一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物發(fā)酵是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。微生物發(fā)酵生產(chǎn)水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養(yǎng)條件。用于微生物培養(yǎng)的發(fā)酵罐對微生物的培養(yǎng)具有重要作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，通過發(fā)酵罐的在線補料裝置，以及發(fā)酵罐底部的排料裝置，可實現(xiàn)微生物的連續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)，大大降低培養(yǎng)時間。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐本體，所述發(fā)酵罐本體頂端分別設(shè)置有消泡劑傳感器、排風(fēng)口、酸調(diào)節(jié)添加口、堿調(diào)節(jié)添加口、消泡劑添加口和填料口；所述發(fā)酵罐本體下端的外周側(cè)包覆式設(shè)置有蒸汽通道，所述蒸汽通道上端設(shè)置有蒸汽進(jìn)口，所述蒸汽通道底端設(shè)置有蒸汽出口；所述發(fā)酵罐本體外壁上設(shè)置有潔凈空氣進(jìn)口，所述潔凈空氣進(jìn)口一端位于發(fā)酵罐本體外側(cè)，另一端進(jìn)入所述發(fā)酵罐本體內(nèi)后連接潔凈空氣通道的上端，所述潔凈空氣通道的下端延伸至所述發(fā)酵罐本體底部;所述潔凈空氣通道的下端與蒸汽通道之間通過第一管連通;所述發(fā)酵罐本體的外周側(cè)上分別設(shè)置有溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器;所述發(fā)酵罐本體內(nèi)還設(shè)置有排料裝置，所述排料裝置一端延伸到發(fā)酵罐本體底部作為排料的進(jìn)口，另一端延伸到發(fā)酵罐本體外側(cè)作為排料的出口；所述潔凈空氣進(jìn)口連接空氣壓縮機(jī)，所述填料口連接補料裝置。
[0006]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器并排設(shè)置于所述發(fā)酵罐本體的下端。
[0007]進(jìn)一步的，所述溶氧傳感器有隔膜覆蓋，用于保護(hù)傳感器。
[0008]進(jìn)一步的，所述發(fā)酵罐本體上還設(shè)置有取樣口。
[0009]進(jìn)一步的，所述發(fā)酵罐本體上端設(shè)置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括位于發(fā)酵罐本體上端的驅(qū)動裝置和位于發(fā)酵罐本體內(nèi)縱向延伸且與驅(qū)動裝置連接的攪拌桿，攪拌桿上設(shè)置有攪拌葉，攪拌葉垂直于攪拌桿設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步的，所述潔凈空氣進(jìn)口處的發(fā)酵罐本體上設(shè)置有壓力表。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果:對發(fā)酵過程中的溫度、pH值、壓力、溶氧量等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控，確保微生物培養(yǎng)的質(zhì)量;通過取樣口取樣，快速檢測，監(jiān)控殘?zhí)橇?補料裝置進(jìn)行補料，排料裝置定期排料，實現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)。
[0012]下面結(jié)合【附圖說明】對本實用新型作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0013]圖1為發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明:1_發(fā)酵罐本體;2-潔凈空氣進(jìn)口；21-潔凈空氣通道;3-蒸汽進(jìn)口；31-蒸汽通道;4-蒸汽出口 ； 5-傳感器;6-第一管;7-填料口 ；8-攪拌裝置;81-攪拌桿;82-攪拌葉;9-取樣口 ； 10-消泡劑傳感器;11-排料裝置。