CN108893249A - 微生物发酵及搅拌反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微生物发酵及搅拌反应器，包括稳压发酵压力泵、微生物发酵罐体、发酵罐体固定板、稳压发酵搅拌驱动件及转动结构，微生物发酵罐体包括发酵罐本体、温水连接接头、温水连接管、底部环形件、罐体隔板及底部罐体固定圆台，发酵罐本体设有顶板中心连接孔，温水连接接头与温水连接管连接，温水连接管环绕分布于发酵罐本体，底部环形件及罐体隔板固定于发酵罐本体内部，底部罐体固定圆台固定于发酵罐本体底部；温水连接接头与一可控制温度的水路装置连接，温水连接管环绕发酵罐本体并对发酵罐本体进行温度调节，加热温度更均匀，更适合微生物发酵的环境，解决了常规加热装置不适宜微生物发酵的问题。

Description

微生物发酵及搅拌反应器
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域，具体涉及一种微生物发酵及搅拌反应器。
背景技术
生物反应的目的可归纳为几种：一是生产细胞，二是收集细胞的代谢产物，三是直接酶催化得到所需产物，最初的生物反应器主要用于微生物的培养或发酵，随着生物技术的不断深入发展，它已被广泛用于动植物细胞培养、组织培养、酶反应等场合。因此，实际用的生物反应器根据细胞或组织生长代谢要求、生物反应的目的等的不同可以有很多变化，总的来说可归纳为以下几种：厌氧生物方应器通气生物反应器光生物反应器膜生物反应器多功能生物反应器是集以上功能为一体的多功能生物发酵反应容器，实现了一体多用的效果，大大提高了其真正的实用价值。
微生物发酵流程如下：菌体的选育：自然选育在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变，从而选育出优良菌种的过程，叫做自然选育。菌种的自发突变往往存在两种可能性：一种是菌种衰退，生产性能下降；另一种是代谢更加旺盛，生产性能提高。具有实践经验和善于观察的工作人员，就能利用自发突变而出现的菌种性状的变化，选育出优良菌种。例如，在谷氨酸发酵过程中，人们从被噬菌体污染的发酵液中分离出了抗噬菌体的菌种。又如，在抗生素发酵生产中，从某一批次高产的发酵液取样进行分离，往往能够得到较稳定的高产菌株。但自发突变的频率较低，出现优良性状的可能较小，需坚持相当长的时间才能收到效果。诱变育种诱变育种是指用人工的方法处理微生物，使它们发生突变，再从中筛选出符合要求的突变菌株，供生产和科学实验用。诱变育种与其他育种方法相比，具有操作简便、速度快和收效大的优点，至今仍是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。诱变育种包括出发菌种选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。菌种经诱变处理后，会产生各种各样的突变类型。如何从中挑选出所需要的突变类型呢？一般要经过初筛和复筛两个阶段。下面以青霉素产生菌高产突变菌种的筛选为例说明。将经诱变处理的菌液按一定浓度稀释后，涂布在平板培养基上。培养后，将单个菌落挑到斜面培养基上，经培养后，再将斜面上的菌落逐个接种到摇瓶中，振荡培养后测它们的抗生素效价。这就是初筛。初筛中所得到的超过对照效价10％以上的菌种，再进行复筛。复筛的过程与初筛基本相同，不同的是一般将斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中，得出平均效价。复筛可进行1～3次。由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至中型试验，才能用到发酵生产中。
当微生物需要厌氧发酵时，为了使菌种和培养基混匀，有利于菌体的生长及代谢，一般用搅拌机械方式搅拌，开始搅拌间隔时间较长，接种后一天一次就可以，发酵中后期适当增加次数即可，防止发酵液过热，对菌体生长不利。市面上的微生物发酵及搅拌装置一般采用电热丝加热，无法对微生物均匀加热，且搅拌不均匀。
发明内容
针对上述存在的问题，有必要提供一种微生物发酵及搅拌反应器。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种微生物发酵及搅拌反应器，包括稳压发酵压力泵、微生物发酵罐体、发酵罐体固定板、稳压发酵搅拌驱动件及转动结构，所述稳压发酵压力泵包括稳压发酵泵体、稳压发酵压力表及稳压发酵压力管；所述微生物发酵罐体包括发酵罐本体、温水连接接头、温水连接管、底部环形件、罐体隔板及底部罐体固定圆台，所述发酵罐本体设有顶板中心连接孔，所述温水连接接头与所述温水连接管连接，所述温水连接管环绕分布于所述发酵罐本体，所述底部环形件及罐体隔板固定于所述发酵罐本体内部，所述底部罐体固定圆台固定于所述发酵罐本体底部；所述稳压发酵搅拌驱动件包括驱动电机、固定结构、第一轴承、第二轴承、连接杆及锁压固定平板，所述驱动电机固定于所述固定结构，所述固定结构中部设有凹槽，所述固定结构设有固定孔，所述驱动电机与所述连接杆固定连接，所述连接杆包括连接部，所述固定结构通过所述第一轴承