一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝，脂肽發(fā)酵配料液中除酵母膏外的原料經(jīng)過配料罐(1)稀釋，經(jīng)循環(huán)泵(2)打入粗過濾器(3)，控制壓力0.15～0.2兆帕，初濾液自然流入換熱器(4)，控制初濾液流出溫度80℃，加熱后的初濾液自然流入恒溫罐(5)，恒溫后的液體經(jīng)過循環(huán)泵(6)打入膜過濾器(7)，膜過濾后的濾液流入冷卻器(8)，冷卻后的膜濾液經(jīng)管線直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10)；脂肽發(fā)酵配料液中的原料酵母膏稀釋5倍后，經(jīng)過高溫滅菌罐(9)滅菌，冷卻至發(fā)酵溫度35℃直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了脂肽表面活性劑發(fā)酵廢液的回收利用，實(shí)現(xiàn)脂肽表面活性劑發(fā)酵生產(chǎn)過程中的零污水排放。
【專利說明】一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵配料液及物料滅菌是生物、醫(yī)藥、食品加工等行業(yè)應(yīng)用最廣泛的工藝方法。傳統(tǒng)的工業(yè)滅菌方法主要有間歇高溫滅菌法，連續(xù)高溫瞬時滅菌法。但是對于中小發(fā)酵型企業(yè)，尤其是小型企業(yè)上述兩種方法都存在著能耗高，操作費(fèi)用高的缺點(diǎn)。脂肽是近幾年研發(fā)的新型表面活性劑，在醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值，脂肽的生產(chǎn)為微生物發(fā)酵法，現(xiàn)在發(fā)酵濃度在0.5~2.4g/L，發(fā)酵液處理方式主要有酸沉離心法、有機(jī)溶劑萃取蒸餾法，酸沉離心法最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但是由于發(fā)酵濃度極低，產(chǎn)生的發(fā)酵廢液處理成本很高，制約著脂肽的發(fā)酵生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服中小型企業(yè)發(fā)酵液滅菌能耗高，尤其是脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液滅菌及發(fā)酵廢液回收的難題，本發(fā)明提供了一種膜過濾低溫滅菌工藝。該工藝不僅能夠起到傳統(tǒng)滅菌方法所能達(dá)到的滅菌效果，而且能夠大大降低滅菌能耗，并實(shí)現(xiàn)脂肽表面活性劑發(fā)酵廢液的回收，降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明公開了一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝，該工藝包括以下兩大部分:A.發(fā)酵配料液(有機(jī)氮源除外)膜過濾低溫滅菌部分。其中包括:發(fā)酵液配料罐、高壓泵、粗濾器、換熱器、恒溫罐、膜過濾器、冷卻器幾個環(huán)節(jié)；B.有機(jī)氮源等大分子有機(jī)物高濃、高溫滅菌部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明克服了中小型發(fā)酵工廠發(fā)酵配料液滅菌能耗高，不能連續(xù)滅菌的缺陷；解決了脂肽表面活性劑發(fā)酵廢液處理難的問題，實(shí)現(xiàn)了脂肽表面活性劑發(fā)酵廢液的回收利用，節(jié)省了原料，實(shí)現(xiàn)脂肽表面活性劑發(fā)酵生產(chǎn)過程中的零污水排放。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在工藝設(shè)計上由配料罐、循環(huán)泵、粗濾過濾器、螺旋板換熱器、膜過濾器、恒溫罐、冷卻器、連接管線等組合而成，通過管線將配料罐、循環(huán)泵、粗濾過濾器、螺旋板換熱器、粗濾液儲罐、循環(huán)泵、膜過濾器、冷卻器連接，構(gòu)成一個閉路循環(huán)的系統(tǒng)，料液的進(jìn)入和濾出液的流出是連續(xù)進(jìn)行的。當(dāng)料液進(jìn)入恒溫罐，循環(huán)泵將料液以一定壓力打入膜過濾器，濾出液沿著膜組件的垂直方向流出，經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入發(fā)酵罐，整個處理過程是連續(xù)進(jìn)行的，而且是在全封閉的環(huán)境下完成的。高溫滅菌罐經(jīng)管線與發(fā)酵罐直接相連，與超濾液管線獨(dú)立。
