CN206173336U - 一种实验室组合式浅盘固态发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实验室组合式浅盘固态发酵装置，该装置包括一个带顶盖的透明盒体，所述盒体的左侧和右侧上部均开设多个水平等高的空气交换孔，在盒体的空气交换孔处覆盖设置无菌过滤芯；盒体的左侧或者右侧的下部开设一个收集软管穿孔，收集软管穿孔内穿设收集软管，盒体通过收集软管外接可拆卸的收集瓶；在盒体的前侧或者后侧中部开设一个喷雾软管穿孔，喷雾软管穿孔内穿设喷雾软管，喷雾软管一端接雾化喷头，雾化喷头固定设置在顶盖下表面，喷雾软管另一端接补水装置；在盒体的前侧或者后侧上部开设多个预留孔，不同的预留孔内分别设置温度探头、湿度探头或PH探头。本实用新型在验室发酵条件不下易染杂菌，适用于进行高通量的发酵研究。

Description

一种实验室组合式浅盘固态发酵装置

技术领域

本实用新型属于生物发酵设备技术领域，具体涉及一种实验室组合式浅盘固态发酵装置。

背景技术

固态发酵是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式，固态基质中气、液、固三相并存，即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质。固体发酵在我国有几千年的悠久历史，用于功能食品，生物医药，生物肥料，酶制剂等众多产品的发酵生产。具有生产效率高，投资少，发酵产品酶系丰富，对环境无污染等优点。固体发酵一般由不溶于水的基质，不含或含有少量的自由水。

迄今为止，已有许多类型的固态发酵反应器问世。以基质的运动情况则可以分为两类：①静态固态发酵反应器，包括浅盘式和塔柱式反应器；②动态固态发酵反应器，包括机械搅拌的简、栓式和转鼓式反应器等。真正用于实验室研究规模的很少有定型产品。

浅盘式反应器，浅盘式生物反应器(Tray Bioreactor)浅盘式反应器，属于静态反应器，操作相对简单，使用灵活，可增加浅盘数目。浅盘室内的温度和湿度容易控制。但这种反应器由于存在对流空气，散热效果较差，对浅盘物料的厚度有所限制，但对于实验室水平开展研究较为合适。

理想的实验室规模固态发酵生物反应器有以下特征：(1)用于建造的材料必须坚固，整体可高温湿热灭菌（121℃），轻便易于移动和组合堆叠，对发酵过程的微生物无毒。（2）全程可视化，发酵过程温度、湿度、pH等操作参数随时可监控，发酵条件易于控制和调整。（3）防止发酵过程污染物的进入，同时控制发酵过程产生的有机体释放到环境。因为大多数的固态发酵过程含有真菌孢子，可能是致病的，会对周围的人和环境产生潜在危害。（4）能耗少，操作简便，以求节约成本和人力。

传统实验室规模固态发酵均采用开放式浅盘发酵或摇瓶固态发酵。开放式浅盘发酵发酵物料暴露在开放环境中，极易造成大气中的真菌污染，且无法再同一培养箱中发酵不同菌种和物料；发酵过程补水困难且含水量不均一，发酵过程难以控制。摇瓶固态发酵空气流动性差，发酵过程无法监控温度，pH，湿度等参数，补水过程繁琐。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种实验室组合式浅盘固态发酵装置，解决现有技术中的固态发酵装置在验室发酵条件下易染杂菌，无法进行高通量发酵研究的缺点。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

实验室组合式浅盘固态发酵装置，放置于室外或鼓风式微生物培养箱或电加热式微生物培养箱中，该装置包括一个带顶盖的透明盒体，所述盒体的左侧和右侧上部均开设多个水平等高的空气交换孔，在盒体的空气交换孔处覆盖设置无菌过滤芯；盒体的左侧或者右侧的下部开设一个收集软管穿孔，收集软管穿孔内穿设收集软管，盒体通过收集软管外接可拆卸的收集瓶；在盒体的前侧或者后侧中部开设一个喷雾软管穿孔，喷雾软管穿孔内穿设喷雾软管，喷雾软管一端接雾化喷头，雾化喷头固定设置在顶盖下表面，喷雾软管另一端接补水装置；在盒体的前侧或者后侧上部开设多个预留孔，不同的预留孔内分别设置温度探头、湿度探头或PH探头。

所述的盒体为长方体形状、圆柱体形状或椭圆柱体形状。

所述的雾化喷头为单喷雾化喷头，平排多喷雾化喷头或分散式雾化喷头。

所述的补水装置为针式注射器或电动水泵。

所述的空气交换孔为多边形、椭圆或圆形，空气交换孔内塞设无菌过滤芯。

所述的收集瓶为密封塑料瓶或密封玻璃瓶。

所述盒体的尺寸为430mm×300 mm×160 mm。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型是专门为在实验室内研究固态发酵所设计的专用装置；装置整体为半封闭式，在空气交换孔加装无菌过滤芯，保证发酵全程无菌；透明盒体内可通过喷雾头直接接种纯培养微生物或补加无菌水，实现同一喷头两种作用，也简化了装置结构；装置下部设废液瓶，使物料发酵的成品和废液均封闭回收，不污染外界环境；