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐本體I，所述發(fā)酵罐本體I頂端分別設(shè)置有消泡劑傳感器、排風(fēng)口、酸調(diào)節(jié)添加口、堿調(diào)節(jié)添加口、消泡劑添加口和填料口 7;所述發(fā)酵罐本體I下端的外周側(cè)包覆式設(shè)置有蒸汽通道31，所述蒸汽通道31上端設(shè)置有蒸汽進(jìn)口 3，所述蒸汽通道31底端設(shè)置有蒸汽出口 4;所述發(fā)酵罐本體I外壁上設(shè)置有潔凈空氣進(jìn)口 2，所述潔凈空氣進(jìn)口 2—端位于發(fā)酵罐本體I外側(cè)，另一端進(jìn)入所述發(fā)酵罐本體I內(nèi)后連接潔凈空氣通道21的上端，所述潔凈空氣通道21的下端延伸至所述發(fā)酵罐本體I底部;所述潔凈空氣通道21的下端與蒸汽通道31之間通過第一管6連通;所述發(fā)酵罐本體的下端并排設(shè)置有三個傳感器5，分別為溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器;發(fā)酵罐本體I內(nèi)還設(shè)置有排料裝置11，所述排料裝置一端延伸到發(fā)酵罐本體I底部作為排料的進(jìn)口，另一端延伸到發(fā)酵罐本體I外側(cè)作為排料出口 ；所述潔凈空氣進(jìn)口 2連接空氣壓縮機(jī)，所述填料口 7連接補料裝置。填料口 7與補料裝置之間有壓力裝置，以便于將補料裝置中的培養(yǎng)料通過壓力補加到發(fā)酵罐本體I中。
[0016]其中溶氧傳感器有隔膜覆蓋，用于保護(hù)傳感器。所述發(fā)酵罐本體I上還設(shè)置有取樣口 9。所述發(fā)酵罐本體I上端設(shè)置有攪拌裝置8，所述攪拌裝置8包括位于發(fā)酵罐本體I上端的驅(qū)動裝置和位于發(fā)酵罐本體I內(nèi)縱向延伸且與驅(qū)動裝置連接的攪拌桿81，攪拌桿81上設(shè)置有攪拌葉82，攪拌葉21垂直于攪拌桿81設(shè)置。
[0017]傳感器原理介紹:
[0018]溫度傳感器:溫度傳感器采用熱電偶、熱電阻作為測溫元件，從測溫元件輸出信號送到變送器模塊，經(jīng)過穩(wěn)壓濾波、運算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護(hù)等電路處理后，轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4?20mA電流信號輸出。作用原理是將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。溫度傳感器是將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號的儀表，主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測量和控制。
[0019]pH傳感器:采用高溫發(fā)酵PH計電極，測量范圍pH 0_14，耐壓力0.6MP。溫度范圍O-130°C，可130°C蒸氣消毒(消毒50次)。電極穩(wěn)定性好，漂移小。工作原理:用氫離子玻璃電極與參比電極組成原電池，在玻璃膜與被測溶液中氫離子進(jìn)行離子交換過程中，通過測量電極之間的電位差，來檢測溶液中的氫離子濃度，從而測得被測液體的PH值。PH傳感器俗稱PH探頭，由玻璃電極和參比電極兩部分組成。玻璃電極由玻璃支桿、玻璃膜、內(nèi)參比溶液、內(nèi)參比電極、電極帽、電線等組成。參比電極具有已知和恒定的電極電位，常用甘汞電極或銀/氯化銀電極。由于PH值與溫度有關(guān)，所以，一般還要增加一個溫度電極進(jìn)行溫度補償，組成三極復(fù)合電極。
[0020]溶解氧傳感器:溶解氧傳感器的電極由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成，電極浸沒在電解質(zhì)如KCUKOH中，傳感器有隔膜覆蓋，隔膜將電極和電解質(zhì)與被測量的液體分開，因此保護(hù)了傳感器，既能防止電解質(zhì)逸出，又可防止外來物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致污染和毒化。向反電極和陰極之間施加極化電壓，假如測量元件浸入在有溶解氧的水中，氧會通過隔膜擴(kuò)散，出現(xiàn)在陰極上(電子過剩)的氧分子就會被還原成氫氧根離子:電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足):4Ag+4Cl--4AgCl+4e-。對于每個氧分子，陰極放出4個電子，反電極接受電子，形成電流，電流的大小與被測物的氧分壓成正比，該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送入變送器，利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計算出水中的含氧量，然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。
[0021]消泡劑傳感器:電極自動檢測泡沫或液位，蠕動栗自動添加消泡劑或補料，并計量，全自動控制與報警。
