CN1077917C - 氧气增溶剂 - Google Patents
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Abstract
本发明为需氧发酵技术领域提供了一种氧气增溶剂，它的主要特点是把自然界存在的高溶氧物质以一定比例混配而成一种“人造血液”式的物质，该物质容易同O2结合成一种不稳定化合物，溶于发酵液后再释放O2，满足微生物生产和形成代谢产物的需要。与现有增加发酵液含氧量技术相比，本发明具有可增加发酵液对氧的溶解度，提高O2的传递系数，延长O2在发酵液中的滞留时间；缩短发酵周期，并可重复使用等显著优点。
Description
本发明为需氧发酵技术领域提供了一种氧气增溶剂。
在有氧(需氧)发酵工业中，产品产量上不去，成本高的一个重要原因就是氧气在发酵液中的溶解度太低。不能满足微生物生长及其形成代谢产物(产品)的需要。目前，国内外提高O2利用率的主要技术有：
1、增加罐压，但有一定限度。
2、富氧通气，即增加空气中的氧含量，但成本高；
3、改变搅拌器及发酵罐的型式，改变搅拌转速或改变搅拌方式，如由机械搅拌改为气流搅拌，但都不能取得理想结果。
上述技术方案不是限制因素较多，就是成本高，均不能达到O2利用率的大幅度提高。对于不同的发酵产品，其对氧气的利用率不同；但总的说来，都是比较低的，如氨基酸发酵O2利用率最高为50％左右，而抗生素发酵对O2的利用率只有25％左右。
本发明的目的是提供一种可增加发酵液对氧的溶解度，缩短发酵周期，并可重复使用的氧气增溶剂。
本发明的解决方案是把自然界存在的高溶氧物质以一定比例混配而成一种“人造血液”式的物质，该物质容易同O2结合成一种不稳定化合物，溶于发酵液后，再释放出O2，满足微生物生长和形成代谢产物的需要。
本发明具有以下特点：
1、操作简单。无需对设备作任何改造，只需向发酵液中加入该种溶剂即可使O2利用率大幅度提高；
2、提高O2在发酵液中的溶解度0.2—10倍；
3、使O2在发酵液中的滞留时间大大延长；
4、提高O2的传递系数0.5—8倍；
5、缩短发酵时间5％—200％；
6、促进菌体生长及代谢产物的形成，提高产量；
7、本剂可重复使用。
本发明溶剂由下列物质组成(用量为体积比)。
液态烷烃(十烷到十八烷混合物)1—98％；
全氟化物0.01—90％；
环醚0.05—60％；
制备本发明溶剂的配方优选组分为：
液态烷烃(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(C3F16O)0.2—40％
环醚0.05—60％
本发明溶剂的进一步优选方案是：
液态烷烃(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％
环醚0.05—60％
本发明溶剂的近最佳方案是：
“进一步优选方案”中的环醚采用18—冠醚—6或12—冠醚—4。
本发明溶剂的次最佳方案是：
“近最佳方案”中，增添“消泡剂”0.01—10％。
本发明溶剂的最佳方案是：
液态烷烃(十烷到十八烷混合物)1—98％；
全氟萘烷0.5—60％；
全氟醚(C3F16O)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—6 0.05—60％
豆油0.1—10％ 硅油0.01—8％
本发明的一个重要特点是液态烷烃、全氟化物和环醚为高溶氧物质，容易与氧生成不稳定化合物，从而增加发酵液对氧的溶解度和滞留时间。
另一个重要特点是它的理化特性为：无毒，化学惰性，不溶于水，生理惰性，表面张力小。发酵过程完成后，它可以同发酵液相分离，达到重复使用的效果。
该种氧气增溶剂组分中的液态烷烃对不同的需氧发酵工艺，所占配比不同，例如：1、单cell蛋白：1—40％；2、抗生素：2—80％；3、生物转化：1—98％。
全氟醚有多种，此前所述全氟醚指液态醚，以(C8F16O)为佳。
该种氧气增溶剂的制作是将所需物质按一定比例混合而成。
参考文献：
1、俞俊棠等编：《生物工艺学》(上册)，1991
2、Miura Y，OKazaki M etal BiotechnolBioeng1977
3、Junker B H etal，Biotechnol Bioeng1990
4、Rols J Letal Biotech Adr1987
5、生物工程进展，1993、1994
Claims (3)
1、一种氧气增溶剂，其特征是包括以下组分：
十烷到十八烷的液态烷烃混合物1-98％；
全氟萘烷0.5-60％；
液态全氟醚0.2-40％；
全氟三丁胺[(C4F9)3N]0.01-70％；
全氟三丙胺[(C3F7)3N]0.01-65％；
冠醚0.05-60％；
消泡剂0.01-10％。
2、如权利要求1所述的氧气增溶剂，其特征在于冠醚采用18-冠醚-6或12-冠醚-4。
3、如权利要求1所述的氧气增溶剂，其特征在于消泡剂采用豆油、硅油。
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| CN95121826A CN1077917C (zh) | 1995-12-30 | 1995-12-30 | 氧气增溶剂 |
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|---|---|
| CN1153211A CN1153211A (zh) | 1997-07-02 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107043751A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-08-15 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种缺氧环境下细胞快速复氧的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1035807A (zh) * | 1988-03-18 | 1989-09-27 | 董如江 | 一种氧气提取方法及其装置 |
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1995
- 1995-12-30 CN CN95121826A patent/CN1077917C/zh not_active Expired - Fee Related
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