CN207512180U - 一种平行打料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平行打料装置，用于向平行反应的各反应器中输入料液，包括：罐体，用于承装所述料液；搅拌机构，作用于所述罐体中料液使其混合均匀；罐盖，可盖合在所述罐体上使其密闭；出液管，一端延伸至所述罐体的底部，另一端分为若干个出液管支路，每个所述出液管支路可连接至一个所述反应器内；出液泵，设置在出液管支路上使料液经由所述出料管进入所述反应器。为平行反应器的各反应器输入的料液均来自于同一罐体，该罐体内的料液通过搅拌机构的搅拌得以均匀混合。出液管延伸出的若干分支管分别设置有出液泵以吸出料液，并可以调控料液流经的流量。如此得以实现各反应器中初始料液的量以及品质的一致，提升最终研究结果的可信度。

Description

一种平行打料装置

技术领域

本实用新型涉及平行反应器技术领域，具体为一种平行打料装置。

背景技术

由于微生物的特性，其培养过程既受到外界环境条件的影响，也受到其内在遗传特性的影响，其培养过程无法完全重复。因此，在其培养工艺优化过程中，采用平行培养的方法，通过消除系统偏差，可以获得可比性与可信度较高的研究结果。

在培养过程中，菌种的接种情况对后续培养结果的影响，除了有接种量的差异，更重要的是有接种液在品质上的差异。这是因为种子液内的菌体，每20-40分钟可繁殖一代；同时对小型发酵罐通常采用摇瓶进行接种的方式，此时摇瓶不能提供足够的溶解氧，会对菌液产生一定影响，时间越长影响越大。以单反应器接种为例，接种过程分好几步，所花时间以5分钟计，则针对平行反应器，各罐数量达到4个甚至8个，所花时间就要达到20-40分钟，这段时间足以造成菌种液的品质差异。种子液的质与量的差异，对优化研究方案会从培养源头就产生影响，即出发条件就存在先天的差异，无法避免地对研究结果的有效性与可信度产生干扰。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种平行打料装置，尽可能地保证平行反应器各罐的接种品质都相同。

本实用新型提供的技术方案如下：一种平行打料装置，用于向平行反应的各反应器中输入料液，包括：罐体，用于承装所述料液；搅拌机构，作用于所述罐体中料液使其混合均匀并提供溶解氧；罐盖，可盖合在所述罐体上使其密闭；出液管，一端延伸至所述罐体的底部，另一端分为若干个出液管支路，每个所述出液管支路可连接至一个所述反应器内；出液泵，设置在出液管支路上使料液经由所述出料管进入所述反应器。

为平行反应器的各反应器输入的料液均来自于同一罐体，该罐体内的料液通过搅拌机构的搅拌得以均匀混合。出液管延伸出的若干分支管分别设置有出液泵以吸出料液，并可以调控料液流经的流量，如此得以实现各反应器中初始料液的量以及品质的一致，尤其是当用于接种时，可以使得各个反应器的初始种子的液质和量一致，提升最终研究结果的可信度。

优选的，所述平行打料装置还包括补料管，所述补液管上设置有补料泵。可向罐体中补充料液。

具体的，所述出液泵和所述补料泵可根据所需精度要求，选用蠕动泵或注射泵等。

优选的，所述平行打料装置还包括设置在出液管支路上的夹管阀。

具体的，所述出液管支路与所述反应器连接的一侧设置有胶管或插针。

优选的，所述平行打料装置还包括作用于所述罐体的无菌空气进气与罐压调节装置、温度调节装置以及pH调节装置。

本实用新型提供的一种平行打料装置，能够带来以下至少一种有益效果：

1、为平行反应器的各反应器输入的料液均来自于同一罐体，该罐体内的料液通过搅拌机构的搅拌得以均匀混合。出液管延伸出的若干分支管分别设置有出液泵以吸出料液，并可以调控料液流经的流量，如此得以实现各反应器中初始料液的量以及品质的一致，尤其是当用于接种时，可以使得各个反应器的初始种子的液质和量一致，提升最终研究结果的可信度。

2、对要求基础培养基一致、以过程调控为对照研究方法的平行培养而言，采用本方法与装置，也能消除因平行反应器各罐单独灭菌带来灭菌质量、灭菌后水分蒸发不同、培养基中含有可沉降固形物等造成消后培养基浓度的差异，以及兼有培养基与种子液特性的混合培养液的组分与时变特性的差异，实现消除出发条件偏差的作用。

3、本装置的罐体部分可增加培养基原位配制、灭菌、接种、培养、补料，以及通气与搅拌进行供氧等常规培养所需功能，以满足给各平行反应器平行分装培养基、平行接种，此外，本实用新型的平行打料装置还适用于联动培养模式，该培养模式基于将单罐培养到一定时间的培养液分装到平行反应器中进行培养中途的多策略平行培养比较的一种研究方法。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对平行打料装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是平行打料装置的结构示意图。

附图标号说明：100、罐体，110、罐盖，200、搅拌机构，300、出液管，310、出液泵，400、补料管，410、补料泵，500、控制系统，510、pH电极，511、pH调节管路，512、进料蠕动泵，520、温度电极，521、控温系统，530、DO电极，600、进气管路，610、排气管路

