填充裝置以及填充方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種填充方法，其具有如下的填充工序，即將填充裝置（10）的能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴（3）的前端的閥（2）配置在容器（30）內(nèi)，從所述閥（2）排出從貯存槽（20）輸送的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體，在所述填充工序中，使填充初期的流量和填充后期的流量中的至少一方小于最大流量；或者涉及如下的填充方法，在所述填充工序的填充初期，將可移動(dòng)噴嘴（3）的前端的閥（2）配置在容器（30）的底面附近，然后，根據(jù)液體在容器（30）內(nèi)的填充狀況使可移動(dòng)噴嘴（3）上升。根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠?qū)⒑形⑸锏木w及其處理物中的至少一方的液體高效地填充到容器中的填充裝置以及填充方法。
【專利說(shuō)明】填充裝置以及填充方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充裝置以及填充方法。
[0002]本申請(qǐng)基于2011年9月8日在日本申請(qǐng)的日本特愿2011-196036號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，從在有用物質(zhì)的生產(chǎn)等中有效利用具有節(jié)能、節(jié)省資源、低公害工藝等特征的生化反應(yīng)的觀點(diǎn)考慮，欲利用生物體催化劑的趨勢(shì)逐漸盛行。作為生物體催化劑，使用含有催化目標(biāo)反應(yīng)的酶的動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、細(xì)胞小器官、微生物的菌體、它們的處理物等。作為這樣的酶的一例，可以舉出具有腈基的水合能力的腈水合酶、具有腈基的水解能力的腈水解酶、或者具有酰胺基的水解能力的酰胺酶等。這些酶的利用能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)工業(yè)上重要的酰胺、或者羧酸等的低價(jià)制造。
[0004]近年來(lái)，由于工業(yè)工藝領(lǐng)域中的生物體催化劑利用的推廣，不僅對(duì)于酶反應(yīng)的反應(yīng)方式，而且對(duì)于生物體催化劑的保存方法、填充方法等外圍技術(shù)提出了改進(jìn)或方案。例如在專利文獻(xiàn)I中，作為含有供于加熱殺菌處理前的微生物、例如含有腈水合酶的微生物的菌體或者菌體處理物的液體的保存方法，提出了一邊將所述液體的PH調(diào)整為6~8 —邊進(jìn)行通氣和攪拌的方法。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4205332號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]含有微生物的菌體和/或其處理物的液體容易發(fā)泡。因此，存在如下問(wèn)題:在從保存所述液體的貯槽填充到填充容器中時(shí)發(fā)泡，容器每單位容積的填充率降低。
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供能夠?qū)⒑形⑸锏木w和/或其處理物的液體高效地填充到容器中的填充裝置以及填充方法。
[0011]解決課題的方法
[0012]解決上述課題的本發(fā)明具有以下的方案。
[0013][I] 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充裝置，
[0014]所述填充裝置具備噴嘴，該噴嘴進(jìn)入所述容器的內(nèi)部，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出，使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中。
[0015][2] 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充裝置，
[0016]所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量。
[0017][3] 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充裝置，
[0018]所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置。
[0019][4]根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的填充裝置，構(gòu)成為:所述貯存槽位于該填充裝置的上方，利用重力將所述液體填充到所述容器中。
[0020][5]根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的填充裝置，所述微生物的菌體和/或其處理物具有腈水合酶活性。
[0021][6] 一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充方法，