2.本实用新型除固定设置的温度湿度计外，预留有加装其他探头的安装孔，可以在发酵过程中监测更多的过程数据，为实验室研究提供方便；

3.本实用新型透明盒体的一种典型尺寸为430mm×300 mm×160 mm，多个透明盒体可以堆叠在实验室的培养箱中培养，无需独立水电；每一个透明盒体都能单独发酵一种物料，在同样的发酵条件下，可以同时发酵不同的物料，节省了研究的时间和人力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中，1-顶盖，2-盒体，3-空气交换孔，4-无菌过滤芯，5-收集软管，6-收集瓶，7-喷雾软管，8-雾化喷头，9-补水装置，10-预留孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明，参照图1所示的实验室组合式浅盘固态发酵装置，放置于鼓风式微生物培养箱或电加热式微生物培养箱中，该装置包括一个带顶盖1的透明盒体2，所述盒体2的左侧和右侧上部均开设五个水平等高的空气交换孔3，在盒体2的空气交换孔3处覆盖设置无菌过滤芯4；盒体的左侧或者右侧的下部开设一个收集软管穿孔，收集软管穿孔内穿设收集软管5，盒体2通过收集软管5外接可拆卸的收集瓶6；在盒体2的前侧或者后侧中部开设一个喷雾软管穿孔，喷雾软管穿孔内穿设喷雾软管7，喷雾软管7一端接雾化喷头8，雾化喷头8固定设置在顶盖1下表面，喷雾软管7另一端接补水装置9；在盒体2的前侧或者后侧上部开设多个预留孔10，不同的预留孔内分别设置温度探头、湿度探头或PH探头。

所述的盒体2为长方体形状、圆柱体形状或椭圆柱体形状。

所述的雾化喷头8为单喷雾化喷头，平排多喷雾化喷头或分散式雾化喷头。

所述的补水装置9为针式注射器或电动水泵。

所述的空气交换孔3为多边形、椭圆或圆形，空气交换孔3内塞设无菌过滤芯4。

所述的收集瓶6为密封塑料瓶或密封玻璃瓶。

所述盒体2的尺寸为430mm×300 mm×160 mm。

下面介绍本实用新型的工作过程：

打开顶盖1，在透明盒体2底部的浅盘中添加需要发酵的底物与待研究菌种，将发酵物添加至3~5cm厚，关闭并密封顶盖1；

将透明盒体2移至大气环境或培养箱中，大气或培养箱的鼓风装置带动无菌气流通过透明盒体左右两侧的多个空气交换孔3进入盒体，实现透明盒体2内部空间的空气交换；雾化喷头8通过针式注射器或电动水泵向透明盒体内注入无菌水，保持发酵体系内部湿度，以满足菌体生长对氧、温度、湿度的需求；通过盒体2预留孔10中的温度、pH或湿度探头可以直观实时监控固态发酵各项关键参数，实现发酵全程可控；

本实用新型的盒体2可以堆叠放置，进而进行多种固态发酵底物和发酵菌种同时在同一培养箱或培养环境中的共同发酵，提高了固态发酵研究效率，节省了人力与时间。

经过实验，采用本实用新型的固态发酵装置可以十分出色的完成中药药渣固态发酵、红曲的固体发酵和冬虫夏草菌饲料添加剂生产任务。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种实验室组合式浅盘固态发酵装置，放置于室外或鼓风式微生物培养箱或电加热式微生物培养箱中，其特征在于：该装置包括一个带顶盖（1）的透明盒体（2），所述盒体（2）的左侧和右侧上部均开设多个水平等高的空气交换孔（3），在盒体（2）的空气交换孔（3）处覆盖设置无菌过滤芯（4）；盒体的左侧或者右侧的下部开设一个收集软管穿孔，收集软管穿孔内穿设收集软管（5），盒体（2）通过收集软管（5）外接可拆卸的收集瓶（6）；在盒体（2）的前侧或者后侧中部开设一个喷雾软管穿孔，喷雾软管穿孔内穿设喷雾软管（7），喷雾软管（7）一端接雾化喷头（8），雾化喷头（8）固定设置在顶盖（1）下表面，喷雾软管（7）另一端接补水装置（9）；在盒体（2）的前侧或者后侧上部开设多个预留孔（10），不同的预留孔内分别设置温度探头、湿度探头或PH探头。

2.根据权利要求1所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述的盒体（2）为长方体形状、圆柱体形状或椭圆柱体形状。

3.根据权利要求1或2所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述的雾化喷头（8）为单喷雾化喷头，平排多喷雾化喷头或分散式雾化喷头。

4.根据权利要求3所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述的补水装置（9）为针式注射器或电动水泵。

5.根据权利要求4所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述的空气交换孔（3）为多边形、椭圆或圆形，空气交换孔（3）内塞设无菌过滤芯（4）。

6.根据权利要求5所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述的收集瓶（6）为密封塑料瓶或密封玻璃瓶。

7.根据权利要求6所述的实验室组合式浅盘固态发酵装置，其特征在于：所述盒体（2）的尺寸为430mm×300 mm×160 mm。