及所述第二轴承转动安装于所述锁压固定平板；所述转动结构包括搅拌转轴、第一搅拌结构及第二搅拌结构，所述搅拌转轴包括搅拌连接板，所述第一搅拌结构包括中心轴套及搅拌组件，所述搅拌组件包括第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶及第四搅拌叶，所述第二搅拌叶两端分别与所述第一搅拌叶和所述中心轴套固定连接，所述第三搅拌叶两端分别与所述第四搅拌叶和所述中心轴套固定连接，所述第二搅拌结构包括两第五搅拌叶，两所述第五搅拌叶呈V字状分布；所述第一搅拌结构及第二搅拌结构固定于所述搅拌转轴；所述连接部与所述搅拌连接板通过螺丝固定连接，所述第一搅拌结构及所述第二搅拌结构收容于所述微生物发酵罐体内，所述温水连接接头与一可控制温度的水路装置连接，所述温水连接管对所述发酵罐本体进行调节，所述稳压发酵压力管与所述微生物发酵罐体连通，所述稳压发酵压力泵对所述发酵罐本体内部压力进行调节。
进一步地，所述第一搅拌叶垂直于所述第二搅拌叶，所述第二搅拌叶垂直于所述第三搅拌叶。
进一步地，所述第三搅拌叶垂直于所述第四搅拌叶。
进一步地，所述搅拌连接板呈圆盘状。
进一步地，所述顶板中心连接孔位于所述发酵罐本体中部，所述顶板中心连接孔呈圆形。
进一步地，两所述第五搅拌叶之间呈160°。
进一步地，所述第一搅拌结构的数量为两个。
进一步地，所述第二搅拌结构固定于所述搅拌转轴末端。
进一步地，所述第一轴承平行于所述第二轴承。
进一步地，所述第一轴承平行于所述温水连接管。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
所述温水连接接头与一可控制温度的水路装置连接，所述温水连接管环绕所述发酵罐本体并对所述发酵罐本体进行温度调节，加热温度更均匀，更适合微生物发酵的环境，解决了常规加热装置不适宜微生物发酵的问题，所述稳压发酵压力管与所述微生物发酵罐体连通，所述稳压发酵压力泵对所述发酵罐本体内部压力进行调节，结构新颖，设计巧妙，适用性强，便于推广。
附图说明
图1为本发明微生物发酵及搅拌反应器中一较佳实施例的立体图；
图2为图1所示微生物发酵及搅拌反应器中一稳压发酵压力泵的立体图；
图3为图1所示微生物发酵及搅拌反应器的局部立体图；
图4为图1所示微生物发酵及搅拌反应器的另一局部立体图；
图5为图1所示微生物发酵及搅拌反应器中一第一搅拌结构的立体图；
图6为图5所示第一搅拌结构的另一立体图；
图7为图1所示微生物发酵及搅拌反应器中一微生物发酵罐体的立体图；
图8为图7所示微生物发酵罐体的立体图。
图中：100、微生物发酵及搅拌反应器；10、稳压发酵压力泵；11、稳压发酵泵体；12、稳压发酵压力表；13、稳压发酵压力管；20、微生物发酵罐体；21、发酵罐本体；211、顶板中心连接孔；22、温水连接接头；23、温水连接管；24、底部环形件；25、罐体隔板；26、底部罐体固定圆台；30、发酵罐体固定板；40、稳压发酵搅拌驱动件；41、驱动电机；42、固定结构；43、第一轴承；44、第二轴承；45、连接杆；451、连接部；46、锁压固定平板；50、转动结构；51、搅拌转轴；511、搅拌连接板；53、第一搅拌结构；531、中心轴套；532、搅拌组件；5321、第一搅拌叶；5322、第二搅拌叶；5323、第三搅拌叶；5324、第四搅拌叶；54、第二搅拌结构；541、第五搅拌叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-8，一种微生物发酵及搅拌反应器100包括稳压发酵压力泵10、微生物发酵罐体20、发酵罐体固定板30、稳压发酵搅拌驱动件40及转动结构50。
所述稳压发酵压力泵10包括稳压发酵泵体11、稳压发酵压力表12及稳压发酵压力管13，所述稳压发酵压力表12显示压力。
所述微生物发酵罐体20包括发酵罐本体21、温水连接接头22、温水连接管23、底部环形件24、罐体隔板25及底部罐体固定圆台26，所述发酵罐本体21设有顶板中心连接孔211，所述温水连接接头22与所述温水连接管23连接，所述温水连接管23环绕分布于所述发酵罐本体21，所述底部环形件24及罐体隔板25固定于所述发酵罐本体21内部，所述底部罐体固定圆台26固定于所述发酵罐本体21底部。
所述稳压发酵搅拌驱动件40包括驱动电机41、固定结构42、第一轴承43、第二轴承44、连接杆45及锁压固定平板46，所述驱动电机41固定于所述固定结构42，所述固定结构42中部设有凹槽，所述固定结构42设有固定孔，所述驱动电机41与所述连接杆45固定连接，所述连接杆45包括连接部451，所述固定结构42通过所述第一轴承43及所述第二轴承44转动安装于所述锁压固定平板46。
