CN204676089U - 一种简易液态发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种简易液态发酵装置，所述装置包括玻璃培养罐体和气体发生装置，所述气体发生装置包括经空气输送管道依次连接的无油空气压缩机、分水滤气器、球阀、无菌空气过滤器和气体转子流量计，所述气体转子流量计与所述玻璃培养罐体连接，所述玻璃培养罐体底部设有多功能加温器，内部设有磁力搅拌转子。本装置设备简单、成本低、耗能少、组装方便、占用空间小，既适用于好氧发酵又可用于厌氧发酵，在实际操作均取得了较好的发酵效果，也未出现染菌现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及微生物工业技术领域，特别涉及一种适用于实验室阶段的微生物的小规模的简易液态发酵装置。
背景技术
传统的液态发酵装置，主要部件包括罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却装置、消泡剂、视镜等，其存在以下不足：搅拌消耗动力大，带来搅拌结构功能、轴封的严密程度等一系列问题；内部结构复杂，洗净难度大，增加了杂菌污染的机会；搅拌的剪切作用容易损伤菌体，有可能降低产率；需要配备蒸汽发生系统进行罐体和培养基的消毒灭菌，蒸汽发生系统管路高温高压，属特种设备，操作有一定的危险性；需要气体发生装置，由粗过滤器、压缩机、贮罐、冷却器、丝网分离器、过滤器等组成，程序较多，需经常清洗。
总之，传统的液态发酵装置，结构复杂、体积庞大、占地空间大、所需设备较多、操作复杂、需多人配合操作，价格昂贵。
发明内容
为了克服上述传统的液态发酵装置的不足，本实用新型提供了一种简易液态发酵装置。
为达上述目的，本实用新型一种简易液态发酵装置，所述装置包括玻璃培养罐体和气体发生装置，所述气体发生装置包括经空气输送管道依次连接的无油空气压缩机、分水滤气器、球阀、无菌空气过滤器和气体转子流量计，所述气体转子流量计与所述玻璃培养罐体连接，所述玻璃培养罐体底部设有多功能加温器，内部设有磁力搅拌转子。
其中所述玻璃培养罐体上部开有一小孔，用于接内径9mm、长度为50mm的玻璃直管，所述玻璃直管中放置导热油，温度电极插入所述导热油，所述温度电极与所述多功能加热器连接。
其中所述玻璃培养罐体容量为5～10L，罐口的直径为100mm，用于装入培养基或清洗罐体用。
其中所述玻璃直管距所述玻璃培养罐体罐底为20mm。
其中所述玻璃培养罐体罐口经12层医用纱布绑扎严密。
其中所述无菌空气过滤器滤芯为PTFE材质，直径为50mm,过滤粒径为0.2μm。
其中所述空气输送管路采用内径9mm的硅胶管。
本实用新型简易液态发酵装置与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果：
本实用新型简易液态发酵装置可快速组装，占地面积小，操作简便，玻璃培养罐体易清洗干净，从而减小染菌的概率，适用于实验室的微生物小规模液态发酵。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型简易液态发酵装置的结构示意图。
附图标记说明：1.无油空气压缩机2.分水滤气器3.球阀4.无菌空气过滤器5.气体转子流量计6.空气输送管路7.医用纱布8.玻璃培养罐体9.温度电极10.磁力搅拌转子11.多功能加温器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所示，本实用新型一种简易液态发酵装置，所述装置包括玻璃培养罐体1和气体发生装置，所述气体发生装置包括经空气输送管道6依次连接的无油空气压缩机1、分水滤气器2、球阀3、无菌空气过滤器4和气体转子流量计5，气体转子流量计5与玻璃培养罐体8连接，玻璃培养罐体8底部设有多功能加温器11，内部设有磁力搅拌转子10；玻璃培养罐体8容量为5～10L，罐口的直径为100mm，用于装入培养基或清洗罐体用，玻璃培养罐体8上部开有一 小孔，用于接内径9mm、长度为50mm的玻璃直管，所述玻璃直管距所述玻璃培养罐体罐底为20mm，所述玻璃直管中放置导热油，一温度电极9插入所述导热油，温度电极9与多功能加热器11连接，玻璃培养罐体8罐口经12层医用纱布7绑扎严密；无菌空气过滤器4滤芯为PTFE材质(美国颇尔公司产)，直径为50mm,过滤粒径为0.2μm；空气输送管路6采用内径9mm的硅胶管；无油空气压缩机(1)额定排气压力为0.7MPa，流量102L/min；气体转子流量计(5)的量程为0～5L/min；多功能加温器(11)具有调节加热温度、控制磁力转子搅拌的速度、温度自动感应等功能。
本实用新型充分利用实验室现有的多功能加温器、灭菌锅、超净工作台、玻璃罐、无油空气压缩机等设备，相互组成本实用新型简易液态发酵装置，具体使用操作过程如下：
加热灭菌：将发酵培养基配制好等分装入2个5L的三角瓶中、玻璃培养罐体8所有接口用12层纱布密封、空气输送管路6连接好无菌空气过滤器4分别放入灭菌锅中加热灭菌(121℃、30min)。
冷却通风干燥：将灭菌好的玻璃培养罐体8、发酵培养基、空气输送管路6置于超净工作台上，开启紫外通风模式，待各密封口干燥后和发酵培养基冷却至发酵温度。
接种：在通风的超净工作台上，用夹子夹住连接玻璃培养罐体8的发酵空气管路6；将发酵培养基装入玻璃培养罐体8；将培养好的种子培养基接入璃培养罐体8中；接种后用酒精棉擦拭装料口，用12层医用纱布密封7严实。
