JPH03147778A - Sampling device of culture tank - Google Patents

Sampling device of culture tank

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JPH03147778A
JPH03147778A JP28353489A JP28353489A JPH03147778A JP H03147778 A JPH03147778 A JP H03147778A JP 28353489 A JP28353489 A JP 28353489A JP 28353489 A JP28353489 A JP 28353489A JP H03147778 A JPH03147778 A JP H03147778A
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steam
filter
filtration filter
culture
pipe
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Kazuo Sugaya
和夫 菅谷
Osamu Yoshikawa
修 吉川
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Niigata Engineering Co Ltd
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Niigata Engineering Co Ltd
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/04Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
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Abstract

PURPOSE:To prevent the contamination of a sample when sampled, by disposing a switching means for switching between a process for filtering a culture solution from a culture tank with a filtration filter and a process for feeding steam into the filtration filter. CONSTITUTION:A valve 12, pipings 13, 14 and a container 35 receiving a filtration filter 15 in the order are connected to the downstream side of a piping 11 communicating with the interior of a culture tank 10. Pipings 16, 17 and a valve 18 in the order are connected to the filtrate-penetrating side of the container 35. A piping 19 is branched from the connection point of the pipings 13, 14 and a piping 21 is linked to the connection point of the pipings 16, 17. The piping 19 has a drain valve 20 and the upstream side of the piping 21 is connected with a steam-supplying source 23 through a valve 22.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野] この発明は、培fttffから培養液を採取するサンプリング装置に関し、さらに詳しくは、菌体等を分離して直接クロマトグラフフィー等の分析装置にかけ得るサンプルを培養槽から直接無菌的に採取することができるサンプリング装置に関するものである。 なお、本明細書中で「培養」という用語は、微生物の培養を意味する「発酵」を含む最も広義に解するものとする。植物や動物の細胞等を容器内で生育させる細胞培養も本明細書中の「培養」に含まれる。従って、本明細書においては培養槽と発酵槽、培養液と発酵液等は同じ意味で用いられている。また本明細書中では、「培養液」と「培地」という用語は、特に区別せずに同義語として取扱うものとする。 【従来の技術】[Industrial application field] The present invention relates to a sampling device for collecting a culture fluid from a culture medium FTTFF, and more specifically, it is capable of aseptically collecting a sample directly from a culture tank that can separate bacterial cells and directly apply it to an analytical device such as chromatography. This relates to a sampling device that can be used. In addition, in this specification, the term "culture" shall be understood in the broadest sense, including "fermentation" which means the cultivation of microorganisms. Cell culture in which plant or animal cells are grown in a container is also included in the term "culture" in this specification. Therefore, in this specification, a culture tank, a fermentation tank, a culture solution, a fermentation solution, etc. are used interchangeably. Furthermore, in this specification, the terms "culture solution" and "medium" are treated as synonyms without any particular distinction. [Conventional technology]

培養槽内の代謝産物や阻害物質等の培養液(培地)−組
成を把握して、培養状況を判断したり培養を制御したり
