專利名稱：固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)酵裝置，特別涉及一種固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置。
雖然固態(tài)發(fā)酵具有最悠久的技術(shù)之一，但本世紀中葉，隨著青霉素的發(fā)現(xiàn)，抗生素工業(yè)的逐漸興起，帶動了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展；第二次世界大戰(zhàn)加劇了對青霉素大量生產(chǎn)的需要，這要求當時的發(fā)酵技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)外，同時還必須做到純種培養(yǎng)。而傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵無法從根本上解決染菌浸染問題，所以在當時的歷史條件下沒有得到足夠的重視與發(fā)展。深層液體發(fā)酵技術(shù)由于能夠?qū)崿F(xiàn)微生物純種培養(yǎng)和規(guī)?；a(chǎn)，符合歷史發(fā)展的需求而得到系統(tǒng)的研究與使用，發(fā)展極為迅猛。但液體深層發(fā)酵也存在許多問題，例如發(fā)酵成本高、與人畜爭糧、環(huán)境污染等，這些弊端顯然與現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展不一致，成為限制其進一步發(fā)展的不利因素。
現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)對微生物純種培養(yǎng)及大規(guī)模生產(chǎn)的嚴格要求，使液體深層發(fā)酵技術(shù)占據(jù)了統(tǒng)治地位。固態(tài)發(fā)酵工藝與設(shè)備因其易染菌，發(fā)酵條件難于控制，工業(yè)放大困難等原因，一直被認為是一種古老而落后的發(fā)酵方法。但固態(tài)發(fā)酵的諸多優(yōu)點，如工藝流程簡短，原料來源廣泛、便宜，能耗低，無污染等，在生物反應(yīng)器研制中，具有強大的吸引力與生命力。固態(tài)發(fā)酵問題的關(guān)鍵是解決固態(tài)發(fā)酵過程中的染菌問題，固態(tài)發(fā)酵的無菌操作涉及到從種子制備、培養(yǎng)基滅菌、無菌接種、無菌裝料和無菌固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器等一系列環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的之一是克服固態(tài)發(fā)酵工藝與設(shè)備因其易染菌，發(fā)酵條件難于控制，工業(yè)放大困難的缺點；為了縮短固態(tài)發(fā)酵過程的延遲期和種子生產(chǎn)周期，避免發(fā)酵過程中感染菌；從而本實用新型提供一種固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型提供的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，包括液體種子罐、接種筒和固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器；其特征在于還包括一帶有下蓋的固體培養(yǎng)基滅菌罐、機械滾筒篩的接種筒、培養(yǎng)淺盤、蜂窩狀培養(yǎng)器、傳送帶式培養(yǎng)器、100級超凈間和100級超凈操作平臺；其中液體種子罐通過帶有閥門的管道與帶有下蓋的固體培養(yǎng)基滅菌罐連通，該固體培養(yǎng)基滅菌罐的壁上接有一根帶有閥門的管道，在所述的固體培養(yǎng)基滅菌罐的下端口通過所述的100級超凈操作平臺與接種筒連通，接種筒的下端口安裝在100級超凈間上，該下端口的下方設(shè)置一帶有上蓋的無菌接種筒，該接種筒通過固定架固定在100級超凈間內(nèi)壁上；接種筒的下口設(shè)置一培養(yǎng)淺盤，該培養(yǎng)淺盤放置在淺盤架上，其淺盤架固定在100級超凈間內(nèi)壁上；培養(yǎng)淺盤的下面還可設(shè)置一蜂窩狀培養(yǎng)器，該蜂窩狀培養(yǎng)器安置在100級超凈間內(nèi)的機械牽引裝置上；在其蜂窩狀培養(yǎng)器下面還可設(shè)置一傳送帶式培養(yǎng)器，100級超凈間與帶有進氣口的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器相連通，蜂窩狀培養(yǎng)器與傳送帶式培養(yǎng)器分別與機械牽引裝置相連接。
所述的固體培養(yǎng)基滅菌罐是一配置加熱或冷卻夾套的壓力容器，并且可以4-10轉(zhuǎn)/分上下旋轉(zhuǎn)，并且罐的上下呈錐形。
所述的液體種子罐為常規(guī)的液體深層標準發(fā)酵罐；所述的100級超凈間11和100級超凈平臺是按EMP標準加工制造；所述的無菌接種筒是垂直放置的壓力容器，為了防治物料粘無菌接種筒壁，在其內(nèi)部防止可以拆卸洗滌的無菌接種筒內(nèi)布筒，在無菌接種筒使用之前，120℃蒸汽滅菌30min；所述的接種筒全部由不銹鋼材料制造，呈一斗狀的容器，容器底部設(shè)有活動門，其內(nèi)安裝一機械滾筒篩。
所述的培養(yǎng)淺盤、蜂窩狀培養(yǎng)器、傳送帶式培養(yǎng)器是指三種不同裝料方式。
所述的培養(yǎng)淺盤是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放淺盤式支架，在淺盤上放置2-5cm厚的固體培養(yǎng)基。
所述的蜂窩狀培養(yǎng)器是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放蜂窩狀式支架，在蜂窩狀培養(yǎng)器內(nèi)堆放的固體培養(yǎng)基。
所述的傳送帶式培養(yǎng)器是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放傳送帶式活動支架，在傳送帶上堆放2-5cm厚的固體培養(yǎng)基。
所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器是一密閉壓力容器，可以120℃蒸汽滅菌的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器。
為了縮短固態(tài)發(fā)酵過程的延遲期和種子生產(chǎn)周期，本實用新型選用常規(guī)液體發(fā)酵制備固態(tài)發(fā)酵種子液，也稱液固發(fā)酵工藝。