接无菌空气发酵：在多功能加温器上放置玻璃培养罐体8，将温度电极9插入玻璃培养罐体8的玻璃直管中，在无油空气压缩机1的出气口用酒精棉擦拭，接通发酵空气管路6，设置好转速、温度、气体流量等参数，打开空气输送管路6的球阀3，即可进入发酵阶段。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可快速组装，占地面积小，操作简便，玻璃培养罐体易清洗干净，从而减小染菌的概率，适用于实验室的微生物小规模液态发酵。
实施例1.氧化亚铁硫杆菌的扩大培养
氧化亚铁硫杆菌，是一类化能自养菌，购自中国科学院微生物所微生物菌种保藏中心，这类微生物能利用低价的硫元素，通过微生物的生物氧化作用将低价态的硫元素氧化成高价态的硫元素，最终生成硫酸盐形式化合物。
在10L的玻璃培养罐体8中，装入8L的9K培养液，设定发酵参数30℃，pH3.5，500rpm，1.5L/min的通风量，接入10％的种子培养液，培养3d。发酵液由澄清的淡绿色渐变到浅黄色，再到淡红色，最后变成红褐色的浑浊液态，至发酵终点pH值为2.0，菌体密度2.35×109个/ml。采用该简易装置发酵，达到发酵的效果，由于是玻璃罐体，反应的过程更易观察。
实施例2.酵母菌产乙醇发酵实验
酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌，在厌氧条件下能利用葡萄糖和果糖，生产乙醇、水和二氧化碳。本实验用酵母菌采用商品用的安琪耐高温酿酒活性干酵母。酵母菌发酵是一个厌氧发酵的过程，玉米粉由淀粉转化为糖，最终转化为乙醇、水和二氧化碳。
将经过液化、糖化的玉米糊，装入玻璃培养罐体8中，接入活化好的0.05％安琪耐高温酿酒活性干酵母，用夹子夹住空气输送管路6，瓶口密封好，在厌氧的环境下，保持30℃，转速500rpm,发酵48h,最终乙醇含量达到10.78vol，达到工业发酵量产的乙醇浓度。
实施例3.谷氨酸棒状杆菌产谷氨酸发酵实验
谷氨酸棒杆菌是好氧细菌，为革兰氏阳性菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。可用于微生物发酵工程生产谷氨酸来制取谷氨酸钠。
谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气，并通过搅拌使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中(溶氧)。在温度为摄氏30～37℃，pH值为7～8的情况下，经28～32h，培养液中会生成大量的谷氨酸。将已消毒培养基装入已灭菌的玻璃培养罐体8中，接入谷氨酸棒状杆菌种子培养基，前12h,风速0.5L/min、转速200rpm、温度控制在30～32℃；发酵后期，风速1.5～2L/min、转速500rpm、温度控制在36～37℃、中间流加氨水；发酵至36h，谷氨酸的含量为10.98％，达到谷氨酸发酵工业的较高水平。
实施例4.枯草芽孢杆菌产肌苷发酵实验
枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种，革兰氏阳性菌，好氧菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，可用来发酵生产肌苷。
将培养基装入已灭菌的玻璃培养罐体8中，接入枯草芽孢杆菌种子培养基，前10h,风速0.5L/min、转速300rpm、温度控制在30～32℃；发酵后期，风速1.5～3L/min、转速500rpm、温度控制在30～32℃、中间流加补料；发酵至42h，肌苷的含量为25.56g/L，达到肌苷发酵工业的较高水平。
综上所述实施各例，本实用新型适用好氧、厌氧的液态发酵，发酵过程未出现染菌现象，各部件结构简单、占地面积小、安拆方便、生产成本低；尤其适合实验室的小规模的微生物液态发酵培养。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种简易液态发酵装置，其特征在于：所述装置包括玻璃培养罐体和气体发生装置，所述气体发生装置包括经空气输送管道依次连接的无油空气压缩机、分水滤气器、球阀、无菌空气过滤器和气体转子流量计，所述气体转子流量计与所述玻璃培养罐体连接，所述玻璃培养罐体底部设有多功能加温器，内部设有磁力搅拌转子。
2.根据权利要求1所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述玻璃培养罐体上部开有一小孔，用于接内径9mm、长度为50mm的玻璃直管，所述玻璃直管中放置导热油，温度电极插入所述导热油，所述温度电极与所述多功能加热器连接。
3.根据权利要求1所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述玻璃培养罐体容量为5～10L，罐口的直径为100mm，用于装入培养基或清洗罐体用。
4.根据权利要求2所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述玻璃直管距所述玻璃培养罐体罐底为20mm。
5.根据权利要求1所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述玻璃培养罐体罐口经12层医用纱布绑扎严密。
6.根据权利要求1所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述无菌空气过滤器滤芯为PTFE材质，直径为50mm,过滤粒径为0.2μm。
7.根据权利要求1所述的简易液态发酵装置，其特征在于：所述空气输送管路采用内径9mm的硅胶管。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150930 |