するために、培養中にしばしば培養液を採取して分析す
る必要が生ずる。 分析手段には種々の方法が用いられるが、バイオセンサ
ーや一度に多成分を定量分析することのできる液体クロ
マトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、超臨界クロ
マトグラフィー等を用いる際には、培養液の固液分離を
行う必要がある。これらの分析装置にかけ得るサンプル
を採取することができる従来の培養槽のサンプリング装
置としては、例えば第10〜12図に示、したような装
置が提案されている。 第10図のサンプリング装置は、配管51の下流に弁5
2を介して配管53と配管54を配し、配管54の下流
に弁55を介して配管56を配し、配管53と配管54
との接続点に弁59を備えた配管58を合流させた配管
系を有している。この配管51の上流側先端は培養槽5
0内に神人されて、雑菌を通さない孔径0.2μ以下の
濾過フィルター60取付けられている。 また、配管56の下流はサンプル槽57に解Jikし、
配管58は弁59を介して無菌空気源61と接続されて
いる。なお、配管56には抜出しポンプ62が必要によ
り設けられている。 かような装置は、先ず培養開始前に、図示しない蒸気配
管から培養槽50内に蒸気を供給して培養槽自体と佳込
んだ培地と濾過フィルター60を加熱蒸気殺菌する。サ
ンプリングするに際し、では、すべての弁が閉状態から
弁59を閉、弁52.55を開として、培養槽の槽内圧
により培養槽内の培養液を配管51.53.54゜56
を介してサンプル槽57に採取する。採取が終わったら
弁52.55を閉とする。サンプリング中に濾過フィル
ター60の目詰りが生じたときは、弁55が閉の状態で
弁59を開とし、無菌空気を配管58、配管53、弁5
2、配管51、および濾過フィルター60を介して培養
槽50内に供給して、濾過フィルター60の逆洗を行う
。無菌空気を用いるのは、培養槽内の培養液には菌体や
酵素等が含まれているため、蒸気を用いる逆洗はできな
いからである。 第10図のようなサンプリング装置によれば、培ah内
に設けられた孔径0.2μ以下の濾過フィルター60を
介してサンプリングするので、培養槽中に雑菌が混入す
ることなく培養液を採取できる。また、採取したサンプ
ルには培養液中の大きな固形分や菌体が濾過フィルター
で除去されているため、このサンプルをそのまま分F斤
羽1こかCすることができる。 これに対して第11図および第12図のサンプリング装
置(時開■fイ6l−5774)は、第10図で用いた
ような培養槽内に設置した直行流方式の濾過フィルター
に代えて、濾過フィルターを培1m外部に配し、かつ比
較的目詰りを起こしにくい平行流方式の濾過フィルター
を採用したものである。 すなわち第11図のサンプリング装置は、培養t67o
外部に配管71、循環ポンプ72、配管73からなる培
養液循環系が設けられており、配管73には、雑菌を通
さない孔径0.2μ以下の筒状のlξ行行方方式濾過フ
ィルター74が介装されていて、濾過フィルタ−74内
部に培λ液が流通し濾過illが濾過フィルターの外表
面に出てくるようになっている。かような装置は、先ず
培養開始前に、オートクレーブに装置全体を入れ、培養
槽自体と仕込んだ培地と培養槽外部の培養液循環系とを
加熱蒸気殺菌する。 サンプリングするに際しては、循環ボンブ72を起動し
て培養槽70内の培養液を配管71、晒環ポンプ72、
配管73、濾過フィルター74、配管73と循環させて
、濾過フィルタ−74外表面に濾過液を透過させ、この
濾過液をサンプル1175に採取する。 第12図のサンプリング装置は、第11図の111純な
筒状の濾過フィルター74に代えて、セラミックスフィ
ルターモジュール等の濾過フィルターモジュール74′
を採用し、濾過フィルターの目詰りが生じたときは、濾
過液や無菌空気を濾過フィルターモジュール74′を介
して培養槽内に13I−給し、濾過フィルターモジ−ル
ア4′の逆洗を行えるようにしたものである。 この場合にも、F?i養漕内の培養液には菌体や酵素等
が含まれているため蒸気による逆6tを行えない。 上記した濾過フィルターモジュール74′は、収納容器
内に筒状の濾過フィルターがIt数または複数装填され
た構造を有し、濾過フィルターの筒内部または筒外部を
培養液が循環し、濾過フィルターの筒内部を培養液が流
れる型式のものは濾過液が筒外部表面に、また濾過フィ
ルターの筒外部を培N ilkが流れる型式のものは濾
過液が部内部表面に透過し、この濾過液がハウジングと
接続された配管76、弁77を介してサンプル1678
に流れるようになっている。 濾過フィルターモジュール74′の逆洗を行う場合には
、サンプル槽78の濾過液をポンプ79によって濾過フ
ィルターモジュール74′に11(給し、あるいは図示
しない無菌空気を配管76を介して濾過フィルターモジ
ュール74′に(」(給し、この濾過液あるいは無菌空
気を濾過フィルターの培丘漕側に透過させる。 上記した第11図および第12図の装置においても、孔
径0.2μ以下の濾過フィルター74または孔径0.2
μ以下の濾過フィルターモジュール74′を介してサン
プリングするので、培1itfl中に雑菌が混入するこ
となく、培m ilMを採取できる。また、採取した培
養液は大きな固形分が濾過フィルターで除去されており
、このサンプルをそのまま分析計にかけることができる
Culture fluid (medium) containing metabolites, inhibitors, etc. in the culture tank - To understand the composition, judge the culture status, and control the culture, the culture fluid is often collected and analyzed during cultivation. A need arises. Various methods are used for analysis, but when using biosensors or liquid chromatography, gas chromatography, supercritical chromatography, etc. that can quantitatively analyze multiple components at once, solid-liquid analysis of the culture solution is used. Separation needs to be done. As a conventional culture tank sampling device capable of collecting samples that can be applied to these analytical devices, devices such as those shown in FIGS. 10 to 12, for example, have been proposed. The sampling device of FIG. 10 has a valve 5 downstream of the pipe 51.