[0022]所述填充方法具有將填充裝置的噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量，
[0023]所述填充工序包括使填充初期的流量和/或填充后期的流量小于最大流量。
[0024][7]根據(jù)權(quán)利要求6所述的填充方法，所述填充工序的填充初期的流量為最大流量的1/2以下。
[0025][8]根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的填充方法，所述填充工序的填充后期的流量為最大流量的1/2以下。
[0026][9] 一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體和/或其處理物的液體填充到容器中的填充方法，
[0027]所述填充方法具有將填充裝置的可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置，
[0028]在所述填充工序的填充初期，將所述可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器的底面附近，然后，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況使所述可移動(dòng)噴嘴上升。
[0029][10]根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的填充方法，所述微生物的菌體和/或其處理物具有腈水合酶活性。
[0030]即，本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。
[0031](I) 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置，所述填充裝置具備噴嘴，該噴嘴進(jìn)入所述容器的內(nèi)部，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出，使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中；
[0032](2) 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置，所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量;
[0033](3) 一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置，所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置；
[0034](4)根據(jù)(I)~(3)中任一項(xiàng)所述的填充裝置，構(gòu)成為:所述貯存槽位于該填充裝置的上部，利用重力將所述液體填充到所述容器中；
[0035](5)根據(jù)(I)~(4)中任一項(xiàng)所述的填充裝置，所述微生物的菌體及其處理物中的至少一方具有腈水合酶活性；
[0036](6) 一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充方法，所述填充方法具有將填充裝置的噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量，所述填充工序包括使填充初期的流量和填充后期的流量中的至少一方小于最大流量；
[0037](7)根據(jù)(6)所述的填充方法，所述填充工序的填充初期的流量為最大流量的1/2以下；
[0038](8)根據(jù)權(quán)利要求(6)或(7)所述的填充方法，所述填充工序的填充后期的流量為最大流量的1/2以下；
[0039](9) 一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充方法，所述填充方法具有將填充裝置的可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置，在所述填充工序的填充初期，將所述可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器的底面附近，然后，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況使所述可移動(dòng)噴嘴上升；以及
[0040](10)根據(jù)(6)~(9)中任一項(xiàng)所述的填充方法，所述微生物的菌體及其處理物中的至少一方具有腈水合酶活性。
[0041]發(fā)明效果
[0042]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠?qū)⒑形⑸锏木w及其處理物中的至少一方的液體高效地填充到容器中的填充裝置以及填充方法?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1是表示實(shí)施例1中所使用的填充裝置10的構(gòu)成的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]本發(fā)明的填充裝置以及填充方法是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置以及填充方法。
[0045]在此，本發(fā)明中所使用的微生物的菌體可以是活菌體也可以是死菌體。
[0046]作為菌體的處理物，可以舉出菌體(活菌體或死菌體)的粉碎物、來(lái)自菌體的提取物、將菌體或者提取物固定于載體的固定化物等。作為所述提取物，優(yōu)選酶(粗制酶或者精制酶)。
