專利名稱：固定微生物細(xì)胞和酶的天然載體及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，是涉及一種用于固定微生物細(xì)胞和酶的天然載體及其裝置。
固定微生物細(xì)胞和酶的技術(shù)研究和應(yīng)用，給發(fā)酵工業(yè)提供了發(fā)展的新途徑，當(dāng)前最常用的是以海藻酸鈣為載體固定微生物細(xì)胞和酶，在CN86102156中披露了一種采用安全無(wú)毒的二烯烴聚合物加入一定量海藻酸鈉作為固定微生物細(xì)胞和酶的載體，使用以上兩種載體固定微生物細(xì)胞和酶，使發(fā)酵周期與傳統(tǒng)工藝相比縮短了一半，但是都還存在著原料成本高、工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、使用壽命短和產(chǎn)品口味差的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是要尋找一種原料成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、容易分離、發(fā)酵速度快、使用壽命長(zhǎng)和產(chǎn)品口味好的天然載體及其裝置。
本發(fā)明的天然載體是這樣實(shí)現(xiàn)的采用經(jīng)過(guò)脫色除味處理后的天然中藥木通，做為固定微生物細(xì)胞和酶的載體，利用去色除味木通的微小毛細(xì)孔和其表面的電荷，來(lái)吸附固定微生物細(xì)胞和酶。
本發(fā)明的天然載體裝置這樣實(shí)現(xiàn)的防腐支架上均布掛有防腐帶孔容器。利用防腐帶孔容器放置固定微生物細(xì)胞和酶的木通，通過(guò)防腐支架將微生物細(xì)胞和酶均布在發(fā)酵罐或池中。這樣可以使微生物細(xì)胞和酶與發(fā)酵培養(yǎng)基充分接觸，達(dá)到快速發(fā)酵和迅速分離的目的。
本發(fā)明中脫色除味處理木通的步驟是a、采用將木通放入清水鍋中煮沸(100℃)后，保持9分鐘以上，將水放出;b、在鍋中加入0.5%-8%的堿溶液浸泡15-35小時(shí)后，將堿溶液放出;c、在鍋中加入PH2-PH6的鹽酸溶液浸泡20-40小時(shí)后，將鹽酸溶液放出;d、在鍋中加入3%-15%的乙醇溶液浸泡10-30小時(shí)后，將乙醇溶液放出、然后經(jīng)過(guò)瀝干后的木通，就成為可以固定微生物細(xì)胞和酶的天然載體。
本發(fā)明較好的技術(shù)方案是，在將木通脫色除味處理前，將其切成片狀，這樣可以充分地將木通進(jìn)行脫色除味處理，更好地固定微生物細(xì)胞和酶，還可以使微生物細(xì)胞和酶與發(fā)酵培養(yǎng)基更充分地接觸，進(jìn)一步達(dá)到快速發(fā)酵的目的。
本發(fā)明中，天然載體的防腐支架，是全部采用不銹鋼材料制成。它由支撐桿均布固定在吊桿上，吊桿通過(guò)凸臺(tái)和緊固件連接在連接管上，連接管套在橫梁上組成，吊桿在連接管下部的園管中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)360°，也可以通過(guò)緊固件，將吊桿固定在連接管上，同時(shí)可以使連接管上部的圓管，沿著橫梁軸向移動(dòng)，加之橫梁也可以在發(fā)酵罐或池中做徑向移動(dòng)或向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就可以根據(jù)發(fā)酵情況，及時(shí)調(diào)整固定有微生物細(xì)胞和酶的木通載體在發(fā)酵罐或池中的位置，進(jìn)一步達(dá)到快速發(fā)酵的目的。
本發(fā)明天然載體裝置的防腐帶孔容器，是采用銅網(wǎng)分別固定在銅絲骨架上制成帶蓋的筐，并在筐上固定有銅絲提梁，通過(guò)提梁將筐掛在防腐支架的每個(gè)支撐桿外端。將固定微生物細(xì)胞和酶的木通載體分別裝入筐中，用銅絲將蓋的周邊固定在筐口上，這樣就使固定微生物細(xì)胞和酶的木通均布地分布在發(fā)酵罐或池中，既有利于充分發(fā)酵反應(yīng)，又有利于微生物細(xì)胞和酶從發(fā)酵后的產(chǎn)品中分離出來(lái)。
本發(fā)明天然載體裝置的銅網(wǎng)，是采用4-20目規(guī)格制成的。其孔的大小，不但利于木通的裝載，也有利于快速發(fā)酵反應(yīng)和液體的分離。
本發(fā)明的天然載體裝置具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出附

圖1是本發(fā)明天然載體裝置的防腐支架結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本發(fā)明的天然載體裝置的防腐支架結(jié)構(gòu)剖面俯視示意圖。
附圖3是本發(fā)明天然載體裝置的防腐支架中連接管放大示意圖。
附圖4是本發(fā)明天然載體裝置的防腐帶孔容器結(jié)構(gòu)立體示意圖。
附圖5是本發(fā)明天然載體裝置的防腐帶孔容器蓋立體示意圖。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖1-5詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明提出的天然載體及其裝置的使用辦法和步驟將天然中藥木通切成片狀，放在清水鍋中煮沸(100℃)15分鐘，然后將煮過(guò)木通片的水從鍋中放出;在鍋中加入3%的堿(NaOH)溶液將木通片浸泡30小時(shí)，然后將浸泡過(guò)木通片的堿溶液從鍋中放出;在鍋中加入PH5的鹽酸溶液將木通片浸泡35小時(shí)，然后將浸泡過(guò)木通片的鹽酸溶液從鍋中放出;在鍋中加入10%的乙醇溶液將木通片浸泡40小時(shí)，然后將浸泡木通片后的乙醇溶液從鍋中放出。然后經(jīng)過(guò)瀝干后的木通就可以用吸附法作為固定微生物細(xì)胞和酶的載體，用于發(fā)酵工業(yè)中使用。