A pipe 53 and a pipe 54 are arranged via a valve 55, and a pipe 56 is arranged downstream of the pipe 54 via a valve 55.
It has a piping system in which a pipe 58 with a valve 59 joins the pipe 58 at the connection point with the pipe 58. The upstream end of this piping 51 is connected to the culture tank 5
A filtration filter 60 with a pore diameter of 0.2μ or less is installed to prevent germs from passing through. In addition, the downstream of the piping 56 is connected to the sample tank 57,
Piping 58 is connected to a sterile air source 61 via a valve 59. Note that the piping 56 is provided with an extraction pump 62 if necessary. In such an apparatus, first, before the start of culture, steam is supplied into the culture tank 50 from a steam pipe (not shown) to sterilize the culture tank itself, the culture medium contained therein, and the filtration filter 60 by heating with steam. When sampling, all valves are closed, valves 59 are closed, valves 52 and 55 are opened, and the culture solution in the culture tank is pumped through the pipes 51, 53, 54, and 56 by the internal pressure of the culture tank.
The sample is collected into a sample tank 57 via the . When sampling is completed, valves 52 and 55 are closed. If the filter 60 becomes clogged during sampling, open the valve 59 while the valve 55 is closed, and supply sterile air to the pipe 58, pipe 53, and valve 5.
2. The water is supplied into the culture tank 50 via the piping 51 and the filter 60, and the filter 60 is backwashed. The reason why sterile air is used is that backwashing using steam is not possible because the culture solution in the culture tank contains bacterial cells, enzymes, etc. According to the sampling device shown in Fig. 10, sampling is carried out through a filter 60 with a pore size of 0.2μ or less provided in the culture medium, so the culture solution can be collected without contamination of bacteria into the culture tank. . In addition, since large solids and bacterial cells in the culture solution have been removed from the collected sample using a filtration filter, this sample can be used as it is. On the other hand, the sampling device shown in Fig. 11 and Fig. 12 (time open ■ f I 6l-5774) replaces the cross-flow type filtration filter installed in the culture tank as used in Fig. 10. A filtration filter is placed 1 m outside the culture medium, and a parallel flow type filtration filter that is relatively resistant to clogging is adopted. That is, the sampling device shown in FIG.
A culture solution circulation system consisting of a pipe 71, a circulation pump 72, and a pipe 73 is provided externally, and a cylindrical lξ-direction filter 74 with a pore diameter of 0.2μ or less that does not allow germs to pass is interposed in the pipe 73. The culture medium λ liquid flows inside the filtration filter 74 and the filtration ill comes out on the outer surface of the filtration filter. In such an apparatus, first, before the start of culture, the entire apparatus is placed in an autoclave, and the culture tank itself, the loaded medium, and the culture solution circulation system outside the culture tank are sterilized by heating and steam. When sampling, the circulation bomb 72 is started and the culture solution in the culture tank 70 is pumped through the piping 71, the bleaching ring pump 72,
The filtrate is circulated through the pipe 73, filter 74, and pipe 73 to pass through the outer surface of the filter 74, and the filtrate is collected as a sample 1175. In the sampling device of FIG. 12, instead of the pure cylindrical filter 74 shown in FIG. 11, a filter module 74' such as a ceramic filter module is used.