[0047]作為固定菌體或提取物的方法，可以舉出包埋法、交聯(lián)法，或者載體結(jié)合法等。所謂的包埋法，是將菌體或酶包入高分子凝膠的微小晶格中、或者利用半透膜性的高分子皮膜包覆的方法。所謂的交聯(lián)法，是用具有2個(gè)或者2個(gè)以上的官能團(tuán)的試劑(多官能性交聯(lián)劑)將酶交聯(lián)的方法。所謂的載體結(jié)合法，是使酶結(jié)合于非水溶性載體的方法。
[0048]作為固定化中所使用的載體，可以舉出例如玻璃珠、二氧化硅凝膠、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、卡拉膠、海藻酸、瓊脂、或明膠等。
[0049]作為微生物的菌體及其處理物中的至少一方，優(yōu)選具有能夠作為生物體催化劑利用的酶活性。作為所述酶活性，可以舉出例如腈水合酶活性、腈水解酶活性、或者酰胺酶活性等。這些當(dāng)中，優(yōu)選腈水合酶活性。
[0050]所謂的腈水合酶活性，是指作用于腈類化合物的腈基使其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的酰胺化合物的活性。作為腈水合酶活性的測(cè)定方法，可以舉出例如測(cè)定在反應(yīng)溫度10°c下反應(yīng)10分鐘時(shí)每Img干燥菌體的反應(yīng)速度的方`法等。
[0051]本發(fā)明的將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充方法，優(yōu)選使用具有50~500U/mg的腈水合酶活性的微生物的菌體及其處理物中的至少一方。
[0052]作為具有腈水合酶活性的微生物的菌體及其處理物中的至少一方，可以舉出含有腈水合酶的微生物的菌體、從所述菌體提取的腈水合酶、將所述菌體或者腈水合酶固定化的固定化物等。
[0053]作為含有腈水合酶的微生物，只要是具有將腈類轉(zhuǎn)換為酰胺類的催化劑活性(腈水合酶活性)的微生物就均可以使用?？梢耘e出例如屬于芽孢桿菌(Bacillus)屬、無(wú)芽抱桿菌(Bacterinium)屬、微球菌(MicrOcOccus)屬、短桿菌(Brevibacterium)屬、棒狀桿菌(Corynebacterium)屬、諾卡菌(Nocardia)屬、假單胞菌(Pseudomonas)屬、微桿菌(Microbacterium)屬、紅球菌(Rhodococcus)屬、戈登氏菌(Gordona)屬、弧菌(Vibrio)屬、亞硝酸菌(Nitrosomonas)屬、鏈球菌(Streptococcus)屬、乳桿菌(Lactobacillus)屬、固氮菌(Attotobacter)屬、酵母菌(Saccharomyces)屬、內(nèi)抱霉(Endomyces)屬、曲霉(Aspergillus)屬、青霉(Penicillium)屬、毛霉(Mucor)屬、根霉(Rhizopus)屬、無(wú)色桿菌(Achromobacter)屬、假諾卡氏菌(Pscudonocardia)屬、鐮刀菌(Fusarium)屬、或者土壤桿菌(Agrobacterium)屬等的微生物,優(yōu)選紅球菌(Rhodococcus)屬。[0054]此外，也可以使用如下得到的形質(zhì)轉(zhuǎn)換體:獲得來(lái)自所述微生物的腈水合酶、腈水解酶、或者酰胺酶等的目標(biāo)基因，利用常規(guī)方法，將所述基因直接、或者人為地進(jìn)行改進(jìn)，將所述基因?qū)肴我馑拗?參照Molecular Cloning2nd Edition, Cold SpringHabor Laboratory Press, 1989)。作為這樣的形質(zhì)轉(zhuǎn)換體，可以舉出例如用無(wú)色桿菌(Achromobacter)屬細(xì)菌的腈水合酶進(jìn)行形質(zhì)轉(zhuǎn)換的大腸桿菌MT10770 (FERM P-14756)(參照日本特開(kāi)平8-266277號(hào)公報(bào))、用假諾卡氏菌(Pseudonocardia)屬細(xì)菌的腈水合酶進(jìn)行形質(zhì)轉(zhuǎn)換的大腸桿菌MT10822 (FERM BP-5785)(參照日本特開(kāi)平9-275978號(hào)公報(bào))、或者用紫紅紅球菌(Rhodococcus rhodochrous)種的腈水合酶(參照日本特開(kāi)平4-211379號(hào)公報(bào))進(jìn)行形質(zhì)轉(zhuǎn)換的微生物等。
[0055]所述微生物可以單獨(dú)使用任意I種，也可以將2種以上組合使用。
[0056]作為含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體，可以舉出將微生物用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)的培養(yǎng)液；從培養(yǎng)液分離，根據(jù)需要清洗的休止菌體懸浮液；或者在低溫下，將休止菌體懸浮液用超聲波或者金屬制的微珠等進(jìn)行粉碎的菌體粉碎液等。
