CN2675680Y - 一种液体菌种生产罐 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种液体菌种生产罐，包括：罐体、位于罐体内底部的灭菌加热器、罐体顶部的灌液口、放气阀、安全阀、出气阀、压力表、温度感应器、罐体底部的出液阀、出液口和罐体支承架；在罐体内底部的灭菌加热器之上，安装有多圈均匀分布的环形空气喷射管，在该环形空气喷射管的进气端设有空气过滤装置，在所述罐体上的出气口中，同样设有一个空气过滤装置；在罐体外部装有夹层水套，水套中装有恒温加热装置，水套上设有进、出水阀。本实用新型在同一罐体中既能灭菌，又能恒温培养，具有菌种成活率高和不易被杂菌污染的优点。

Description

一种液体菌种生产罐
技术领域
本实用新型涉及生物发酵领域。尤其涉及一种液体菌种生产罐。
背景技术
传统的菌种生产设备包括菌种培养基消毒罐和菌种培养罐。将菌种培养基放入密闭容器中直接加热，再换到菌种培养罐中进行无菌培养。所述的传统设备存在着如下缺点：1.完成菌种培养需两个设备，成本高、操作复杂；2.培养过程中要换罐，污染的机率高；3.菌种培养装置中采用加热棒直接加热，由于在加热棒处局部过热，所以易杀灭菌种；4.菌种培养装置中，接种、通气搅拌效果不好。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种在同一罐体中即能灭菌，又能恒温培养，菌种成活率高和不易被杂菌污染的液体菌种生产罐。
本实用新型所述一种液体菌种生产罐，包括：罐体、位于罐体内底部的灭菌加热器、罐体顶部的灌液口、放气阀、安全阀、出气阀、压力表、温度感应器、罐体底部的出液阀、出液口和罐体支承架；其特征在于：在罐体内底部的灭菌加热器之上，安装有多圈均匀分布的环形空气喷射管，在该环形空气喷射管的进气端设有空气过滤装置，在所述罐体上的出气口中，同样设有一个空气过滤装置；在罐体外部装有夹层水套，水套中装有恒温加热装置，水套上设有进、出水阀。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述空气过滤装置是由置于壳体内，下部的曲形管和上部的中空纤维过滤器连接组成，曲形管为纵向设置，在每段曲形管的下端钻有溢水小孔，在壳体的下端设有放水阀。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述环形空气喷射管上有均匀密布的出气小孔。
如上所述的一种液体菌种生产罐，在罐底部设置一个环形或棒状加热管。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述水套中设置有多层环形电加热管。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述水套中设置有片状电加热膜，该电加热膜相邻于外层水套壁。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述空气过滤装置采用L-20型，孔径为0.05微米的中空纤维过滤器。
如上所述的一种液体菌种生产罐，所述温度传感器与一个控温仪相连接。
如上所述的一种液体菌种生产罐，在进气端设有空气流量计。
本实用新型与传统的装置相比，具有如下积极效果和优点：
1、菌种培养基消毒和菌种培养使用同一个罐体，不用换罐，减少设备和污染机率；
2、菌种培养基消毒采用密闭状态下直接加热，高温、高压、速度快、效果好；
3、菌种培养时采用水套加热，加热棒不与菌种直接接触，避免加热棒局部过热杀灭菌种；
4、罐底设有环形喷气管，管上钻有很多小孔，在喷出空气时，气泡小，均匀，由下至上，既补氧又起到搅拌培养基的作用。
5、两套空气滤清器总成分别连接进气阀和出气阀上，充分保证了进入罐体的空气无菌；
6、空气滤清器总成内的不锈钢曲型管能将水气冷凝下来并从溢水小孔排出；
7、本装置设有控制箱，连结有感应器，控温仪，可以自动控制罐温，流量计可以显示进气流量从而控制进气量；
8、本装置可大可小，一般生产罐在50-150升左右，适合菌种生产。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的气、电装配示意图；