When the filtration filter becomes clogged, the filtrate and sterile air can be supplied into the culture tank through the filtration filter module 74' to backwash the filtration filter module 4'. This is how it was done. In this case as well, F? Since the culture solution in the i-culture tank contains bacterial cells, enzymes, etc., reverse 6T cannot be performed using steam. The above-mentioned filtration filter module 74' has a structure in which a number of cylindrical filtration filters or a plurality of cylindrical filtration filters are loaded in a storage container, and a culture solution circulates inside or outside the filtration filter cylinder. In the type where the culture medium flows inside the filter, the filtrate passes through the outside surface of the cylinder, and in the type where the culture medium flows outside the cylinder of the filtration filter, the filtrate permeates through the inside surface of the housing. Sample 1678 via connected piping 76 and valve 77
It is designed to flow. When backwashing the filter module 74', the filtrate from the sample tank 78 is supplied to the filter module 74' by the pump 79, or sterile air (not shown) is supplied to the filter module 74 through the piping 76. '(), and this filtrate or sterile air is passed through the culture tank side of the filtration filter. Also in the apparatuses shown in FIGS. 11 and 12 described above, the filtration filter 74 or Pore diameter 0.2
Since sampling is carried out through the microfiltration filter module 74', the culture medium milM can be collected without contaminating the culture medium 1itfl. In addition, large solids have been removed from the collected culture fluid using a filtration filter, and this sample can be directly applied to an analyzer.

【発明が角q決しようとする問題点] 第10〜12図に示した従来の装置は、直接クロマトグ
ラフィー等の分析計にかけ得るサンプルを採取すること
ができるサンプリング装置であるが、濾過フィルターの
逆洗の際に、逆洗に使用する濾過液や無菌空気が培養槽
中に流入するので、サンプリング装置の下流側配管で雑
菌が繁殖すると、この雑菌が上記した逆洗用の濾過液や
無菌空気とともに同伴し培養槽中に混入するいわゆるコ
ンタミネーションを生ずる。 これを防止するために、雑菌を通さない孔径0.2μ以
下の濾過フィルターを使用せねばならないという制約が
あった。この制約のために逆に、固形分が多く混入して
いる培養液や、大きな細胞、複雑な形状の細胞、粘着性
のある細胞等を含む培養液のサンプリングでは、濾過フ
ィルターの目詰りがすぐに起き、平行流方式の濾過フィ
ルターを採用した第11図および第12図の装置といえ
ども、濾過フィルターの目詰りがすぐに起きる。従って
、濾過液や無菌空気で逆洗する頻度が多くなり、しかも
逆洗しても目詰りを完全に回復し難く、濾過フィルター
を透過する濾過液の流量が安定しないという問題があっ
た。またその結果、サンプリング装置とクロマトグラフ
ィー等の分析計とを接続してサンプリングと分析とを自
動化するのが難しいという問題もある。 そこでこの発明の目的は、濾過フィルターの孔径の制約
がなく、しかもサンプリングに際して生じゃすいコンタ
ミネーションの問題のない、直接分析計にかけ得るサン
プルを採取することかできる、新規かつ改良されたサン
プリング装置を提c代することである。 この発明のもう1つの目的は、濾過フィルターの「1粘
りが生じても逆洗によって11拮りを簡+11.にしか
も十分に回復させることができ、サンプリング装置とク
ロマトグラフィー等の分析計とを接続して、サンプリン
グと分析を自動化するのが容易な、新規かつ改良された
サンプリング装置を提供することである。 【問題点を解決するための手段】 すなわちこの発明のサンプリング装置は、容器に収納さ
れた濾過フィルターの一方の面側に培養槽からの培養液
を導入する培養液導入配管を、他方の側に前記濾過フィ
ルターを透過した濾過液を抜出す濾過液抜出配管を設け
るとともに、前記濾過フィルターの濾過液透過側に蒸気
を導入する蒸気導入配管を、前記濾過フィルターの培養
液導入側に前記濾過フィルターを透過した前記蒸気また
はその凝縮水を排出する蒸気排出配管を設け、培養槽か
らの培養液を前記濾過フィルターの培養液導入側に導入
し濾過液透過側に透過した濾過液を抜出す工程と、蒸気
を前記濾過フィルターの濾過液透過側に導入し培養液導
入側に透過した蒸気またはその凝縮水を排出する工程と
を切替える切替手段を設けたことを特徴とするものであ
る。 上記濾過フィルターは、前述の直行流方式の濾過フィル
ターでも平行流方式の濾過フィルターでもよい。直jj
流方式では、培養液導入配管と蒸気排出配管とがフィル
ター収納容器の濾過フィルターの一方に面側(培養液導
入側)に、また濾過液抜出配管と蒸気導入配管とがフィ
ルター収納容器の濾過フィルターの他方の面側(濾過液
透過側)に直接接続される場合がほとんどである。これ
に対して平行流方式においては、濾過フィルターの筒内
部を培養液が流れるI[3式のものでは、培養波導入配
管と蒸気導入配管とが濾過フィルターに直接接続され(
すなわち濾過フィルターの一方の面側に設けられ)、濾
過ill抜出配管と蒸気導入配管とが濾過フィルター収
納容器に接続され(すなわち濾過フィルターの他方の面
側に設けられ)でもよく、また、濾過フィルターの筒外
部を培養液が流れる形式のものでは、培養液導入配管と
蒸気排出配管とが濾過フィルター収納容器に接続され(
すなわち濾過フィルターの一方の面側に設けられ)、濾
過液佐出配管と蒸気導入配管とが濾過フィルターに直接
接続され(すなわち濾過フィルタの他方の面側に設けら
れ)でもよい。このように、濾過フィルターの形式によ
って各配管のフィルター収納容器や濾過フィルターへの
接続形式が種々存在する。 また、上記培養液導入配管、濾過液抜出配管、蒸気導入
配管および蒸気排出配管は、各々独立して濾過フィルタ
ーに設けてもよく、さらに上記培養液導入配管と蒸気排
出配管とを一部共通する配管で構成したり、上記濾過液
抜出配管と蒸気導入配管とを一部共通する配管で構成し