[0057]培養(yǎng)條件(液體培養(yǎng)基的組成、pH、或者培養(yǎng)溫度等)可以采用針對(duì)所培養(yǎng)的微生物的公知的培養(yǎng)條件。例如在具有腈水合酶活性的微生物的情況下，在添加了碳源(葡萄糖、或者果糖等糖類)、氮源(硫酸銨、氯化銨、或者硝酸銨等無(wú)機(jī)氮源；酵母提取物、蛋白胨、或者肉提取物等有機(jī)氮源)以及根據(jù)需要的無(wú)機(jī)鹽類、金屬鹽、或者維生素等的液體培養(yǎng)基中，以20~40°C、pH5~9進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)可以適當(dāng)?shù)夭捎谜袷幣囵B(yǎng)或者攪拌培養(yǎng)。
[0058] 如上述那樣得到的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體通常被保存在貯存槽中，然后，填充到用于搬運(yùn)或者貯藏所述液體的容器中。
[0059]貯存槽在從制造后至填充到容器中為止的期間保存所述液體，工業(yè)上適合使用金屬制的、能夠?qū)⒋娣e的液體的溫度控制為適于保存的溫度(例如5°C以下)的貯存槽。
[0060]容器只要是適合于填充液體的容器就沒(méi)有特別限定，目前可以利用為了搬運(yùn)或貯藏含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體而使用的容器。一般來(lái)說(shuō)，可以使用金屬制或樹(shù)脂制的滾筒或者罐等。作為滾筒，通?？梢允褂脙?nèi)容積為200L左右的滾筒。作為罐，通?？梢允褂脙?nèi)容積為I~IOm3左右的罐。
[0061]本發(fā)明的填充裝置以及填充方法可以在從該貯存槽向所述容器中填充時(shí)使用。
[0062]本發(fā)明的填充裝置具備噴嘴，該噴嘴進(jìn)入容器的內(nèi)部，將從貯存槽輸送的液體向容器內(nèi)排出，使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中。
[0063]所述填充裝置優(yōu)選具備按照使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中的方式進(jìn)行控制的控制裝置。
[0064]本發(fā)明的填充裝置中，將從貯存槽輸送的液體向容器內(nèi)排出的噴嘴進(jìn)入容器內(nèi)部，是指將噴嘴的液體排出部從容器的上蓋插入至上蓋的內(nèi)側(cè)。
[0065]此外，使噴嘴的液體排出部從填充中途開(kāi)始位于填充液中，是指在填充初期由于沒(méi)有填充液，因此是不可能的，但從變成填充液存積在容器內(nèi)的狀態(tài)時(shí)開(kāi)始，形成以噴嘴的液體排出部位于液體中的方式將噴嘴插入到液體中的狀態(tài)。即，是指噴嘴的液體排出部位于所述容器內(nèi)的填充液中。
[0066]通過(guò)在這樣的狀態(tài)下進(jìn)行向容器的液體填充，能夠抑制在從噴嘴排出液體時(shí)的空氣卷入。由此能夠抑制發(fā)泡，容器每單位容積的填充效率提高。[0067]本發(fā)明的填充裝置優(yōu)選除了所述噴嘴之外還具備對(duì)液體在容器內(nèi)的填充狀況進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)單元、以及根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況來(lái)控制從噴嘴排出的液體的流量的流量控制單元。
[0068]作為容器內(nèi)的填充狀況，可以舉出填充量(填充的液體重量)、填充率(填充的液體的容積相對(duì)于容器的內(nèi)容積的比例)、或者填充階段等。
[0069]作為檢測(cè)液體的填充狀況的檢測(cè)單元，可以舉出如下的單元:采用通過(guò)重量測(cè)定以及液面?zhèn)鞲衅鲹Q算的填充率，檢測(cè)填充狀況，作為信號(hào)發(fā)送到控制裝置。具體地說(shuō)，可以舉出重量測(cè)定裝置、液面?zhèn)鞲衅?、或者流量傳感器等?br> [0070]所述控制裝置是對(duì)從檢測(cè)單元發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理并將經(jīng)處理的信號(hào)向流量控制單元發(fā)送的裝置。通過(guò)所述控制裝置處理的信號(hào)被發(fā)送到流量控制單元，根據(jù)需要使流量控制單元工作，控制液體的流量。所述控制裝置優(yōu)選為由計(jì)算機(jī)控制的裝置。
[0071]流量控制是指，能夠根據(jù)設(shè)置于配管或噴嘴等所述液體流路的流量控制閥的開(kāi)度，根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況，控制液體的流量。流量控制閥可以設(shè)置在將貯存槽與填充用噴嘴連接的配管、噴嘴內(nèi)部或噴嘴的排出部。
[0072]作為流量控制單元，可以舉出流量控制閥、閥、或者泵的流量控制等。
[0073]本發(fā)明的填充裝置中，優(yōu)選所述噴嘴為能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴。在該情況下，優(yōu)選填充裝置進(jìn)一步具備噴嘴位置控制單元，其根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況，控制可移動(dòng)噴嘴的前端的位置。
[0074]所謂的能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，是能夠在與容器底面成直角的方向上下移動(dòng)的噴嘴。
