CN219886070U - 一种酪氨酸循环发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种酪氨酸循环发酵装置，包括发酵罐、一号碟片式离心机、二号碟片式离心机和陶瓷膜过滤系统组成的循环系统，在各处连接管道上均设置有隔膜泵，为物料输送时提供动力；所述装置能够实现酪氨酸的循环发酵，有利于节约生产成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是一种酪氨酸循环发酵装置。
背景技术
L-酪氨酸(L-tyros i ne；L-Tyr)的化学名称为L-2-氨基-3-对羟苯基丙酸，分子式为C9H11NO3，它是一种含有酚羟基的芳香族极性α-氨基酸，为白色结晶性粉末，从水中结晶为针状或片状体，属于芳香族氨基酸，在食品、医药和化工等领域具有广泛应用。工业上通常是使用蛋白水解法和生物酶催化法来进行酪氨酸的生产，但这两种方法具有很多缺点，如原料来源有限、稳定性差、工艺繁琐、产品成分复杂等。微生物发酵法生产酪氨酸具有成本低、工艺相对简单可控等优势，但目前还没有成熟的发酵法生产技术来进行大规模的酪氨酸工业化生产，且酪氨酸发酵方法和提取方法方面也处于不成熟状态。
循环发酵是一种新型发酵技术，在分批补料发酵的中后期，从发酵罐中放出部分发酵液或者回收全部(或部分)细胞作为下一批发酵的种子培养物，然后向发酵罐中一次性的补充新鲜的发酵培养基开始下一批(轮)发酵，并连续进行几批(轮)的半连续发酵方式。循环发酵技术的运用可省略下一批发酵的种子培养过程、减弱代谢产物抑制、缩短下一批发酵阶段从延滞期到稳定期时间，不仅节约时间成本还节约了能源资源，压缩生产成本，提高生产效率。因此，研发设计一款适合循环发酵的酪氨酸循环发酵装置具有非常重要的生产实践意义。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种酪氨酸循环发酵装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种酪氨酸循环发酵装置，包括发酵罐(4)、一号碟片式离心机(5)、二号碟片式离心机(6)、陶瓷膜过滤系统(7)以及隔膜泵(8)，所述发酵罐(4)顶部设有第一进料口、蒸汽进口(1)和无菌空气进口(2)，底部设有第一出料口，所述第一出料口通过管道连接一号碟片式离心机(5)顶部的第二进料口，该段管道中间设有蒸汽冷凝水出口(3)，所述一号碟片式离心机(5)上方的第二出料口通过管道连接二号碟片式离心机(6)的第三进料口，所述二号碟片式离心机(6)上方的第三出料口通过管道连接陶瓷膜过滤系统(7)的第四进料口，陶瓷膜过滤系统(7)的第四出料口通过管道连接发酵罐(4)的补料口形成循环发酵系统，在各处连接管道上均设置有隔膜泵(8)。
优选的，上述酪氨酸循环发酵装置，各所述碟片式离心机底部设有固体出口。
优选的，上述酪氨酸循环发酵装置，所述隔膜泵为微型隔膜泵。各所述设备间通过管道连接，各处连接管道上均设置有微型隔膜泵，物料输送时由微型隔膜泵提供动力。
优选的，上述酪氨酸循环发酵装置，所述发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐。
有益效果：
上述酪氨酸循环发酵装置，结构简单，操作方便，能够实现酪氨酸的循环发酵，有利于节约生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型所述酪氨酸循环发酵装置的结构示意图。
图2为本实用新型所述酪氨酸循环发酵装置的碟片式离心机的结构示意图。
图3为本实用新型所述酪氨酸循环发酵装置的工艺流程图。
图中：1-蒸汽进口 2-无菌空气进口 3-蒸汽冷凝水出口
4-发酵罐 5-一号碟片式离心机 6-二号碟片式离心机7-陶瓷膜过滤系统8-隔膜泵