たりして濾過フィルダ一に設けてもよい。 a過フィルターの素材としては、ガラス、セラミックス
、シリコン等の無機材料、あるいはテフロン、ナイロン
、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、セルロース
系樹脂等の有機高分子ヰ4料、ポーラスステンレス鋼等
の金属材料などが挙げられるが、蒸気加熱殺菌できるも
のであればこれ以外の素材でも使用できる。好ましく使
用できる濾過フィルターとしては、孔径数十μ〜0.t
μのセラミックスフィルターや焼結金属フィルターが挙
げられ、また膜状に形成された同程度の孔径を有するマ
クロポーラス膜や分両分子量数千〜数十万程度の限外濾
過膜も使、用できる。濾過フィルターの孔径は、培養1
tlft+の細胞の大きさ、分析する成分等によって適
宜選択すればよい。好ましくは、培養液中の菌体が透過
せず、かつできるだけ大きなサイズの孔径のものを選択
するとよい。 上記した各配管の素材としては、ステンレス鋼管か好ま
しく使用でき、シリコン、テフロン、ポリプロピレン等
の有機高分子材料などからなる可撓性を有するチューブ
が使用できる。また、これらの配管はできるだけ短くし
て、蒸気加熱殺菌がしやすいようにするのが好ましい。 また、濾過フィルターの収納容器の素(4としては、ス
テンレス鋼が好ましく使用でき、耐熱ガラスや上記した
耐熱性の有機高分子や無機牟イ料も使用できる。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional apparatus shown in Figures 10 to 12 is a sampling apparatus that can collect samples that can be directly applied to an analyzer such as chromatography. During backwashing, the filtrate and sterile air used for backwashing flow into the culture tank, so if bacteria grows in the downstream piping of the sampling device, these bacteria will be transferred to the filtrate and sterile air used for backwashing. This causes so-called contamination, which is entrained with the air and mixed into the culture tank. In order to prevent this, there is a restriction that a filter with a pore diameter of 0.2 μm or less must be used, which does not allow germs to pass through. Due to this constraint, on the other hand, when sampling culture fluids that contain a large amount of solids, large cells, cells with complex shapes, sticky cells, etc., the filtration filter can easily become clogged. Even in the devices shown in FIGS. 11 and 12, which employ parallel flow filters, the filters quickly become clogged. Therefore, the frequency of backwashing with filtrate or sterile air increases, and even with backwashing, it is difficult to completely recover from clogging, leading to problems in that the flow rate of filtrate passing through the filter is unstable. As a result, there is also the problem that it is difficult to connect the sampling device and an analyzer such as chromatography to automate sampling and analysis. Therefore, an object of the present invention is to provide a new and improved sampling device that is free from restrictions on the pore size of the filter, and free from the problem of contamination during sampling, and which can collect samples that can be directly applied to an analyzer. It is to make an offer. Another object of the present invention is that even if a filtration filter becomes viscous, it can be easily and sufficiently recovered by backwashing, and a sampling device and an analyzer such as a chromatography device can be An object of the present invention is to provide a new and improved sampling device that is easy to connect and automate sampling and analysis. A culture solution introduction pipe for introducing the culture solution from the culture tank is provided on one side of the filtration filter, and a filtrate extraction pipe for extracting the filtrate that has passed through the filtration filter is provided on the other side. A steam introduction pipe for introducing steam to the filtrate permeation side of the filtration filter, and a steam discharge pipe for discharging the steam that has passed through the filtration filter or its condensed water to the culture solution introduction side of the filtration filter, and from the culture tank. A step of introducing the culture solution into the culture solution introduction side of the filtration filter and extracting the filtrate that has passed through the filtrate permeation side, and introducing steam into the filtrate transmission side of the filtration filter and passing through the culture solution introduction side. It is characterized by providing a switching means for switching between the process of discharging steam or its condensed water.The above-mentioned filtration filter may be the above-mentioned direct flow type filter or parallel flow type filter. jj
