專利名稱：一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法，更具體的說，是涉及微生物工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，已有的微生物工業(yè)化生產(chǎn)裝置主要有發(fā)酵罐、發(fā)酵槽兩種，依據(jù)發(fā)酵生產(chǎn)微生物在發(fā)酵罐、發(fā)酵槽的培養(yǎng)過程分類，有分批培養(yǎng)(間斷工藝)和連續(xù)培養(yǎng)(連續(xù)工藝)裝置；依據(jù)發(fā)酵裝置內(nèi)生產(chǎn)微生物的培養(yǎng)基的厚度有淺層培養(yǎng)和深層培養(yǎng)裝置之分；依據(jù)發(fā)酵生產(chǎn)微生物的培養(yǎng)基以水為介質(zhì)的流動性的區(qū)別有液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)裝置之分。其發(fā)酵基本原理是一樣的。近年來，發(fā)酵理論和發(fā)酵設(shè)備方面突破性的成果很少，加之工藝中受液態(tài)培養(yǎng)基中含固量、容氧率的影響和發(fā)酵代謝產(chǎn)物反饋抑制的制約，以及后處理工藝中復(fù)雜的分離提取和污水處理使成本增加的限制，需氧微生物的液態(tài)發(fā)酵工藝的進(jìn)步也受到了一定的限制。
需氧微生物的固態(tài)發(fā)酵工藝，已經(jīng)有了深層固態(tài)發(fā)酵和淺層固態(tài)發(fā)酵工藝技術(shù)，工藝設(shè)備的研究和開發(fā)也有很多成功的范例，有很多已經(jīng)申請國家專利或獲得了國家專利。但固態(tài)發(fā)酵設(shè)備面臨著微生物發(fā)酵同步性差、污染率高、溫濕度控制達(dá)不到規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化控制的要求、手工操作為主、不易規(guī)?；a(chǎn)等問題。
本發(fā)明的目的就在于提供一種微生物工業(yè)化培養(yǎng)的發(fā)酵倉裝置，以解決和克服上述的兩種工藝工藝設(shè)備在實際生產(chǎn)中存在的缺點和不足。以實現(xiàn)需生物工業(yè)化連續(xù)發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)的低能耗、浪費少、低“三廢”、產(chǎn)量高和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的生產(chǎn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的參看說明書附圖

圖1為發(fā)酵倉外形示意圖發(fā)酵倉(1) 風(fēng)淋室(3)發(fā)酵倉控制室(5)發(fā)酵倉更衣室入口(6)
發(fā)酵倉排氣口(25)發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)圖2發(fā)酵倉結(jié)構(gòu)平面示意圖發(fā)酵倉(1)臥式滅菌器(2)風(fēng)淋室(3)接種操作間(4)發(fā)酵倉控制室(5) 發(fā)酵倉更衣室入口(6)更衣淋浴室(7)更衣室風(fēng)淋室(8)發(fā)酵倉入口(9)溫度傳感器(10)濕度傳感器(11) 氧濃度傳感器(12)消毒劑濃度傳感器(13) 加熱器電磁閥(14)加濕器電磁閥(15) 無菌空氣進(jìn)口電磁閥(16)消毒劑霧化器進(jìn)口電磁閥(17) 清潔水進(jìn)口(18)加熱器發(fā)酵倉內(nèi)出口(19) 加濕器發(fā)酵倉內(nèi)出口(20)無菌空氣發(fā)酵倉內(nèi)出口(21) 消毒劑霧化器發(fā)酵倉內(nèi)出口(22)清潔水發(fā)酵倉內(nèi)出口(23) 地漏(24)發(fā)酵倉排氣口(25) 發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)發(fā)酵物收集室(27) 發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗(28)發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)接種操作間接種裝置(30)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)參看說明書附圖1，發(fā)酵倉(1)，外部可見風(fēng)淋室(3)、發(fā)酵倉控制室(5)、發(fā)酵倉更衣室入口(6)、發(fā)酵倉排氣口(25)、發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)。發(fā)酵倉(1)外墻是由保溫材料建成，可以是鋼材、木材、玻璃和合成材料及前述材料的混合材料，以中空或復(fù)合建造。