[0006]本發(fā)明的脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝包括采用粗濾器是基于除去發(fā)酵配料液中的大顆粒雜質(zhì)；采用螺旋板換熱器是基于對物料加熱，一方面除去配料液中不耐溫的雜菌微生物，一方面是為了后續(xù)恒溫罐和膜過濾物料提供溫度；采用恒溫罐是基于為殺滅不耐溫的雜菌提供滅菌時間，并作為膜過濾液的暫儲罐；采用的膜過濾系統(tǒng)中的微濾或超濾膜的孔徑為0.01~0.2微米，材料為有機(jī)或無機(jī)材質(zhì)，操作壓力為0.2~0.5兆帕，操作溫度為5~90°C ;采用的冷卻器是為了給濾液降溫，已達(dá)到發(fā)酵生產(chǎn)的溫度；高分子有機(jī)氮源物料采用高壓滅菌罐高濃度高溫滅菌以充分殺滅有機(jī)物中感染的雜菌。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了膜過濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)高熱滅菌的方法，并在系統(tǒng)上解決了中小型發(fā)酵企業(yè)，尤其是脂肽表面活性劑發(fā)酵生產(chǎn)中的不能連續(xù)滅菌，滅菌能耗高，發(fā)酵廢液處理成本高的難題，提高了勞動生產(chǎn)率，運(yùn)行操作管理方便，可廣泛應(yīng)用于發(fā)酵濃度低的發(fā)酵產(chǎn)品的物料滅菌中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)例的生產(chǎn)工藝流程簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0010]如圖1所示，脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝裝置由配料罐⑴、循環(huán)泵(2)、粗過濾器(3)、換熱器(4)、恒溫罐(5)、循環(huán)泵(6)、膜過濾器(7)、冷卻器(8)、高溫滅菌罐(9)、發(fā)酵罐(10)組合而成。實(shí)施本發(fā)明，高分子有機(jī)氮源經(jīng)過高溫滅菌罐(9)高濃度高壓滅菌后打入發(fā)酵罐(10);剩余物料于配料罐(I)配料溶解后，由循環(huán)泵(2)打入粗過濾器(3)，初濾液經(jīng)換熱器(4)加熱后進(jìn)入恒溫罐(5)，恒溫后的物料經(jīng)循環(huán)泵(6)打入膜過濾器(7)，濾液經(jīng)冷卻器冷卻后直接入發(fā)酵罐(10)。隨著料液在整個工藝裝置中運(yùn)行，粗過濾器和膜過濾器的壓差越來越大，當(dāng)壓差達(dá)到一定數(shù)值時，系統(tǒng)完成一個批次的工作。
[0011]實(shí)例I
[0012]脂肽發(fā)酵配料液除酵母膏外的糖及無機(jī)鹽等經(jīng)過配料罐(I)稀釋，使脂肽發(fā)酵液配方中各組分達(dá)到所需濃度，脂肽發(fā)酵液配方如下:葡萄糖2%，NaNO30.2%, NH4Cl0.3%,K2HPO4 ? 3H200.3%，NaH2PO4 ? 2H201 %，MgSO4.7H200.02%，酵母膏 0.2%,MnCl2.4H202ppm。