In the flow method, the culture solution introduction pipe and the steam discharge pipe are placed on one side of the filtration filter of the filter storage container (culture solution introduction side), and the filtrate extraction pipe and the steam introduction pipe are placed on the side of the filter storage container. In most cases, it is directly connected to the other side of the filter (filtrate permeation side). On the other hand, in the parallel flow method, the culture solution flows inside the cylinder of the filtration filter.
In other words, the filtration ill extraction piping and the steam introduction piping may be connected to the filtration filter storage container (i.e., the filtration filter is provided on the other side of the filtration filter), and the filtration In the type where the culture solution flows outside the filter cylinder, the culture solution introduction pipe and the steam exhaust pipe are connected to the filtration filter storage container (
In other words, the filtrate discharge pipe and the steam introduction pipe may be directly connected to the filtration filter (that is, provided on the other surface of the filtration filter). As described above, there are various types of connection of each piping to the filter storage container and the filtration filter depending on the type of the filtration filter. In addition, the culture solution introduction pipe, filtrate extraction pipe, steam introduction pipe, and steam discharge pipe may each be provided independently in the filtration filter, and furthermore, the culture solution introduction pipe and the steam discharge pipe may be partially shared. Alternatively, the filtrate extraction piping and the steam introduction piping may be constructed from a part of common piping, and may be provided in the filter filter. Materials for filters include inorganic materials such as glass, ceramics, and silicone, organic polymer materials such as Teflon, nylon, polypropylene, polyvinyl alcohol, and cellulose resin, and metal materials such as porous stainless steel. However, other materials can be used as long as they can be sterilized by steam heating. A filtration filter that can be preferably used has a pore size of several tens of microns to 0.5 microns. t
Examples include μ ceramic filters and sintered metal filters, and macroporous membranes formed in a membrane shape with similar pore diameters and ultrafiltration membranes with a molecular weight of several thousand to several hundred thousand can also be used. . The pore size of the filtration filter is
It may be selected appropriately depending on the size of tlft+ cells, the components to be analyzed, etc. Preferably, one is selected that does not allow bacterial cells in the culture solution to pass through and has as large a pore size as possible. As the material for each of the above-mentioned pipes, stainless steel pipes can preferably be used, and flexible tubes made of organic polymeric materials such as silicone, Teflon, and polypropylene can be used. Further, it is preferable to make these piping as short as possible to facilitate steam heating sterilization. Further, as the element (4) of the storage container of the filter, stainless steel can be preferably used, and heat-resistant glass and the above-mentioned heat-resistant organic polymers and inorganic materials can also be used.

