CN210215354U - 一种透析补料及间歇在位透析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种透析补料及间歇在位透析装置，在主罐体内部设有陶瓷微滤膜，所述陶瓷微滤膜设置于主罐体中部、围绕罐壁一周呈环状结构，陶瓷微滤膜与发酵罐有机结合，利用陶瓷微滤膜截留菌体，放料时将菌体截留在发酵罐内，只放出发酵清液，最大化利用菌体活力进行发酵，同时优化了整个发酵过程中对补糖以及放料的操作，加快了补糖时糖液与发酵液的均匀混合，提高氨基酸发酵效率，增加氨基酸产量。
Description
技术领域
本实用新型涉及氨基酸、有机酸等发酵设备技术领域，尤其是一种透析补料及间歇在位透析装置。
背景技术
氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。目前，对于传统的氨基酸发酵，主要应用谷氨酸棒状杆菌以及大肠杆菌。而此过程中，糖液通常是从罐顶进行流加，糖液从加入罐中至其与发酵液混合均匀之间需要一段时间，因此发酵罐内局部糖浓度在短时间内处于不均匀的状态，对于色氨酸发酵来说，糖浓度过高会导致菌体乙酸大量产出，对菌体产生毒害作用，降低氨基酸产量，而糖浓度过低则会导致菌体因缺乏碳源而处于高溶氧状态，加速菌体老化。而当发酵罐内发酵液过多需要进行放液操作时，我们通常是将菌液连同菌体一起放出，但这样操作往往导致菌体活力的浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种透析补料及间歇在位透析装置，可大大提升谷氨酸产酸速率和糖酸转化率。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种透析补料及间歇在位透析装置，在主罐体内部设有陶瓷微滤膜，所述陶瓷微滤膜设置于主罐体中部、围绕罐壁一周呈环状结构，所述陶瓷微滤膜与罐内液体直接接触，用于向发酵罐内均匀添加糖液以加速糖液与发酵液的混合，同时在放液时截留罐内菌体，从而只放出发酵清液。
优选的，上述透析补料及间歇在位透析装置，所述陶瓷微滤膜以陶瓷为原料，表面布满30nm—50nm孔径大小的微孔，以截留菌体，从而达到保留罐内菌体，只交换菌液与糖液的目的。图1A-A中凸起部分为陶瓷微滤膜所在位置的指示。
优选的，上述透析补料及间歇在位透析装置，包括主罐体、糖罐、无菌水罐和回收储料罐，所述主罐体的陶瓷微滤膜分别与糖罐、无菌水罐和回收储料罐连通，所述陶瓷微滤膜与糖罐相连接，用于补加糖液时将多余的糖液回收入糖罐内，所述陶瓷微滤膜与无菌水罐相连，用于当滤膜上形成滤饼时利用无菌水进行反冲洗下滤饼，所述陶瓷微滤膜与回收储料罐相连接，用于在放料时通过陶瓷微滤膜将过滤后所得的发酵清液回收入储料罐之中。
优选的，上述透析补料及间歇在位透析装置，所述陶瓷微滤膜通过一根进料管道和一根出料管道同时与糖罐和无菌水罐相连接，同时该陶瓷微滤膜通过所述出料管道与回收储料罐相连接，同时该进入陶瓷微滤膜的管道上另分出一端从主罐体的罐顶进入主罐体(发酵罐)内；所述糖罐和无菌水罐的底部分别装有一个与主罐体相连的泵，在分批补料的时候，糖液通过陶瓷微滤膜均匀地向罐内补加，多余的糖液可通过管道回收入糖罐。
优选的，上述透析补料及间歇在位透析装置，所述陶瓷微滤膜顶部与底部有一根管道相连且管道上装有一个泵，管道下端与罐内发酵液直接相连，在泵的作用下将发酵液打入陶瓷微滤膜，加快膜过滤的速率。
优选的，上述透析补料及间歇在位透析装置，各所述管道上均设有阀门。
本实用新型结构有如下有益效果：
上述透析补料及间歇在位透析装置，陶瓷微滤膜与发酵罐巧妙结合，利用陶瓷微滤膜截留菌体，放料时将菌体截留在发酵罐内，只放出发酵清液，最大化利用菌体活力进行发酵，同时优化了整个发酵过程中对补糖以及放料的操作，加快了补糖时糖液与发酵液的均匀混合，提高氨基酸发酵效率，增加氨基酸产量。
附图说明
图1是本实用新型所述透析补料及间歇在位透析装置的结构示意图。
图中：1-主罐体 2-糖罐 3-无菌水罐 4-回收储料罐
5-陶瓷微滤膜 6-第一阀门 7-第二阀门
8-第三阀门 9-第四阀门 10-第五阀门 11-泵
12-第六阀门 13-第七阀门 14-第八阀门
15-第九阀门 16-第十阀门
具体实施方式
为进一步说明本实用新型，现配合附图进行详细阐述：