參看說明書附圖2，發(fā)酵倉(1)平面結(jié)構(gòu)示意圖顯示，發(fā)酵倉(1)內(nèi)部有臥式對開門滅菌器(2)、風(fēng)淋室(3)、接種操作間(4)、發(fā)酵倉控制室(5)、發(fā)酵倉更衣室入口(6)、更衣淋浴室(7)、更衣室風(fēng)淋室(8)、發(fā)酵倉入口(9)、溫度傳感器(10)濕度傳感器(11)氧濃度傳感器(12)、消毒劑濃度傳感器(13)加熱器電磁閥(14)加濕器電磁閥(15)、無菌空氣進(jìn)口電磁閥(16)、消毒劑霧化器進(jìn)口電磁閥(17)、清潔水進(jìn)口(18)、加熱器發(fā)酵倉內(nèi)出口(19)加濕器發(fā)酵倉內(nèi)出口(20)、無菌空氣發(fā)酵倉內(nèi)出口(21)、消毒劑霧化器發(fā)酵倉內(nèi)出口(22)、清潔水發(fā)酵倉內(nèi)出口(23)、地漏(24)發(fā)酵倉排氣口(25)、發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)、發(fā)酵物收集室(27)發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗(28)、發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)、接種操作間接種裝置(30)、可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)、發(fā)酵物收集室入口(34)構(gòu)成了發(fā)酵倉主要結(jié)構(gòu)。
下面參照說明書附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更詳盡的描述。
為了進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明工藝，可以在本發(fā)明實施過程中可應(yīng)用多于一個發(fā)酵倉來進(jìn)行培養(yǎng)發(fā)酵。①平板器皿培養(yǎng)基由臥式對開門滅菌器(2)的“污染端”送入，封閉后以過熱蒸氣進(jìn)行滅菌，溫度為115-126℃，時間為35-55分鐘；減壓降溫后由設(shè)置在發(fā)酵倉(1)的接種操作間(4)的無菌工作環(huán)境中，從臥式對開門滅菌器的“無菌端”取出后置于接種操作間接種裝置(30)內(nèi)；②發(fā)酵倉(1)的計算機(jī)程序管理人員由發(fā)酵倉控制室(5)的進(jìn)口進(jìn)入發(fā)酵倉控制室(5)，對發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)進(jìn)行管理；③發(fā)酵倉(1)的接種操作間(4)的管理人員，由風(fēng)淋室(3)進(jìn)入接種操作間(4)；④將適合應(yīng)用在本發(fā)明的裝置中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)的微生物，在接種操作間(4)的接種操作間接種裝置(30)內(nèi)，接種于滅菌好的平板器皿培養(yǎng)基表面，接種好的平板器皿培養(yǎng)基放置于接種面向下置于發(fā)酵倉(1)內(nèi)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。發(fā)酵倉(1)內(nèi)的溫度由溫度傳感器(10)與空調(diào)系統(tǒng)的加熱器電磁閥(14)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，保證發(fā)酵倉內(nèi)的溫度在20-50℃的范圍之內(nèi)；發(fā)酵倉(1)內(nèi)的濕度由濕度傳感器(11)與加濕器的加濕器電磁閥(15)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，保證發(fā)酵倉內(nèi)的濕度在50-99％的范圍之內(nèi)；發(fā)酵倉內(nèi)的無菌空氣供應(yīng)由氧濃度傳感器(12)與無菌空氣進(jìn)口電磁閥(16)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，以保證發(fā)酵倉(1)內(nèi)的無菌空氣通入量在所需的與發(fā)酵倉(1)容積之比為(V/V)1-20∶1(m3/h)范圍之內(nèi)；⑤發(fā)酵倉(1)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)的移動，由計算機(jī)程序管理人員由發(fā)酵倉控制室(5)的操作人員依據(jù)所發(fā)酵的微生物的生長周期設(shè)定發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)進(jìn)行管理；⑥達(dá)到上述要求后，進(jìn)入發(fā)酵倉(1)內(nèi)的平板器皿培養(yǎng)基的整個發(fā)酵過程由系統(tǒng)來完成；⑦發(fā)酵倉(1)內(nèi)管理人員經(jīng)發(fā)酵倉更衣室入口