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

装置实施例一

如图1所示，本实施例公开一种平行打料装置，用于向平行反应的各反应器中输入料液。包括：罐体100、搅拌机构200、罐盖110、出液管300以及出液泵310。

罐体100用于承装料液，罐盖110盖合在罐体100上使其密闭。搅拌机构200，作用于罐体100中料液使料液混合均匀，示例性的，如图所示，搅拌机构200可为一个电机带动的搅拌桨结构。

出液管300，一端分为若干个出液管300的支路，出液管300的每个支路可连接至一个反应器内，具体的是出液管300与反应器连接的一侧设置有胶管或插针，通过该胶管或插针与反应器相联通。而另一端延伸至罐体100的底部以抽取罐体100中的料液。储液罐出液泵310，设置在出液管300的支路上使料液经由出料管进入反应器。也即在出液泵的310的动力支持下，罐体100中的料液经由出料管300被导引出，进而经过出料管300的若干支路得以分流，并同时被各出液泵310控制相应支路中的流量，该动作也可以由控制系统500通过控制几个出液泵310以调整进入各个反应器的料液的量相同。

除通过出液泵310以及控制机构配合控制出料量外，还可以在出液管300的支路上设置夹管阀(图中未画出)，通过控制夹管阀的启闭，并以罐压为动力，来控制打料量。

装置实施例二

在装置实施例一的基础上，如图1所示，平行打料装置还包括补料管400，补液管上设置有补料泵410。可以通过补料管400输入料液以补充到罐体100，示例性的，出液泵310和补料泵410可以选用蠕动泵或注射泵等。

装置实施例三

在装置实施例一以及装置实施例二的基础上。平行打料装置还包括作用于罐体100的气压调节装置、温度调节装置以及pH调节装置。

示例性的，罐盖110上设置有插接口以装设温度电极520、pH电极510、DO电极530，分别用以测量罐体内料液的温度、pH值、溶氧与压力，温度电极520的示数经由控制系统分析最终控制控温机构521的动作使得温度按照预设的参数运行控制，pH电极510经由控制系统分析最终控制进料蠕动泵512的作用以控制pH调节管路通入的试剂以调整罐体内料液的pH值。进气管路600和排气管路610也插设在罐盖110上，通过控制系统调控其进排气，以维持所需罐压。同时进气通过搅拌装置维持供氧。

也即使得平行打料装置的罐体100已经可以维持正常的培养条件，如此可以保持种子液一定的活性，并防止平行打料装置因负压而染菌。

本平行打料装置中的气压调节装置、温度调节装置、进气与搅拌供氧装置，以及pH调节装置等控制部件及相应软件既可以集成在平行反应器的控制柜中，也可以集成于本平行打料装置内。

方法实施例一

基于以上的装置实施例一、二或三中的装置，可以向平行反应中各反应器添加料液，可以消除该料液某特性随时间变化而带来的系统偏差。尤其适用于微生物平行培养种子液接种的操作。其具体使用步骤为：

(1)将接种容器、各种接管以及其上的胶管或插针进行灭菌，完成后将该平行打料装置的出液管300的各个支路分别与各灭菌后的反应器进料口在无菌状态下进行对接。

(2)同时将种子液以无菌的方式加入罐体100内，开动搅拌机构200，对罐体100内的种子液进行混合。

(3)开启出液管300的各个支路上的出液泵310，从罐体100中吸出种子液，以相同的量同步分配到各个反应器中。此外也可以借助罐压为动力，采用夹管阀控制打料量。

此外，对要求基础培养基一致、以过程调控为对照研究方法的平行培养而言，采用本方法与装置，也能消除因平行反应器各罐单独灭菌带来灭菌质量、灭菌后体积变化不同、培养基中含有可沉降固形物造成消后培养基浓度的差异，以及兼有培养基与种子液特性的混合培养液的组分与时变特性的差异，实现消除出发条件偏差的作用。

进一步地，本装置的罐体部分也可以完全按照反应器的模式进行设计与制造，包括增加培养基原位配制、灭菌、接种，并辅以通气搅拌、控温、加料等功能，满足给各平行反应器平行分装培养基，并可以正常培养的模式，实现平行接种与平行分配培养液的模式进行联动培养。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种平行打料装置，用于向平行反应的各反应器中输入料液，其特征在于，包括：

罐体，用于承装所述料液，

搅拌机构，作用于所述罐体中料液使其混合均匀，

罐盖，可盖合在所述罐体上使其密闭；

出液管，一端自所述罐体的底部引出，另一端分为若干个出液管支路，每个所述出液管支路可连接至一个所述反应器内；

出液泵，设置在出液管支路上使料液经由所述出液管进入所述反应器。

2.根据权利要求1所述的平行打料装置，其特征在于：所述平行打料装置还包括补料管，所述补料管上设置有补料泵。

3.根据权利要求2所述的平行打料装置，其特征在于：所述出液泵和所述补料泵可以选用蠕动泵或注射泵。

4.根据权利要求1所述的平行打料装置，其特征在于：所述平行打料装置还包括设置在出液管支路上的夹管阀。

5.根据权利要求1所述的平行打料装置，其特征在于：所述出液管支路与所述反应器连接的一侧设置有胶管或插针。

6.根据权利要求1-5任一所述的平行打料装置，其特征在于：所述平行打料装置还包括作用于所述罐体的气压调节装置、温度调节装置、进气与搅拌供氧装置，以及pH调节装置等。