图3是本实用新型的空气过滤总成结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体技术方案可以参见附图。图1给出了本实用新型的结构示意图，它由罐体13、罐体上部的灌液口1、罐体下部的出液阀及出液口11、出气阀3、安全阀2、放气阀17、压力表4、视镜16、温度感应器5、进气阀9和支承架12组成。本实用新型的改进之处见局部剖视处所示，在罐体13中部设有水套外壳7，在水套之中环绕有多层电加热管8。该水套的进出水口设有冷却水进水阀6和冷却水出水阀14。所述水套之中还可以调协电加热膜类的片状加热装置，该片状加热装置可以沿水套呈环状设置。所述的电加热管8或片状加热装置均不与罐壁接触，以防止加热元件与菌体直接接触。本实用新型的另一改进之处是在罐底固定的环形或棒状的加热管10之上，安装有一个多圈圆盘形的空气喷射管15。所述空气喷射管15的进气口处设有进气阀9。该空气喷射管15的每圈距离应大体均匀，在其管的上部均匀密布有出气小孔，以使空气喷射管15在喷出空气时，气泡小且均匀，即补氧又起到搅拌培养基的作用。
图2给出了本实用新型所述液体菌体生产罐的外接气路和电路的连接示意图。在罐体的进气口、出气口上均安装有空气过滤装置20、23。气路包括：气泵18、流量计19、进气阀9、出气阀3和空气喷射管15等。所述温度感应器5与一个温控仪21相连接，该温控仪21通过继电器22对加热部件进行控制。图2中24为加热管的接线端。
图3是一个空气过滤装置的实施例。该装置包括一个壳体25、一个位于壳体25内下部的曲型管26、一个位于壳体25内上部的中空纤维过滤器29。上述曲形管26与中空过滤纤维过滤器29连接后，构成过滤气路。所述曲形管26以不锈钢材料制作，并且呈纵向设置，在曲形管26的下弯头低端开有溢水小孔27，对应溢水小孔27下方壳体底端设有放水阀28，用于放出冷凝水，保证气水分离。空气过滤装置的中空纤维过滤器可以采用L20型，孔径为0.05微米中空纤维过滤器。在本实用新型的空气过滤装置(总成)使用两个，一个连接在进气阀上，另一个连接在出气阀上。
本实用新型操作使用过程为：
1、设施检查
(a)将罐体(13)和外壳水套中加满水，检查各阀门是否正常，正常后将罐体内(13)的水放出1/3，后关闭出液阀(11)。
(b)安装好供气管路，顺序为：气泵→流量计→曲形管(26)→中空纤维过滤器(29)→罐下体部进气阀(9)→进入罐内环形喷气管经罐体内(13)→罐体上部出气阀(3)→曲形管(26)→中空纤维过滤器(29)→大气。
(c)按电路图一组电线接到罐体下部的灭菌加热器上；将另一组的电线接到外壳下部的培养加热器上；将感应器(棒)插入罐体的感应器(棒)孔中。
(d)上述工作作好后接通电源。开启仪表盘上的开关键，检查各键是否正常。
(e)检查温控仪：开启开关后，如温度指针达到最高点，说明感应器的线接错或短路；如指针不动，说明感应器失灵或受损。在指针指向实际温度时，说明正常。将调温钮左右拨动，继电器工作说明正常。
(f)检查各部正常后，将灭菌温度控制在126℃，将罐体上的进气阀(9)及出气阀(3)关闭，将水套的冷却水进水阀(6)打开，再将封头上的放气阀(17)打开，一切作好后，开启灭菌开关进行加温，随着温度的升高，在温控仪表上的温度指针达到100℃时将封头上的放气阀关闭。当罐内压力达到0.15MPa时(红线)，安全阀自动排气说明正常，此时关闭灭菌加热器开关。
(g)降温检查：将外壳(水套)下的冷却水放水阀(14)打开，慢慢放出热水，在上部的冷却水进水阀(6)中注入冷水，逐渐使温度降低，当控温仪表针指到25℃时打开培养开关，将调温钮在表针指向温度的表度左右钮动，继电器工作说明正常。
2、培养器操作使用
(a)各部件通过检查调试后，一切按要求各部件表现正常即可使用。
(b)使用时先把罐内洗刷干净，然后将配制好的培养液灌入发酵罐中，将上盖盖严防止漏气。将封头上的放气阀(17)打开，排除冷气，将罐体上的进气阀(9)、出气阀(3)打开。
(c)开启灭菌开关，温度表温升至100度时，关闭封头上的放气阀(17)，温度设定100℃，当罐内温度达到设定温度时，开始计时，常温灭菌需保持8-10小时，在灭菌时应稍打开放气阀(17)，因常温不需压力。