本實用新型的優(yōu)點(1)采用錐型固體培養(yǎng)基滅菌罐進行固體培養(yǎng)基滅菌和接種混合，解決了大規(guī)模固體培養(yǎng)基難以滅菌和大規(guī)模無菌接種的問題；(2)采用100級超凈間和100級超凈平臺解決了大規(guī)模固體培養(yǎng)物料傳送和操作過程中的易染菌問題；(3)采用垂直放置的無菌接種筒和可以拆卸洗滌的無菌接種筒內(nèi)布筒解決了大規(guī)模固體培養(yǎng)物料難以輸送和粘壁問題；(4)采用機械滾筒篩接種筒解決了大規(guī)模固體培養(yǎng)物料易結(jié)團和人工接種易染菌的問題；(5)采用機械牽引淺盤放置淺盤架或蜂窩狀培養(yǎng)器的操作架或傳送帶式培養(yǎng)器，避免培養(yǎng)物與外部接觸，從而解決了大規(guī)模固體培養(yǎng)物料人工操作易染菌的問題；(6)采用密閉壓力容器固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器解決固態(tài)發(fā)酵過程中染菌問題。
實施例2由機械牽引蜂窩狀培養(yǎng)器操作架到蒸汽滅菌后的密閉壓力容器蜂窩狀裝料方式的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器進行固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)。其它操作過程同實施例1。
實施例3本實施例的操作過程同實施例1。區(qū)別在于由機械牽引傳送帶式培養(yǎng)器到蒸汽滅菌后的密閉壓力容器傳送帶裝料方式的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)進行固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，包括液體種子罐1、接種筒4和固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器13；其特征在于還包括固體培養(yǎng)基滅菌罐2、機械滾筒篩6的接種筒7、培養(yǎng)淺盤8、蜂窩狀培養(yǎng)器9、傳送帶式培養(yǎng)器10、100級超凈間11和100級超凈操作平臺12；其中液體種子罐1通過帶有閥門16的管道14與帶有下蓋的固體培養(yǎng)基滅菌罐2連通，固體培養(yǎng)基滅菌罐2的壁上接有一根帶有閥門17的管道15，在固體培養(yǎng)基滅菌罐2的下端口通過一個100級超凈操作平臺12與接種筒4連通，接種筒4的下端口安裝在100級超凈間11上，該下端口的下方設(shè)置一機械滾筒篩6的接種筒7，接種筒7的下口設(shè)置一培養(yǎng)淺盤8，培養(yǎng)淺盤8的下面還可設(shè)置一蜂窩狀培養(yǎng)器9，該窩蜂狀培養(yǎng)器9安置在100級超凈間內(nèi)的引牽裝置上；還可設(shè)置一傳送帶式培養(yǎng)器10，它與機械牽引裝置相連接100級超凈間11與帶有進氣口的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器13相連通。
2.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的固體培養(yǎng)基滅菌罐是一配置加熱或冷卻夾套3的壓力容器，并且可以4-10轉(zhuǎn)/分上下旋轉(zhuǎn)，罐體上下呈錐形。
3.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的接種筒4是垂直放置的無菌壓力容器，在其內(nèi)部設(shè)置一內(nèi)布筒5。
4.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的接種筒全部由不銹鋼材料制造，呈一斗狀的容器，容器底部設(shè)有活動門，其內(nèi)安裝一機械滾筒篩。
5.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的培養(yǎng)淺盤是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放淺盤式支架，在淺盤上放置2-5cm厚的固體培養(yǎng)基。
6.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的蜂窩狀培養(yǎng)器是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放蜂窩狀式支架，在蜂窩狀培養(yǎng)器內(nèi)堆放的固體培養(yǎng)基。
7.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的傳送帶式培養(yǎng)器是指在固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中排放傳送帶式活動支架，在傳送帶上堆放2-5cm厚的固體培養(yǎng)基。
8.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器13是指可以120℃蒸汽滅菌的密閉壓力容器。
專利摘要本實用新型涉及一種固態(tài)發(fā)酵無菌操作的發(fā)酵裝置。包括液體種子罐通過帶有閥門的管道與帶有下蓋的固體培養(yǎng)基滅菌罐連通，固體培養(yǎng)基滅菌罐的壁上接有一根帶有閥門的管道，在固體培養(yǎng)基滅菌罐的下端口通過一個100級超凈操作平臺與接種筒連通，接種筒的下端口安裝在100級超凈間上，該下端口的下方設(shè)置一機械滾筒篩的接種筒，接種筒的下口設(shè)置一培養(yǎng)淺盤，培養(yǎng)淺盤或蜂窩狀培養(yǎng)器或傳送帶式培養(yǎng)器，它通過牽引裝置與帶有進氣口的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器相通。從種子制備、培養(yǎng)基滅菌、無菌接種、無菌裝料和無菌固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器等一系列環(huán)節(jié)入手，形成一整套固態(tài)發(fā)酵無菌操作技術(shù)，以克服固態(tài)發(fā)酵過程中染菌問題。
文檔編號C12M1/00GK2567227SQ02245659

公開日2003年8月20日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者陳洪章, 李佐虎 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所