現(xiàn)以制造啤酒過(guò)程為例，具體說(shuō)明使用天然載體的過(guò)程及其裝置的結(jié)構(gòu)和使用方法將用以上方法取得的木通載體，按照所發(fā)酵麥計(jì)重量的3%比例，分別裝入用8目銅網(wǎng)9固定在銅絲骨架6制成的筐中，將用8目銅網(wǎng)9固定在銅絲骨架8上制成的蓋，用銅絲將蓋固定在筐的口上，用75%乙醇浸泡5小時(shí)，或用110℃干熱滅菌處理后，通過(guò)各筐上固定的銅絲提梁7掛在防腐支架的支撐桿4的外端部。根據(jù)防腐支架和防腐帶孔容器在發(fā)酵灌或池中的布局情況，決定在不同長(zhǎng)短的橫梁上放置若干個(gè)帶支撐桿4的吊桿3。然后用吸附法固定酵母細(xì)胞，加入麥汁和無(wú)菌空氣進(jìn)行酵母增殖，在13℃的條件下進(jìn)行前發(fā)酵，在4℃的條件下進(jìn)行后發(fā)酵，在前、后發(fā)酵期間，可以根據(jù)發(fā)酵情況，隨時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)吊桿3，沿橫梁1的軸向移動(dòng)連接管2，在發(fā)酵罐或池中，沿橫梁1的徑向移動(dòng)橫梁1，或者向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁1，使發(fā)酵罐或池中任何角落的麥汁都發(fā)酵均勻，當(dāng)雙乙酰速原至0.10PPm后，冷卻至1℃左右，前后經(jīng)過(guò)10天左右的發(fā)酵周期，就可以將制成的啤酒排出發(fā)酵罐或池外進(jìn)行罐裝。當(dāng)啤酒排出后，加入麥汁和無(wú)菌空氣，繼續(xù)進(jìn)行酵母增殖和發(fā)酵這一循環(huán)。萬(wàn)一木通載體在使用中出現(xiàn)染菌時(shí)，可以通過(guò)簡(jiǎn)易的再生處理后，重新固定細(xì)胞和酶，再應(yīng)用于生產(chǎn)。
使用本發(fā)明所說(shuō)的木通作為固定微生物細(xì)胞和酶的載體及其裝置，與采用海藻酸鈣或者采用二烯烴聚合物加入一定量海藻酸鈉所制成的載體相比較，具有以下顯著效果1、發(fā)酵速度提高了一倍，縮短了發(fā)酵周期，提高了設(shè)備的利用率。
2、天然木通來(lái)源廣泛，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的脫色除味處理就可以長(zhǎng)期使用，成本低廉。
3、萬(wàn)一載體染菌，經(jīng)簡(jiǎn)易處理又可重新用于生產(chǎn)，不存在壽命問(wèn)題。
4、天然載體裝置由銅筐和不銹鋼支承架構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要制造膠?；蚰５膹?fù)雜工藝和設(shè)備。
5、由于經(jīng)過(guò)脫色除味處理后的木通不帶異味，且載體本身不發(fā)生溶解，所以用其生產(chǎn)的酒類飲料口味，與用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的酒類飲料口味相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.一種用于固定微生物細(xì)胞和酶的天然載體，其特征在于采用經(jīng)過(guò)脫色除味處理的木通。
2.如權(quán)利要求1所述天然載體的裝置，其特征在于防腐支架上均布掛有防腐帶孔容器。
3.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于脫色除味處理的步驟為a、放入清水鍋中煮沸(100℃)9分鐘以上，b、在0.5%-8%的堿溶液中浸泡15-35小時(shí)，c、在PH2-PH6的鹽酸溶液中浸泡20-40小時(shí)，d、在3%-15%乙醇溶液中浸泡10-30小時(shí)，
4.如權(quán)利要求1或3所述的載體，其特征在于脫色除味處理前，將其切成片狀。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于防腐支架是采用不銹鋼材料制成，是由支撐桿4均布固定在吊桿3上，吊桿3通過(guò)凸臺(tái)10和緊固件5連接在連接管2上，連接管2套在橫梁1上組成。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于防腐帶孔容器是采用銅網(wǎng)9分別固定在銅絲骨架6、8上制成帶蓋的筐，在筐上固定有銅絲提梁7。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于銅網(wǎng)9是采用4-20目的規(guī)格。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，是涉及一種用于固定微生物細(xì)胞和酶的天然載體及其裝置。是采用經(jīng)過(guò)脫色除味處理的木通，用其纖維中微小毛細(xì)孔和表面的電荷，吸附固定微生物細(xì)胞和酶。將固定微生物細(xì)胞和酶的木通，裝在均布的防腐支架上防腐帶孔容器中。本發(fā)明與用海藻酸鈣或用二烯烴聚合物加海藻酸鈉所制成的載體相比較，發(fā)酵速度提高了一倍，且成本低廉、工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、載體可長(zhǎng)期反復(fù)使用，制成的酒類飲料與傳統(tǒng)方法口味相當(dāng)。
文檔編號(hào)C25B11/12GK1038314SQ8810339
公開日1989年12月27日 申請(qǐng)日期1988年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月2日
發(fā)明者劉中山, 陳海昌, 王世龍, 柳冰雄, 趙云龍, 姚洪文, 魏永田 申請(qǐng)人:大連輕工業(yè)學(xué)院, 石家莊市啤酒廠