(6)、更衣淋浴室(7)、更衣室風(fēng)淋室(8)、發(fā)酵倉入口(9)進(jìn)入發(fā)酵倉；⑧發(fā)酵物收集人員經(jīng)發(fā)酵倉更衣室入口(6)、更衣淋浴室(7)、更衣室風(fēng)淋室(8)、發(fā)酵物收集室入口(34)進(jìn)入發(fā)酵物收集室(27)；⑨當(dāng)有置于可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上進(jìn)行發(fā)酵微生物達(dá)到發(fā)酵要求時，可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)移動到發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗(28)，將培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上的平板培養(yǎng)基經(jīng)發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(28)傳入發(fā)酵物收集室(27)，在發(fā)酵物收集室(27)內(nèi)，將平板培養(yǎng)基上的菌苔在無菌條件下收集；⑩收集下的菌苔在無菌條件下進(jìn)行包裝后，由發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)送出發(fā)酵倉(1)，進(jìn)行后加工處理工序。
下面參照說明書附圖，描述本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明也可以這樣實現(xiàn)以細(xì)黃鏈霉菌為例。
菌種細(xì)黃鏈霉菌(Bacillus thuringiensis)，保藏于CCTCC，在支付一定費用后可以獲得。
①將豆粕粉4％、玉米漿1％、玉米粉4％、蔗糖2％、磷酸二氫鉀0.1％、磷酸氫二鉀0.1％、氧化鈣1％、瓊脂3％，調(diào)整PH8.5-9的培養(yǎng)基裝入平板器皿，由臥式對開門滅菌器(2)的“污染端”送入，封閉后以過熱蒸氣進(jìn)行滅菌，溫度為115-126℃，時間為35-55分鐘；減壓降溫后由設(shè)置在發(fā)酵倉(1)的接種操作間(4)的無菌工作環(huán)境中，從臥式對開門滅菌器的“無菌端”取出后置于接種操作間接種裝置(30)內(nèi)；②發(fā)酵倉(1)的發(fā)酵程序管理人員由發(fā)酵倉控制室(5)的進(jìn)口進(jìn)入發(fā)酵倉控制室(5)，根據(jù)細(xì)黃鏈霉菌發(fā)酵培養(yǎng)的條件，在計算機(jī)上設(shè)定條件，對發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)進(jìn)行管理；③發(fā)酵倉(1)的接種操作間(4)的管理人員，由風(fēng)淋室(3)進(jìn)入接種操作間(4)；④將細(xì)黃鏈霉菌菌種在接種操作間(4)的接種操作間接種裝置(30)內(nèi)，接種于滅菌好的平板器皿培養(yǎng)基表面，接種好的平板器皿培養(yǎng)基放置于接種面向下置于發(fā)酵倉(1)內(nèi)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。
⑤發(fā)酵倉(1)內(nèi)的溫度由溫度傳感器(10)與空調(diào)系統(tǒng)的加熱器電磁閥(14)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，保證發(fā)酵倉內(nèi)的溫度在30℃±1℃的范圍之內(nèi)；發(fā)酵倉(1)內(nèi)的濕度由濕度傳感器(11)與加濕器的加濕器電磁閥(15)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，保證發(fā)酵倉內(nèi)的濕度在90-95％的范圍之內(nèi)；發(fā)酵倉內(nèi)的無菌空氣供應(yīng)由氧濃度傳感器(12)與無菌空氣進(jìn)口電磁閥(16)在位于發(fā)酵倉控制室(5)的發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)連鎖控制下，以保證發(fā)酵倉(1)內(nèi)的無菌空氣通入量在所需的與發(fā)酵倉(1)容積之比為(V/V)1∶1.2-1.4(m3/h)范圍之內(nèi)，達(dá)到上述要求后，進(jìn)入發(fā)酵倉(1)內(nèi)的平板器皿培養(yǎng)基的整個發(fā)酵過程由系統(tǒng)來完成；⑥發(fā)酵倉(1)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)的移動，由計算機(jī)程序管理人員由發(fā)酵倉控制室(5)的操作人員依據(jù)所發(fā)酵的微生物的生長周期設(shè)定為48小時，由發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26)的程