[0075]如上述那樣從所 述檢測(cè)單元向控制裝置發(fā)送的信號(hào)由控制裝置處理。在所述噴嘴為能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴的情況下，由所述控制裝置處理的信號(hào)被發(fā)送到噴嘴位置控制單元，根據(jù)需要使噴嘴位置控制單元工作，控制噴嘴的前端的位置。所述控制裝置優(yōu)選為由計(jì)算機(jī)控制的裝置。
[0076]噴嘴位置控制單元只要能夠根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況來(lái)控制噴嘴的前端的位置(從底面至噴嘴前端的高度)就可以是任一種方式。
[0077]作為噴嘴位置控制單元，可以舉出噴嘴升降裝置、或者噴嘴伸縮裝置等。
[0078]本發(fā)明的填充裝置中，優(yōu)選構(gòu)成為貯存槽位于所述填充裝置的上部，利用重力將液體填充到容器中。
[0079]貯存槽位于該填充裝置的上部，利用重力將液體填充到容器中，是指存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體的液面總是在該填充裝置的上部、即比放置于填充裝置內(nèi)的容器的上蓋更高的位置，不使用泵而利用重力和流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，將貯存槽中的液體輸送并填充到容器中。
[0080]本發(fā)明的一個(gè)方面的填充裝置優(yōu)選具備:
[0081]貯存槽，存積含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體；
[0082]容器，用于搬運(yùn)或貯藏所述液體；
[0083]噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；
[0084]檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及
[0085]流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量。
[0086]本發(fā)明的另一方面的填充裝置優(yōu)選具備:
[0087]貯存槽，存積含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體；
[0088]容器，用于搬運(yùn)或貯藏所述液體；
[0089]能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；
[0090]檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及
[0091]噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置。
[0092]本發(fā)明的填充方法是使用所述填充裝置的方法，是按照使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中的方式進(jìn)行所述液體向容器的填充的方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明的填充方法具有將噴嘴的前端配置在容器內(nèi)，從所述前端排出液體的填充工序。
[0093]本發(fā)明的填充方法可適宜地使用具備所述噴嘴、檢測(cè)單元、以及流量控制單元的填充裝置來(lái)進(jìn)行。
[0094]所述填充工序中 ，優(yōu)選使填充初期的流量和填充后期的流量中的至少一方小于最
大流量。
[0095]填充初期表示向容器的填充率小于12.5%的階段，填充后期表示填充率為97.5%以上的階段。將填充初期與填充后期之間的階段稱為填充中期，填充中期的流量是最大流量。
[0096]所述流量是從噴嘴排出的液體每單位時(shí)間的體積，利用流量計(jì)、或者重量測(cè)定裝置等來(lái)測(cè)定。
[0097]如果在填充初期、即容器內(nèi)幾乎沒(méi)有液體的狀態(tài)下的液體的流量為最大流量，則由于排出線速度快、液體與容器內(nèi)壁的接觸、或者空氣的卷入等而容易產(chǎn)生起泡。通過(guò)使填充初期的液體的流量小于最大流量，能夠抑制液體的起泡，能夠提高容器每單位容積的填充效率。
[0098]此外，通過(guò)使填充后期的量小于最大流量，從而填充結(jié)束時(shí)填充量的調(diào)整變得容易，能夠提聞容器每單位容積的填充效率。
[0099]初期、中期、或者后期的填充率的設(shè)定值并不限于上述設(shè)定值，優(yōu)選根據(jù)填充容器的底面積和高度、以及填充的菌液的粘度、起泡容易程度進(jìn)行最佳化。
[0100]液體的最大流量(填充中期的流量)優(yōu)選以可移動(dòng)噴嘴的前端的閥中的液體的排出線速度達(dá)到0.2~3m/秒的方式進(jìn)行設(shè)定，更優(yōu)選以達(dá)到0.2~2m/秒的方式進(jìn)行設(shè)定。
[0101]所述排出線速度是將排出流量除以噴嘴排出口截面積而得的值，利用流量計(jì)、或者重量測(cè)定裝置等來(lái)測(cè)定。
[0102]填充初期的流量只要少于最大流量即可，但從填充效率的提高效果優(yōu)異的方面考慮，優(yōu)選為最大流量的1/2以下。特別是更優(yōu)選為最大流量的1/5以下。
[0103]下限沒(méi)有特別限定，但如果考慮填充所需時(shí)間，則優(yōu)選為最大流量的1/100以上。