攪拌溶解，經(jīng)循環(huán)泵(2)打入粗過濾器(3)，控制壓力0.15~0.2兆帕，初濾液自然流入換熱器(4)，控制初濾液流速，控制初濾液流出溫度80°C，加熱后的初濾液自然流入恒溫罐(5)，控制流速以使液體在恒溫罐(5)中的停留時間為30min，恒溫后的液體經(jīng)過循環(huán)泵(6)打入膜過濾器(7)，膜過濾后的濾液自然流入冷卻器(8)，控制冷卻器冷卻水的流速，使膜濾出液的溫度降為35°C，冷卻后的膜濾液經(jīng)管線直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10);脂肽發(fā)酵配料液中的原料酵母膏稀釋5倍后，經(jīng)過高溫滅菌罐(9)滅菌，滅菌溫度120°C，滅菌時間20min，冷卻至發(fā)酵溫度35°C直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10)。整個過程中未在膜過濾后的冷卻液中檢測到雜菌，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
[0013]實(shí)例2
[0014]脂肽發(fā)酵液用硫酸調(diào)節(jié)pHl~2，使有效成分脂肽結(jié)晶析出，靜置，使脂肽沉淀至容器底部，上層為不含或含有少量脂肽的上清液。上清液打入配料罐(1)，調(diào)節(jié)pH7.5~8.0，補(bǔ)入適量的碳源和無機(jī)鹽，使脂肽發(fā)酵液中各組分達(dá)到以下含量:葡萄糖2 %，NaNO30.2%，NH4Cl，K2HPO4 ? 3H200.3%，NaH2PO4.2H201 %，MgSO4.7H200.02%，酵母膏 0.2%,MnCl2.4H202ppm,再次調(diào)節(jié)pH7.5~8.0，攪拌溶解，經(jīng)循環(huán)泵(2)打入粗過濾器(3)，控制壓力0.15~0.2兆帕，初濾液自然流入換熱器(4)，控制初濾液流速，控制初濾液流出溫度80°C，加熱后的初濾液自然流入恒溫罐(5)，控制流速以使液體在恒溫罐(5)中的停留時間為30min，恒溫后的液體經(jīng)過循環(huán)泵(6)打入膜過濾器(7)，膜過濾后的濾液自然流入冷卻器(8)，控制冷卻器冷卻水的流速，使膜濾出液的溫度降為35°C，冷卻后的膜濾液經(jīng)管線直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10);脂肽發(fā)酵配料液中的原料酵母膏稀釋5倍后，經(jīng)過高溫滅菌罐(9)滅菌，滅菌溫度120°C，滅菌時間20min，冷卻至發(fā)酵溫度35°C直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10)。整個過程中未在膜過濾后的冷卻液中檢測到`雜菌，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
【權(quán)利要求】
1.一種脂肽表面活性劑發(fā)酵配料液膜過濾低溫滅菌工藝，其特征在于，包括如下步驟: 脂肽發(fā)酵配料液中除酵母膏外的原料經(jīng)過配料罐(I)稀釋，稀釋后脂肽發(fā)酵液配方如下:葡萄糖 2 %，NaNO30.2 %，NH4Cl，K2HPO4.3H200.3 %，NaH2PO4 ? 2H201 %，MgSO4 ?7H200.02 %，酵母膏0.2%，MnCl2*4H202ppm;攪拌溶解，經(jīng)循環(huán)泵⑵打入粗過濾器(3)，控制壓力 0.15~0.2兆帕，初濾液自然流入換熱器(4)，控制初濾液流出溫度80°C，加熱后的初濾液自然流入恒溫罐(5)，控制流速以使液體在恒溫罐(5)中的停留時間為30min，恒溫后的液體經(jīng)過循環(huán)泵(6)打入膜過濾器(7)，膜過濾后的濾液流入冷卻器(8)，控制冷卻器冷卻水的流速，使膜濾出液的溫度降為35°C，冷卻后的膜濾液經(jīng)管線直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10);脂肽發(fā)酵配料液中的原料酵母膏稀釋5倍后，經(jīng)過高溫滅菌罐(9)滅菌，滅菌溫度120°C，滅菌時間20min，冷卻至發(fā)酵溫度35°C直接進(jìn)入發(fā)酵罐(10)。
【文檔編號】A61L2/04GK103611174SQ201310476818
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】曲紅濤, 陳亮 申請人:北京市捷博特能源技術(shù)有限公司