[0022]補料裝置可以是補料罐，其同樣可以進(jìn)行蒸汽滅菌，然后通過填料口7，利用壓力將培養(yǎng)料補加到發(fā)酵罐本體I中，排料裝置11就是發(fā)酵罐本體I底部的排料管，利用壓力將發(fā)酵好的物料排出；每次培養(yǎng)好了，不會將料全部排出，會按比例預(yù)留，然后將滅完菌的原料繼續(xù)打入發(fā)酵罐本體I內(nèi)，利用預(yù)留的發(fā)酵液繼續(xù)發(fā)酵，不再需要重新接入菌種，實現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵。
[0023]以上所述的實施例僅是對本實用新型的優(yōu)選方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:包括發(fā)酵罐本體，所述發(fā)酵罐本體頂端分別設(shè)置有消泡劑傳感器、排風(fēng)口、酸調(diào)節(jié)添加口、堿調(diào)節(jié)添加口、消泡劑添加口和填料口；所述發(fā)酵罐本體下端的外周側(cè)包覆式設(shè)置有蒸汽通道，所述蒸汽通道上端設(shè)置有蒸汽進(jìn)口，所述蒸汽通道底端設(shè)置有蒸汽出口；所述發(fā)酵罐本體外壁上設(shè)置有潔凈空氣進(jìn)口，所述潔凈空氣進(jìn)口 一端位于發(fā)酵罐本體外側(cè)，另一端進(jìn)入所述發(fā)酵罐本體內(nèi)后連接潔凈空氣通道的上端，所述潔凈空氣通道的下端延伸至所述發(fā)酵罐本體底部;所述潔凈空氣通道的下端與蒸汽通道之間通過第一管連通;所述發(fā)酵罐本體的外周側(cè)上分別設(shè)置有溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器;所述發(fā)酵罐本體內(nèi)還設(shè)置有排料裝置，所述排料裝置一端延伸到發(fā)酵罐本體底部作為排料的進(jìn)口，另一端延伸到發(fā)酵罐本體外側(cè)作為排料的出口；所述潔凈空氣進(jìn)口連接空氣壓縮機(jī)，所述填料口連接補料裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:所述溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器并排設(shè)置于所述發(fā)酵罐本體的下端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:所述溶氧傳感器有隔膜覆蓋，用于保護(hù)傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:所述發(fā)酵罐本體上還設(shè)置有取樣口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:所述發(fā)酵罐本體上端設(shè)置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括位于發(fā)酵罐本體上端的驅(qū)動裝置和位于發(fā)酵罐本體內(nèi)縱向延伸且與驅(qū)動裝置連接的攪拌桿，攪拌桿上設(shè)置有攪拌葉，攪拌葉垂直于攪拌桿設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，其特征在于:所述潔凈空氣進(jìn)口處的所述發(fā)酵罐本體上設(shè)置有壓力表。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于微生物連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐本體，發(fā)酵罐本體頂端分別設(shè)置有消泡劑傳感器、排風(fēng)口、酸調(diào)節(jié)添加口、堿調(diào)節(jié)添加口和消泡劑添加口；發(fā)酵罐本體外壁上設(shè)置有潔凈空氣進(jìn)口，潔凈空氣進(jìn)口一端位于發(fā)酵罐本體外側(cè)，另一端進(jìn)入發(fā)酵罐本體內(nèi)后連接潔凈空氣通道的上端，潔凈空氣通道的下端延伸至發(fā)酵罐本體底部；發(fā)酵罐本體的外周側(cè)上分別設(shè)置有溫度傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器；發(fā)酵罐本體內(nèi)還設(shè)置有排料裝置，排料裝置一端延伸到發(fā)酵罐本體底部作為排料的進(jìn)口，另一端延伸到發(fā)酵罐本體外側(cè)作為排料出口；潔凈空氣進(jìn)口連接空氣壓縮機(jī)，填料口連接補料裝置。該發(fā)酵罐可實現(xiàn)微生物的連續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)，大大降低培養(yǎng)時間。
【IPC分類】C12M1/04, C12M1/38, C12M1/02, C12M1/34, C12M1/36
【公開號】CN205313561
【申請?zhí)枴緾N201521112657
【發(fā)明人】梁小文, 王根豪, 嚴(yán)藝波, 李肖宇, 曾升華, 石崢, 吳俊杰, 李英武
【申請人】江西天人生物控股有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月30日