(d)当灭菌时间结束后，关闭灭菌开关。自然降温，待压力回到零时，慢慢放出外壳水套中的热水，随着放热水的流量，在冷却水进水阀(6)中注入冷水，使之逐渐降温，注意在温度高时不可急于快速降温以免损坏罐体。
(e)控温仪的温度指示达到所需培养温度时停止降温，将控温设定在所需温度后开启培养开关，保持所需恒温。
3、菌种培养
(a)器具管道灭菌：将各胶管的胶管口用棉花塞住，卷成小圆捆住，放入灭菌锅内灭菌；将空气过滤器的出气阀关闭连同滤芯一起用牛皮纸或报纸包严捆紧防止透气，再用耐高温高压的塑料膜包严捆紧，放入灭菌锅内灭菌。高压灭菌(121℃)1小时(常温100℃8小时)。
(b)灭菌后，将空气过滤器总成及各连结管在无菌箱内或无菌室内进行无菌安装连接。在往发酵罐上接管时，用酒精灯烧烤阀门头及胶管，采用无菌连接法接上即可。
(c)培养通气：为了防止罐外空气进入罐内，造成污染，在通气时，要使罐内压力高于外界，本设备的出气阀门也设置了空气过滤及气水分离器，防止停电时反压造成污染。为了使氧气在培养液中的溶解度增大，一般罐压为39-69千帕。通气量为1米3发酵液应通入0.5米3/分空气。
(d)溶氧浓度的控制：刚开始发酵时耗氧少。发酵前期菌体大量繁殖，耗氧增加，溶氧浓度下降；中期溶氧浓度逐渐回升，后期耗氧减少，溶氧浓度上升。为此，刚发酵时通风量小，前期通风量大，后期通风量小。小通气量通常为1米3发酵液通入0.5米3/分空气，大通气量一般为每1米3发酵液通入0.8～1.0米3/分空气，通气量用流量计控制。
(e)接种、通气搅拌操作：各通气管道及过滤器灭菌后按图连接并按以下顺序操作。①开启气泵将流量计设定在最大通气量通气。压力空气经过气水分离器、空气过滤器阀，通过罐体下部的进气阀，进入罐体。②将火焰圈套在灌液口外圈点燃，迅速打开封盖后，将菌种倒入罐内后盖严紧口盖，撤下火焰圈，接种结束。③接种后，将所体通过流量设定在小气量水平后打开出气阀。④气体通过气水分离器、空气过滤器排出。⑤保持罐内压力。调罐压的办法为，用出气阀的开启大小来设定所需罐压。增大气压，氧气在培养基中的溶解度也加大，一般罐压为39-69千帕。
培养液在25℃条件下，培养菌种3-4d，成熟的菌种培养液从出液阀通过空气压力排出罐体进行下一步接种。

Claims (9)

1.一种液体菌种生产罐，包括：罐体、位于罐体内底部的灭菌加热器、罐体顶部的灌液口、放气阀、安全阀、出气阀、压力表、温度感应器、罐体底部的出液阀、出液口和罐体支承架；其特征在于：在罐体内底部的灭菌加热器之上，安装有多圈均匀分布的环形空气喷射管，在该环形空气喷射管的进气端设有空气过滤装置，在所述罐体上的出气口中，同样设有一个空气过滤装置；在罐体外部装有夹层水套，水套中装有恒温加热装置，水套上设有进、出水阀。
2.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述空气过滤装置是由置于壳体内，下部的曲形管和上部的中空纤维过滤器连接组成，曲形管为纵向设置，在每段曲形管的下端钻有溢水小孔，在壳体的下端设有放水阀。
3.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述环形空气喷射管上有均匀密布的出气小孔。
4.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：在罐底部设置一个环形或棒状加热管。
5.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述水套中设置有多层环形电加热管。
6.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述水套中设置有片状电加热膜，该电加热膜相邻于外层水套壁。
7.如权利要求1或2所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述空气过滤装置采用L-20型，孔径为0.05微米的中空纤维过滤器。
8.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：所述温度传感器与一个控温仪相连接。
9.如权利要求1所述的一种液体菌种生产罐，其特征在于：在进气端设有空气流量计。
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