序進(jìn)行管理；⑦發(fā)酵倉(1)內(nèi)管理人員經(jīng)發(fā)酵倉更衣室入口(6)、更衣淋浴室(7)、更衣室風(fēng)淋室(8)、發(fā)酵倉入口(9)進(jìn)入發(fā)酵倉；⑧發(fā)酵物收集人員經(jīng)發(fā)酵倉更衣室入口(6)、更衣淋浴室(7)、更衣室風(fēng)淋室(8)、發(fā)酵物收集室入口(34)進(jìn)入發(fā)酵物收集室(27)；⑨當(dāng)有置于可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上進(jìn)行發(fā)酵細(xì)黃鏈霉菌第一個接種的平板培養(yǎng)基支架的達(dá)到發(fā)酵48小時時，可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)移動到發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗(28)，管理人員將培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)上的平板培養(yǎng)基經(jīng)發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(28)傳入發(fā)酵物收集室(27)，在發(fā)酵物收集室(27)內(nèi)，將平板培養(yǎng)基上的菌苔在無菌條件下收集；收集下的菌苔在無菌條件下進(jìn)行包裝后，由發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29)送出發(fā)酵倉(1)，進(jìn)行后加工處理工序。
權(quán)利要求
1.一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法，其特征在于，由臥式滅菌器、風(fēng)淋室、接種操作間、發(fā)酵倉控制室、發(fā)酵倉更衣室入口、更衣淋浴室、更衣室風(fēng)淋室、發(fā)酵倉入口、發(fā)酵倉排氣口、發(fā)酵倉計算機(jī)管理器、發(fā)酵物收集室、發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗、發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗、接種操作間接種裝置等主要功能部分構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物發(fā)酵倉裝置，其特征在于，發(fā)酵倉裝置可以提供微生物生長所需要的溫度、濕度和潔凈空氣等條件完成發(fā)酵過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法，其特征在于，微生物在發(fā)酵倉的接種操作間接種裝置內(nèi)接種于平板培養(yǎng)基表面，并被送到置于發(fā)酵倉內(nèi)可移動的平板培養(yǎng)基支架上進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法，其特征又在于，發(fā)酵倉裝置提供微生物生長所需要的溫度、濕度和潔凈空氣等發(fā)酵條件，是由發(fā)酵倉計算機(jī)發(fā)酵管理系統(tǒng)構(gòu)成控制發(fā)酵條件完成的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微生物發(fā)酵倉裝置及操作方法。參看說明書摘要附圖，發(fā)酵倉(1)由臥式滅菌器(2)、風(fēng)淋室(3)、接種操作間(4) 、發(fā)酵倉控制室(5) 、發(fā)酵倉更衣室入口(6) 、更衣淋浴室(7) 、更衣室風(fēng)淋室(8) 、發(fā)酵倉入口(9) 、發(fā)酵倉排氣口(25) 、發(fā)酵倉計算機(jī)管理器(26) 、發(fā)酵物收集室(27) 、發(fā)酵倉風(fēng)淋傳物窗(28) 、發(fā)酵物收集室風(fēng)淋傳物窗(29) 、接種操作間接種裝置(30) 、和多組可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)(32)(33)等主要功能部分構(gòu)成。微生物在發(fā)酵倉內(nèi)接種操作間的接種裝置內(nèi)接種于平板培養(yǎng)基表面，并被送到置于發(fā)酵倉內(nèi)可移動的平板培養(yǎng)基支架(31)上進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；發(fā)酵倉的溫度控制在20℃－55℃、濕度50％－100％；發(fā)酵過程中向發(fā)酵倉內(nèi)輸入無菌空氣，通入無菌空氣的量與發(fā)酵倉容積之比為(V/V)1－20∶1(m
文檔編號C12M1/36GK1970726SQ200610161099
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者劉放 申請人:劉放