【作 用] 上記したような構成を有するこの発明のサンプリング装
置によれば、培養槽からの培養液を濾過フィルターの培
養液導入側に導入し濾過液透過側に透過した濾過波を抜
出す工程すなわちサンプリング工程と、蒸気を濾過フィ
ルターの濾過液透過側に導入し培養液導入側に透過した
蒸気またはその凝縮水を排出する工程すなわち逆洗工程
とを、切替手段で切替えるようにしたから、逆洗工程で
蒸気を使用しても、この蒸気が培養槽にまで導入される
ことがなく、従って培養tθ内の菌体や酵素等には影響
を及ぼすことはない。 このようにこの発明の装置においては逆洗工程に蒸気を
使用できるから、従来の無菌空気や濾過液による濾過フ
ィルターの逆洗よりはるかに簡単かつ効果的にフィルタ
ー目詰りを除くことができるとともに、フィルターの蒸
気による殺菌を同時に行うことができる。 また、従来の無菌空気や濾過液を用いる逆洗においては
、サンプリング装置の下流側配管で雑菌が繁殖した場合
に、この雑菌が洗浄用の無菌空気や濾過液とともに同伴
して培養槽中に混入しコンタミネーションを生ずる危険
があるため、雑菌を通さない孔径0.2μ以下の濾過フ
ィルターを使用せねばならないという制約があった。し
かしながらこの発明の装置では、逆洗に蒸気を使用でき
るため配管中に雑菌が繁殖する危険がなく、従って、雑
菌を通さない孔径0.2μ以ドの濾過フィルターを使用
せねばならないという制約がなくなった。その結果、そ
れより大きい孔径の濾過フィルターを使用できるため、
従来の濾過フィルターではすぐに11詰りか生じてサン
プリングできない培養液でもサンプリングすることがで
きる。 上述したようにこの発明においては、Fn ’1 +6
内の菌体が透過せずかっできるたけ大きい孔径の濾過フ
ィルターを使用することができる。その結果、濾過液中
に多少の固形分が存在することもあるが、バイオセンサ
ーを使用する分析計では全く問題なく 7Ip+定でき
、高速液体クロマトグラフィーでもプレフィルタ−やプ
レカラムの目詰りが頻繁に起きず、問題なく測定ができ
、従って各種分析計に直接かけ得るサンプルを採取する
ことができる。 【実施例】 第1図は、この発明によるサンプリング装置の基本的な
構成を示す実施例である。この装置は、培養槽10内部
と連通した配管11の下流側に弁12、配管13、配管
14および濾過フィルター15を収納した収納容器35
をこの順に接続し、収納容器35の濾過液透過側から配
管16、配管17および弁18をこの順で接続し、さら
に、配管13と14との接続点から配管1つが分岐し、
配管16と17との接続点には配管21が合流する。配
管19はドレイン弁20を有し、配管21の上流側は弁
22を介して蒸気供給源23に接続されている。 第1図のサンプリング装置の操作手順を以下に説明する
。 濾過フィルターの殺菌: 培養開始前に弁20と弁22を開とし、蒸気供給源23
から蒸気を配管21、配管16、濾過フィルター15、
配管14、配管19と通して、濾過フィルター15の殺
菌を行う。濾過フィルター15の殺菌が完了したら、弁
12を開、弁20を閉とし、蒸気を配管13、配管11
に通して配管系の殺菌を行う。殺菌終了後、弁12を閉
とするとともに、弁22と弁2oを微開として蒸気を弁
20から少量づつ排出し続ける。なお、蒸気は通常の培
養で加熱殺菌に使用される温度を有するものでよく、場
合によっては多少の凝縮水が混入しているものでもよい
。 次いで、図示しない蒸気配管から培養(θ1゜内に蒸気
を供給して培養槽自体とその中に仕込んだ培養7&とを
加熱蒸気殺菌する。 サンプリング: 培養中に培養槽10内の培養液のサンプリングを行う場
合は、微開状態にある弁22、ブF20を閉とし、次い
で弁12と弁18を開とし、培養)610の槽内圧によ
り配管工1から送り出される培養itlは濾過フィルタ
ー15で濾過され、濾過液は配管16、配管17を通っ
てサンプルとして採取される。採取が終わったら弁12
と弁18を閉とし、次いで再び弁22と弁20を微開し
て弁20から蒸気を少量づつ排出し続けさせ、濾過フィ
ルター15の逆洗を行いながら蒸気シールを行う。 このようにして濾過フィルター15を介してサンプリン
グがなされるので、採取したサンプルには培養液中の大