[0104]即，填充初期的流量范圍優(yōu)選為最大流量的1/100以上且1/2以下，更優(yōu)選為1/100以上且1/5以下。[0105]填充后期的流量只要少于最大流量即可，但從起泡抑制效果優(yōu)異的方面考慮，優(yōu)選為最大流量的1/2以下。特別是更優(yōu)選為最大流量的1/5以下。下限沒(méi)有特別限定，但如果考慮填充所需時(shí)間，則優(yōu)選為最大流量的1/100以上。
[0106]即，填充后期的流量范圍優(yōu)選為最大流量的1/100以上且1/2以下，更優(yōu)選為1/100以上且1/5以下。
[0107]本發(fā)明的填充方法中，優(yōu)選使用具備能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴作為噴嘴、進(jìn)一步具備根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端位置的噴嘴位置控制單元的填充裝置，在填充工序的填充初期將可移動(dòng)噴嘴的前端配置在容器的底面附近，然后根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況，使可移動(dòng)噴嘴上升。
[0108]容器的底面附近表示容器高度的從底面起20%的高度。
[0109]根據(jù)液體的填充狀況使可移動(dòng)噴嘴上升，是指從成為填充液存積在容器內(nèi)的狀態(tài)時(shí)開(kāi)始，形成以可移動(dòng)噴嘴的液體排出部位于填充液中的方式將可移動(dòng)噴嘴插入到液體中的狀態(tài)。通過(guò)使可移動(dòng)噴嘴的液體排出部存在于填充液中，能夠抑制從可移動(dòng)噴嘴排出液體時(shí)的空氣卷入。由此能夠抑制發(fā)泡，容器每單位容積的填充效率提高。
[0110]在所述填充液中插入所述可移動(dòng)噴嘴時(shí)的、從填充液的液面至所述排出部為止的長(zhǎng)度優(yōu)選為I~50cm。
[0111]此外，通過(guò)根據(jù)液面的上升使可移動(dòng)噴嘴的液體排出部上升，能夠?qū)⒔⒃谔畛湟褐械膰娮斓捏w積抑制到最小限度，從而提高填充效率。
[0112]浸潰在所述填充液中的噴嘴的體積優(yōu)選為0.00002~0.005m3。
[0113]如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的填充裝置以及填充方法，通過(guò)在填充時(shí)根據(jù)液體在容器內(nèi)的填充狀況，控制流量以及噴嘴的前`端的位置中的至少一方，從而能夠抑制填充時(shí)的發(fā)泡，提高容器每單位容積的填充效率。
[0114]實(shí)施例
[0115]以下，通過(guò)實(shí)施例以及比較例具體地說(shuō)明本發(fā)明，但在其要旨的范圍內(nèi)，本發(fā)明并不限定于這些。
[0116][實(shí)施例1]
[0117](I)關(guān)于實(shí)施方式
[0118]圖1是表示本實(shí)施例中所使用的填充裝置10的構(gòu)成的概略圖。
[0119]填充裝置10具備:
[0120]配管1，其上游側(cè)末端連接于存積含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體L (菌體懸浮液)的貯存槽20 ；
[0121]能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴3，設(shè)于配管I的下游側(cè)末端部；
[0122]閥2，設(shè)于可移動(dòng)噴嘴前端；
[0123]噴嘴升降裝置4，使可移動(dòng)噴嘴3上下移動(dòng)；
[0124]重量測(cè)定裝置5，測(cè)定容器30的重量；以及
[0125]控制裝置6，與閥2、噴嘴升降裝置4、重量測(cè)定裝置5電連接。
[0126]在重量測(cè)定裝置5的上方放置有容器30，在其上方設(shè)置有貯存槽20。
[0127]具體地說(shuō)，作為閥2，使用如下的閥:在噴嘴前端具有蓋，通過(guò)將蓋小開(kāi)、全開(kāi)來(lái)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。利用該閥2和重力，能夠?qū)①A存槽20內(nèi)的液體L填充到容器30中。[0128]作為可移動(dòng)噴嘴3，使用了追蹤式長(zhǎng)噴嘴型。
[0129]作為噴嘴升降裝置4，使用了油壓式升降裝置。
[0130]作為重量測(cè)定裝置5，使用了負(fù)載傳感器式臺(tái)秤。
[0131](2)菌體懸浮液的調(diào)制方法
[0132]利用含有葡萄糖2質(zhì)量％、尿素I質(zhì)量％、蛋白胨0.5質(zhì)量％、酵母提取物0.3質(zhì)量％、氯化鈷0.05質(zhì)量％的培養(yǎng)基(在20°C時(shí)pH7.0)，對(duì)具有腈水合酶活性的紫紅紅球菌(Rhodococcus rhodochrous) J-1株(FERM BP-1478)進(jìn)行好氣培養(yǎng)。培養(yǎng)結(jié)束后，通過(guò)離心分離回收培養(yǎng)菌體，將其用50mM磷酸緩沖液(在20°C時(shí)pH7.0)清洗。在清洗后的菌體中添加上述緩沖液，得到菌體懸浮液(干燥菌體換算10質(zhì)量％)。
[0133](3)菌體懸浮液從貯存槽向容器的填充
