專利名稱：氧氣增溶劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為需氧發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域提供了一種氧氣增溶劑。
在有氧(需氧)發(fā)酵工業(yè)中，產(chǎn)品產(chǎn)量上不去，成本高的一個重要原因就是氧氣在發(fā)酵液中的溶解度太低，不能滿足微生物生長及其形成代謝產(chǎn)物(產(chǎn)品)的需要。目前，國內(nèi)外提高O2利用率的主要技術(shù)有；1、增加罐壓，但有一定限度；2、富氧通氣，即增加空氣中的氧含量，但成本高；3、改變攪拌器及發(fā)酵罐的型式，改變攪拌轉(zhuǎn)速或改變攪拌方式，如由機械攪拌改為氣流攪拌，但都不能取得理想結(jié)果。
上述技術(shù)方案不是限制因素較多，就是成本高，均不能達到O2利用率的大幅度提高。對于不同的發(fā)酵產(chǎn)品，其對氧氣的利用率不同，但總的說來，都是比較低的，如氨基酸發(fā)酵O2利用率最高為50％左右，而抗生素發(fā)酵對O2的利用率只有25％左右。
本發(fā)明的目的是提供一種可增加發(fā)酵液對氧的溶解度，縮短發(fā)酵周期，并可重復使用的氧氣增溶劑。
本發(fā)明的解決方案是把自然界存在的高溶氧物質(zhì)以一定比例混配而成一種“人造血液”式的物質(zhì)，該物質(zhì)容易同O2結(jié)合成一種不穩(wěn)定化合物，溶于發(fā)酵液后，再釋放出O2，滿足微生物生長和形成代謝產(chǎn)物的需要。
本發(fā)明具有以下特點；1、操作簡單。無需對設備作任何改造，只需向發(fā)酵液中加入該種溶劑即可使O2利用率大幅度提高；2、提高O2在發(fā)酵液中的溶解度0.2-10倍；3、使O2在發(fā)酵液中的滯留時間大大延長；4、提高O2的傳遞系數(shù)0.5-8倍；5、縮短發(fā)酵時間5％-200％；6、促進菌體生長及代謝產(chǎn)物的形成，提高產(chǎn)量；7、本劑可重復使用。
本發(fā)明溶劑由下列物質(zhì)組成(用量為體積比)。
液態(tài)烷烴(十烷到十八烷混合物)1-98％；全氟化物0.01-90％；
環(huán)醚0.05-60％；制備本發(fā)明溶劑的配方優(yōu)選組分為液態(tài)烷烴(十烷到十八烷混合物) 1-98％；全氟萘烷 0.5-60％；全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％全氟醚(C8F16O) 0.2-40％環(huán)醚 0.05-60％本發(fā)明溶劑的進一步優(yōu)選方案是液態(tài)烷烴(十烷到十八烷混合物) 1-98％；全氟萘烷0.5-60％；全氟醚(C8F16O)0.2-40％全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％全氟三丙胺[(C3F7)3N] 0.01-65％環(huán)醚 0.05-60％本發(fā)明溶劑的近最佳方案是“進一步優(yōu)選方案”中的環(huán)醚采用18-冠醚-6或12-冠醚-4。
本發(fā)明溶劑的次最佳方案是“近最佳方案”中，增添“消泡劑”0.01-10％。
本發(fā)明溶劑的最佳方案是
液態(tài)烷烴(十烷到十八烷混合物) 1-98％；全氟萘烷 0.5-60％；全氟醚(C8F16O) 0.2-40％；全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％全氟三丙胺[(C3F7)3N] 0.01-65％1 8-冠醚-60.05-60％豆油 0.1-10％ 硅油 0.01-8％本發(fā)明的一個重要特點是液態(tài)烷烴、全氟化物和環(huán)醚為高溶氧物質(zhì)，容易與氧生成不穩(wěn)定化合物，從而增加發(fā)酵液對氧的溶解度和滯留時間。
另一個重要特點是它的理化特性為無毒， 化學惰性，不溶于水，生理惰性，表面張力小。發(fā)酵過程完成后，它可以同發(fā)酵液相分離，達到重復使用的效果。
該種氧氣增溶劑組分中的液態(tài)烷烴對不同的需氧發(fā)酵工藝，所占配比不同，例如1、單cell蛋白1-40％；2、抗生素2-80％；3、生物轉(zhuǎn)化1-98％。
全氟醚有多種，此前所述全氟醚指液態(tài)醚，以(C8F16O)為佳。
該種氧氣增溶劑的制作是將所需物質(zhì)按一定比例混合而成。
參考文獻1、俞俊棠等編《生物工藝學》(上冊)，19912、Miura Y.OKazaki M etal BiotechnolBioeng 19773、Junker B H etal，Biotechnol Bioeng19904、 Rols J Letal Biotech Adr 19875、生物工程進展，1993、199權(quán)利要求
1.一種氧氣增溶劑，其特征是包括以下組分液態(tài)烷烴 1-98％；全氟化物 0.01-90％；環(huán)醚 0.05-60％。
2.如權(quán)利要求1所述的氧氣增溶劑，其特征在于其中的全氟化物采取如下方案全氟萘烷 0.5-60％全氟醚 0.2-40％；全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％
3.如權(quán)利要求1所述的氧氣增溶劑，其特征在于其中的全氟化物采取如下方案全氟萘烷 0.5-60％；全氟醚(C8F16O)0.2-40％；全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％全氟三丙胺[(C3F7)3N] 0.01-65％
4.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的氧氣增溶劑，其特征在于環(huán)醚采用18-冠迷-6或12-冠醚-4。
5.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的氧氣增溶劑，其特征在于其組分配比是液態(tài)烷烴 1-98％；全氟萘烷 0.5-60％；全氟醚(C8F16O) 0.2-40％；全氟三丁胺[(C4F9)3N] 0.01-70％全氟三丙胺[(C3F7)3N] 0.01-65％18-冠醚-60.05-60％消泡劑 0.01-10％
6.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求5所述的氧氣增溶劑，其特征在于消泡劑的重量配比是豆油0.1-10％硅油0.01-8％
全文摘要
本發(fā)明為需氧發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域提供了一種氧氣增溶劑，它的主要特點是把自然界存在的高溶氧物質(zhì)以一定比例混配而成一種“人造血液”式的物質(zhì)，該物質(zhì)容易同O
文檔編號C12M1/04GK1153211SQ9512182
公開日1997年7月2日 申請日期1995年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月30日
發(fā)明者王衛(wèi)國, 趙永亮 申請人:王衛(wèi)國