接种腔11，用于对接种腔11的物料进行取样。具体地，在通过第一接种罐16对白僵菌接种一段时间后，第一接种罐16的取样模块70对第一接种罐16接种后的物料进行取样，并对取样的白僵菌接种物料的接种情况进行判断，若白僵菌接种的完成度较好，则接种的白僵菌物料可直接通过第一接种罐16的出料口15通出，进行接种物料的后续培养，若白僵菌接种的完成度不高，则将白僵菌接种物料通入第二接种罐17，由第二接种罐17进行二次接种，直至完成白僵菌物料的接种。通过取样模块70的设置，可有效提升白僵菌的接种质量和接种效率。

本实施例中，无菌发生模块50包括引气单元51、除尘单元52和供热单元53，引气单元51用于引入空气，除尘单元52与引气单元51连接，用于对引入的空气除尘，供热单元53与除尘单元52和气体供入管30连接，用于通过高温对除尘后的空气灭菌，并将灭菌的空气通入气体供入管30。具体地，无菌发生模块50通过设置引气单元51、除尘单元52和供热单元53，在进行无菌空气的制备时，引气单元51引入空气，除尘单元52对引入的空气去除大颗粒灰尘后，将去除灰尘的气体通入供热单元53，使供热单元53通过向空气提供高温，实现对空气的灭菌。

在其中的一个实施例中，引气单元51包括引风机511、空压机512和空气储罐513，空压机512与引风机511连接，用于压缩空气，空气储罐513与空压机512和除尘单元52连接，用于储存空压机512压缩后的空气。具体地，引风机511可捕捉空气，空压机512对捕捉的空气进行压缩，压缩的空气最终由空气储罐513储存，保证无菌空气向第一接种罐16和第二接种罐17的可持续供应。

在其中的一个实施例中，引气单元51还包括粗滤器514，初滤器位于引风机511和空压机512之间，用于对进入空压机512的空气进行粗滤。

在其中的一个实施例中，除尘单元52包括第一冷却器521、旋风分离器522、第二冷却器523和丝网分离器524，第一冷却器521与空气储罐513连接用于冷却空气储罐513释放的空气，旋风分离器522与第一冷却器521连接，用于分离空气中的灰尘，第二冷却器523与旋风分离器522连接，用于冷却旋风分离器522分离灰尘后的空气，丝网分离器524与第二冷却器523连接，用于分离空气中的液滴。具体地，第一冷却器521可对空气储罐513释放的空气进行降温，进而液化空气中的水蒸气形成小水珠，使得水蒸气辅助空气中微小的固态壳体，旋风分离器522将附着微小的固态颗粒的小水滴分离后通入第二冷却器523，第二冷却器523对空气进一步降温，使空气中的水蒸气再次液化形成小水珠，小水珠经过丝网分离器524后，最终由丝网分离器524进行分离，进而彻底去除空气中含有的固态杂质，防止固态杂质对白僵菌的接种造成污染。

在其中的一个实施例中，供热单元53包括加热器531和过滤器532，加热器531与除尘单元52连接，用于接收除尘单元52除尘后的空气，并通过高温对除尘后的空气灭菌，过滤器532与加热器531和气体供入管30连接，用于过滤进入气体供入管30的空气。具体地，加热器531通过对除尘后的空气提供高温，可实现对空气的灭菌，过滤器532对灭菌后的空气进行精滤，最终获得纯净的无菌空气。

本实施例中，蒸汽供入模块60包括蒸汽管，蒸汽罐用于连接蒸汽供入设备。

本实施例中，白僵菌接种系统还包括冷却模块80，冷却模块80装设于第一接种罐16和第二接种罐17，冷却模块80通过通入冷却水，可对灭菌后的第一接种罐16和第二接种罐17进行降温。

本发明还提供了一种白僵菌接种方法，由所述的白僵菌接种系统执行，如图2所示，包括以下步骤：

供料系统通过固料进料口12向接种腔11通入固态物料；

搅拌模块20启动，对固态物料进行搅拌；

无菌发生模块50向气体供入管30供入无菌空气，蒸汽供入模块60向气体供入管30供入高温蒸汽，无菌空气和高温蒸汽混合进入接种腔11，使接种腔11升温；

蒸汽供入模块60关闭，排气模块40开启，对接种腔11降温；

液体发酵罐通过液料进料口13向接种腔11通入白僵菌液，使白僵菌液与固态物料进行接种。

具体地，通过白僵菌的以上接种方法，可实现白僵菌与固态物料的无菌接种，有效提升白僵菌的接种质量。

在其中的一个实施例中，在供料系统通过固料进料口12向接种腔11通入固态物料的步骤中，供料系统通过第一接种罐16的固料进料口12向第一接种罐16通入固态物料，第一接种罐16的白僵菌与固态物料接种一段时间后，取样模块70对第一接种罐16物料进行取样，第一接种罐16根据取样模块70的取样情况，将接种后的白僵菌与固态物料通入第二接种罐17或通出。

具体地，在通过第一接种罐16对白僵菌接种一段时间后，第一接种罐16的取样模块70对第一接种罐16接种后的物料进行取样，并对取样的白僵菌接种物料的接种情况进行判断，若白僵菌接种的完成度较好，则接种的白僵菌物料可直接通过第一接种罐16的出料口15通出，进行接种物料的后续培养，若白僵菌接种的完成度不高，则将白僵菌接种物料通入第二接种罐17，由第二接种罐17进行二次接种，直至完成白僵菌物料的接种。

本实施例中，接种物料经第二接种罐17接种10min后，通过第二接种罐17的取样模块70对第二接种罐17的接种物料进行取样，若完成接种，则将物料从第二接种罐17的出料口15通出，若未完成接种，则由第二接种罐17继续接种。

在其中的一个实施例中，无菌空气和高温蒸汽混合进入接种腔11的步骤中，无菌空气和高温蒸汽通过第一供气支管32混合进入第一接种罐16的接种腔11，第二接种罐17的排气模块40开启，无菌空气通过第二供气支管33进入第二接种罐17的接种腔11，并通过排气模块40排出。具体地，第一接种罐16及第一接种罐16的固态物料，可通过高温蒸汽以及高压无菌空气实现灭菌，第二接种罐17可由通入的无菌空气创造无菌环境，由于由第一接种罐16进入第二接种罐17的接种物料处于无菌状态，本实施例中通过仅向第二接种罐17通入无菌空气的情况下，可在为第一接种罐16的接种物料提供无菌接种环境的同时，还可减少因高温杀菌及杀菌后冷却第二接种罐17所需的时间，进而大大提高第二接种罐17的接种效率。

本实施例中，无菌空气和高温蒸汽通过第一供气支管32混合进入第一接种罐16的接种腔11，通过高温蒸汽提供的高温以及无菌空气提供的高压，将第一接种罐16的接种腔11的温度控制在100～110℃之间，并保温40～60min，进而对第一接种罐16和稻壳、麦麸等物料进行灭菌，完成第一接种罐16的灭菌后，开启排气模块40，将第一接种罐16的高温高压气体排出，当第一接种罐16的管内温度达到30～45℃时，发酵罐通过液料进料口13向第一接种罐16内通入白僵菌液，使白僵菌液在第一接种罐16内部接种，接种过程中，搅拌模块20持续搅拌20min。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。