如图1所示，所述透析补料及间歇在位透析装置，包括主罐体1、糖罐2、无菌水罐3和回收储料罐4，在主罐体内部设有陶瓷微滤膜5，所述陶瓷微滤膜设置于主罐体中部、围绕罐壁一周呈环状结构，所述陶瓷微滤膜以陶瓷为原料，表面布满30nm—50nm孔径大小的微孔，以截留菌体，从而达到保留罐内菌体，只交换菌液与糖液的目的，图1A-A中凸起部分为陶瓷微滤膜所在位置的指示,所述陶瓷微滤膜与罐内液体直接接触，用于向发酵罐内均匀添加糖液以加速糖液与发酵液的混合，同时在放液时截留罐内菌体，从而只放出发酵清液；所述陶瓷微滤膜通过一根进料管道和一根出料管道同时与糖罐和无菌水罐相连接，同时该陶瓷微滤膜通过所述出料管道与回收储料罐相连接，同时该进入陶瓷微滤膜的管道上另分出一端从主罐体的罐顶进入主罐体(发酵罐)内；所述糖罐和无菌水罐的底部分别装有一个与主罐体相连的泵11，在分批补料的时候，糖液通过陶瓷微滤膜均匀地向罐内补加，多余的糖液可通过管道回收入糖罐,此外，所述陶瓷微滤膜顶部与底部有一根管道相连且管道上装有一个泵，管道下端与罐内发酵液直接相连，在泵的作用下将发酵液打入陶瓷微滤膜，加快膜过滤的速率，各所述管道上均设有阀门,其中，进料管道上与陶瓷微滤膜相连的支路上的阀门为第一阀门6、与主罐体的罐顶相连的支路上的阀门为第二阀门7，出料管道上与回收储料罐相连的支路上的阀门为第三阀门8、与糖罐相连的支路上的阀门为第四阀门9、与无菌水罐相连的支路上的阀门为第五阀门10，所述陶瓷微滤膜与糖罐相连接，用于补加糖液时将多余的糖液回收入糖罐内，所述陶瓷微滤膜与无菌水罐相连，用于当滤膜上形成滤饼时利用无菌水进行反冲洗下滤饼，所述陶瓷微滤膜与回收储料罐相连接，用于在放料时通过陶瓷微滤膜将过滤后所得的发酵清液回收入储料罐之中。
在发酵中期发酵罐内发酵液过多的情况下，可关闭第一阀门6，打开第二阀门7，通过罐顶进行流加补糖，多余的发酵液可经由陶瓷微滤膜由第三阀门8进入回收储料罐内，与此同时，保持第六阀门12、第七阀门13以及第十阀门16关闭状态，打开第八阀门14和第九阀门15，在泵的作用下使罐内发酵液加速进入陶瓷微滤膜，增大过膜速率；在进行放料的时候，由于陶瓷微滤膜对细菌的截留作用，菌体可保留在发酵罐中与补充进入的新鲜发酵液继续进行发酵，同时，放料时当陶瓷微滤膜的表面形成滤饼时，可通过向罐内反冲无菌水的方式消除滤饼，使放料能够继续进行。
综上，本发明所述透析补料及间歇在位透析装置，在罐体结构基本不变、仅改变罐体局部材料的情况下实现了在发酵过程中对发酵罐的均匀补料，并可在放料时进行过滤，保留菌体继续发酵，从而解除产物反馈抑制作用，保持发酵罐反应体系稳定。在氨基酸、有机酸等发酵过程中，对因补糖不均匀以及放料时造成大量的菌体浪费等现象有很大的改善，不但可以解除高浓度产物的反馈抑制作用，而且大大提高了菌体活力的利用率，极大地提高了菌体的产酸能力，大幅提高产量，适应大型发酵生产过程。
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 (5)
1.一种透析补料及间歇在位透析装置，其特征在于：包括主罐体、糖罐、无菌水罐和回收储料罐，在主罐体内部设有陶瓷微滤膜，所述陶瓷微滤膜设置于主罐体中部、围绕罐壁一周呈环状结构，所述主罐体的陶瓷微滤膜分别与糖罐、无菌水罐和回收储料罐连通，所述陶瓷微滤膜与糖罐相连接，用于补加糖液时将多余的糖液回收入糖罐内，所述陶瓷微滤膜与无菌水罐相连，用于当滤膜上形成滤饼时利用无菌水进行反冲洗下滤饼，所述陶瓷微滤膜与回收储料罐相连接，用于在放料时通过陶瓷微滤膜将过滤后所得的发酵清液回收入储料罐之中。
2.根据权利要求1所述的透析补料及间歇在位透析装置，其特征在于：所述陶瓷微滤膜以陶瓷为原料，表面布满30nm—50nm孔径大小的微孔。
3.根据权利要求1所述的透析补料及间歇在位透析装置，其特征在于：所述陶瓷微滤膜通过一根进料管道和一根出料管道同时与糖罐和无菌水罐相连接，同时该陶瓷微滤膜通过所述出料管道与回收储料罐相连接，该进入陶瓷微滤膜的管道上另分出一端从主罐体的罐顶进入主罐体内；所述糖罐和无菌水罐的底部分别装有一个与主罐体相连的泵，在分批补料的时候，糖液通过陶瓷微滤膜均匀地向罐内补加，多余的糖液可通过管道回收入糖罐。
4.根据权利要求1所述的透析补料及间歇在位透析装置，其特征在于：所述陶瓷微滤膜顶部与底部有一根管道相连且管道上装有一个泵，管道下端与罐内发酵液直接相连，在泵的作用下将发酵液打入陶瓷微滤膜，加快膜过滤的速率。
5.根据权利要求3或4所述的透析补料及间歇在位透析装置，其特征在于：各所述管道上均设有阀门。
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|---|---|---|---|---|
| CN111644097A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-11 | 山东润德生物科技有限公司 | 氨基葡萄糖液体陶瓷膜过滤的透析混合工艺 |
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