[0134]在9m3容量的不銹鋼制的貯存槽20中，添加上述的菌體懸浮液(干燥菌體換算10質(zhì)量％) 3000L,開(kāi)始向容器30填充。填充時(shí)，在填充率為12.5%以下的填充前期以及填充率為97.5%以上的后期，使閥2小開(kāi)，以0.5L/分鐘填充，在填充中期，使閥2全開(kāi)，以20L/分鐘填充。
[0135]在填充時(shí)，根據(jù)重量測(cè)定裝置5中的重量測(cè)定值，利用控制裝置6，按照可移動(dòng)噴嘴3前端的閥2總是以一定深度浸潰在菌體懸浮液中的方式控制可移動(dòng)噴嘴3的位置。
[0136]其結(jié)果，能夠在抑制發(fā)泡的同時(shí)將菌體懸浮液填充到容器30內(nèi)。
[0137]這樣，能夠抑制填充菌體懸浮液時(shí)的發(fā)泡，并且能夠?qū)⒔⒃谔畛涞木w懸浮液中的可移動(dòng)噴嘴3的體積抑制為最小限度，因此填充效率提高。
[0138]工業(yè)實(shí)用性
[0139]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠?qū)⒑形⑸锏木w及其處理物中的至少一方的液體高效地填充到容器中的填充裝置以及填充方法。因此，本發(fā)明在工業(yè)工藝領(lǐng)域等的生物體催化劑的利用等中有用。
[0140]符號(hào)說(shuō)明
[0141]1:配管
[0142]2:閥
[0143]3:可移動(dòng)噴嘴
[0144]4:噴嘴升降裝置
[0145]5:重量測(cè)定裝置
[0146]6:控制裝置
[0147]10:填充裝置
[0148]20:貯存槽
[0149]30:容器
[0150]L:液體
【權(quán)利要求】
1.一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置， 所述填充裝置具備噴嘴，該噴嘴進(jìn)入所述容器的內(nèi)部，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出，使所述噴嘴的液體排出部從所述液體的填充中途開(kāi)始位于填充液中。
2.一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置， 所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量。
3.一種填充裝置，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充裝置， 所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的填充裝置，構(gòu)成為:所述貯存槽位于該填充裝置的上部，利用重力將所述液體填充到所述容器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的填充裝置，所述微生物的菌體及其處理物中的至少一方具有腈水合酶活性。
6.一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充方法， 所述填充方法具有將填充裝置的噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及流量控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制從所述噴嘴排出的液體的流量， 所述填充工序包括使填充初期的流量和填充后期的流量中的至少一方小于最大流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的填充方法，所述填充工序的填充初期的流量為最大流量的1/2以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的填充方法，所述填充工序的填充后期的流量為最大流量的1/2以下。
9.一種填充方法，其是將存積在貯存槽中的含有微生物的菌體及其處理物中的至少一方的液體填充到容器中的填充方法， 所述填充方法具有將填充裝置的可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器內(nèi)，從所述前端排出所述液體的填充工序，所述填充裝置具備:能夠上下移動(dòng)的可移動(dòng)噴嘴，將從所述貯存槽輸送的所述液體向所述容器內(nèi)排出；檢測(cè)單元，檢測(cè)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況；以及噴嘴位置控制單元，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況，控制所述可移動(dòng)噴嘴的前端的位置， 在所述填充工序的填充初期，將所述可移動(dòng)噴嘴的前端配置在所述容器的底面附近，然后，根據(jù)所述液體在所述容器內(nèi)的填充狀況使所述可移動(dòng)噴嘴上升。
10.根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的填充方法，所述微生物的菌體及其處理物中的至少一方具有腈水合酶活 性。
【文檔編號(hào)】C12M1/34GK103781897SQ201280043809
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月8日
【發(fā)明者】山口隆文 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社