具体实施方式
下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1-2所示，所述酪氨酸循环发酵装置，包括发酵罐4、一号碟片式离心机5、二号碟片式离心机6、陶瓷膜过滤系统7以及微型隔膜泵8，各所述碟片式离心机顶部设有进料口，上方设有出料口，底部设有固体出口，所述碟片式离心机为喷嘴型碟片式离心机，碟片式离心机还可替换为其他自动排料的固液分离型离心机；所述发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐，该发酵罐4顶部设有第一进料口、蒸汽进口1和无菌空气进口2，底部设有第一出料口，所述第一出料口通过管道连接一号碟片式离心机5顶部的第二进料口，该段管道中间设有蒸汽冷凝水出口3，所述一号碟片式离心机5上方的第二出料口通过管道连接二号碟片式离心机6的第三进料口，所述二号碟片式离心机6上方的第三出料口通过管道连接陶瓷膜过滤系统7的第四进料口，陶瓷膜过滤系统7的第四出料口通过管道连接发酵罐4的补料口形成循环发酵系统，所述陶瓷膜过滤系统内设有的回流管和陶瓷膜清洗设备，保证了浓缩效果，防止或减轻膜污染，在各处连接管道上均设置有微型隔膜泵8，物料输送时由微型隔膜泵提供动力。
上述酪氨酸循环发酵装置符合GMP认证，整套装置可以进行高压蒸汽灭菌操作，保持无菌环境。
如图3所示，上述酪氨酸循环发酵装置使用过程如下：
(1)在进行发酵之前，从蒸汽进口1通入蒸汽，对整套装置进行灭菌操作，一段时间后，将蒸汽冷凝水排出，保持无菌环境。
(2)在发酵罐4中进行酪氨酸的发酵。
(3)将步骤(2)获得的发酵液从发酵罐4底部经微型隔膜泵8泵入一号碟片式离心机5进行一级低速离心，分离晶体和菌液，离心机使用喷嘴型碟片式离心机；
(4)将步骤(3)得到的菌液经微型隔膜泵进入二号碟片式离心机6进行二级低速离心，进一步分离菌液中的晶体，离心条件与步骤(3)一致；鉴于二级低速离心后菌液中酪氨酸晶体量已非常少，出于成本考虑，不再进一步分离；
(5)将步骤(4)得到的菌液泵入陶瓷膜过滤系统7进行浓缩，浓缩方法采用陶瓷膜过滤法,陶瓷膜过滤条件为工作压力为0.2-0.5MPa；浓缩的目的：除去因长时间发酵培养残留在菌液中的盐酸等有害物质，减少原培养基成分对下一批发酵培养基的影响。
(6)将步骤(5)浓缩后的菌体重新接入发酵罐4中，进行下一批发酵。
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 (4)
1.一种酪氨酸循环发酵装置，其特征在于：包括发酵罐(4)、一号碟片式离心机(5)、二号碟片式离心机(6)、陶瓷膜过滤系统(7)以及隔膜泵(8)，所述发酵罐(4)顶部设有第一进料口、蒸汽进口(1)和无菌空气进口(2)，底部设有第一出料口，所述第一出料口通过管道连接一号碟片式离心机(5)顶部的第二进料口，该段管道中间设有蒸汽冷凝水出口(3)，所述一号碟片式离心机(5)上方的第二出料口通过管道连接二号碟片式离心机(6)的第三进料口，所述二号碟片式离心机(6)上方的第三出料口通过管道连接陶瓷膜过滤系统(7)的第四进料口，陶瓷膜过滤系统(7)的第四出料口通过管道连接发酵罐(4)的补料口形成循环发酵系统，在各处连接管道上均设置有隔膜泵(8)。
2.根据权利要求1所述的酪氨酸循环发酵装置，其特征在于：各所述碟片式离心机底部设有固体出口。
3.根据权利要求1所述的酪氨酸循环发酵装置，其特征在于：所述隔膜泵为微型隔膜泵。
4.根据权利要求1所述的酪氨酸循环发酵装置，其特征在于：所述发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐。
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