所述转动结构50包括搅拌转轴51、第一搅拌结构53及第二搅拌结构54，所述搅拌转轴51包括搅拌连接板511，所述第一搅拌结构53包括中心轴套531及搅拌组件532，所述搅拌组件532包括第一搅拌叶5321、第二搅拌叶5322、第三搅拌叶5323及第四搅拌叶5324，所述第二搅拌叶5322两端分别与所述第一搅拌叶5321和所述中心轴套531固定连接，所述第三搅拌叶5323两端分别与所述第四搅拌叶5324和所述中心轴套531固定连接，所述第二搅拌结构54包括两第五搅拌叶541，两所述第五搅拌叶541呈V字状分布；所述第一搅拌结构53及第二搅拌结构54固定于所述搅拌转轴51。优选的，所述第一搅拌叶5321垂直于所述第二搅拌叶5322，所述第二搅拌叶5322垂直于所述第三搅拌叶5323，所述第三搅拌叶5323垂直于所述第四搅拌叶5324，提升了搅拌效率。
组装所述微生物发酵及搅拌反应器100时，所述连接部451与所述搅拌连接板511通过螺丝固定连接，所述第一搅拌结构53及所述第二搅拌结构54收容于所述微生物发酵罐体20内。
使用所述微生物发酵及搅拌反应器100时，所述温水连接接头22与一可控制温度的水路装置连接，所述温水连接管23环绕所述发酵罐本体21并对所述发酵罐本体21进行温度调节，加热温度更均匀，更适合微生物发酵的环境，解决了常规加热装置不适宜微生物发酵的问题，所述稳压发酵压力管13与所述微生物发酵罐体20连通，所述稳压发酵压力泵10对所述发酵罐本体21内部压力进行调节，结构新颖，设计巧妙，适用性强，便于推广。
需要说明的是，所述搅拌连接板511呈圆盘状，所述顶板中心连接孔211位于所述发酵罐本体21中部，所述顶板中心连接孔211呈圆形，两所述第五搅拌叶541之间呈160°，所述第一搅拌结构53的数量为两个，所述第二搅拌结构54固定于所述搅拌转轴51末端，所述第一轴承43平行于所述第二轴承44，所述第一轴承43平行于所述温水连接管23。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种微生物发酵及搅拌反应器，包括稳压发酵压力泵、微生物发酵罐体、发酵罐体固定板、稳压发酵搅拌驱动件及转动结构，其特征在于：所述稳压发酵压力泵包括稳压发酵泵体、稳压发酵压力表及稳压发酵压力管；所述微生物发酵罐体包括发酵罐本体、温水连接接头、温水连接管、底部环形件、罐体隔板及底部罐体固定圆台，所述发酵罐本体设有顶板中心连接孔，所述温水连接接头与所述温水连接管连接，所述温水连接管环绕分布于所述发酵罐本体，所述底部环形件及罐体隔板固定于所述发酵罐本体内部，所述底部罐体固定圆台固定于所述发酵罐本体底部；所述稳压发酵搅拌驱动件包括驱动电机、固定结构、第一轴承、第二轴承、连接杆及锁压固定平板，所述驱动电机固定于所述固定结构，所述固定结构中部设有凹槽，所述固定结构设有固定孔，所述驱动电机与所述连接杆固定连接，所述连接杆包括连接部，所述固定结构通过所述第一轴承及所述第二轴承转动安装于所述锁压固定平板；所述转动结构包括搅拌转轴、第一搅拌结构及第二搅拌结构，所述搅拌转轴包括搅拌连接板，所述第一搅拌结构包括中心轴套及搅拌组件，所述搅拌组件包括第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶及第四搅拌叶，所述第二搅拌叶两端分别与所述第一搅拌叶和所述中心轴套固定连接，所述第三搅拌叶两端分别与所述第四搅拌叶和所述中心轴套固定连接，所述第二搅拌结构包括两第五搅拌叶，两所述第五搅拌叶呈V字状分布；所述第一搅拌结构及第二搅拌结构固定于所述搅拌转轴；所述连接部与所述搅拌连接板通过螺丝固定连接，所述第一搅拌结构及所述第二搅拌结构收容于所述微生物发酵罐体内，所述温水连接接头与一可控制温度的水路装置连接，所述温水连接管对所述发酵罐本体进行调节，所述稳压发酵压力管与所述微生物发酵罐体连通，所述稳压发酵压力泵对所述发酵罐本体内部压力进行调节。
2.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第一搅拌叶垂直于所述第二搅拌叶，所述第二搅拌叶垂直于所述第三搅拌叶。
3.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第三搅拌叶垂直于所述第四搅拌叶。
4.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述搅拌连接板呈圆盘状。
5.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述顶板中心连接孔位于所述发酵罐本体中部，所述顶板中心连接孔呈圆形。
6.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：两所述第五搅拌叶之间呈160°。
7.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第一搅拌结构的数量为两个。
8.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第二搅拌结构固定于所述搅拌转轴末端。
9.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第一轴承平行于所述第二轴承。
10.如权利要求1所述的微生物发酵及搅拌反应器，其特征在于：所述第一轴承平行于所述温水连接管。
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