きな固形分や培養菌体が除去されており、このサンプル
をそのまま分析計(図示せず)にかけることができる。 また、例えば孔径0.2μを超える濾過フィルターを使
用した場合でも、弁18上流側の濾過フィルター15を
含むサンプリング装置が既に殺菌されており、さらには
濾過フィルター15が一種の逆止弁的作用をするので、
濾過液(サンプル)が逆流せず、培養槽10内に雑菌が
混入することなく培養液を採取できる。 濾過フィルターの逆洗: 前述したように、サンプリング操作終了後、蒸気シール
を行うようにしたため、この蒸気シールが濾過フィルタ
ーの逆洗も兼ねる作用をするので通常は濾過フィルター
の逆洗を特に改めて行う必要はない。 サンプリング操作終了後、弁22と弁20を完全に閉と
して蒸気シールを行わない場合には、濾過フィルター1
5の目詰りが生じたとき、あるいは上記サンプリング操
作の終了後必要に応じて、井12、弁18が閉となって
いる状態で、弁22、弁20を開とし、蒸気を濾過フィ
ルター15を介して弁20から排出して濾過フィルター
の逆洗を行う。 上記したような蒸気シールや蒸気による逆洗によって、
従来の無菌空気や濾過液による逆洗よりも濾過フィルタ
ーの目詰りを曲中、にしかも十分に除くことができ、さ
らには濾過フィルターとそれに接続された配管系の殺菌
を同時に行うことができる。また、蒸気を用いる逆洗は
、濾過フィルター表面に形成されたゲル状の物質が蒸気
によって熱変性を起こし剥離性が向上するため、蒸気を
使えない従来の逆洗に比べてはるかに優れた洗浄効果を
生ずるものと考えられる。従ってこの発明によって可能
となる蒸気による逆洗はフィルターの目詰りの回復とフ
ィルターの殺菌とを同時に行うことができ、相乗的効果
を有するものである。 さらにこの発明の装置においては、濾過フィルターを、
培養中になんら培養系に影響を与えずに、容易に無菌的
に交換することも可能である。すなわち第1図において
、弁12を閉とした状態で、濾過フィルター15を収納
容器35から、または収納容器35を配管14.16か
らはずして交換する。その後、弁22.20を開として
、新たに交換した濾過フィルターに蒸気を通して加熱殺
菌すればよい。なお、培養中に濾過フィルターの交換を
考慮しない場合には、収納容器35を配管14.16と
一体に構成してもよく、さらには収納容器35そのもの
を配管で構成してもよい。 さらにまたこの発明の装置においては、弁20の下流の
ドレイン口から、菌体やSS(浮遊固体物質)を含んだ
サンプルも採取できるので、種々のサンプルが採取でき
幅店い利用ができる。すなわち第1図における弁22.
20を開とし蒸気を配管14,19.13へと通してこ
れら配管系を加熱殺菌する。次に弁12を少し開は培養
液で配管13.19,1.4を洗いながらこれらの配管
系を冷やす。次に弁22を閉し、弁20下流のドレイン
口から培養液を採取する。採取が終わったら弁12を閉
じながら弁22を開けて蒸気でサンプリング装置を再殺
菌し、その換弁20.22を閉としてもとの状態に戻す
。この操作で無菌的にサンプリングすることができる。 なお、第1図に示したように、弁18の下流側配管24
に抜出しポンプ25を設けて、このポンプ25の吸引力
と培養槽10の槽内圧とにより濾過サンプリングするよ
うにしてもよい。 抜出しポンプ25を設けることにより、濾過フィルター
15からサンプルを抜出し易くすることができるととも
に、採取したサンプルをさらに分析機器に輸送すること
ができる。 第1図の実施例では、弁12.18.20゜22をいず
れも二方弁としたが、蒸気シールを行わない場合には、
これらに代えて配管13゜1.4.19の接続点および
配管16,17゜21の接続点にTボートタイプの三方
弁を使用して、弁の数を少なくしてもよい。 また第1図の実施例では、配管14を濾過フィルターに
培養液を導入するためおよび濾過フィルターから蒸気を
排出するための共通配管として使用している。同様に、
配管16を濾過フィルターに蒸気を導入するためおよび
濾過フィルターから濾過l&を抜出すための共通配管と
して使用している。しかしながら第2図に示したように
、培養l&導入配管13と蒸気排出配管19を収納容器
35(濾過フィルター15)の培養液導入側に直接接続
し、蒸気導入配管21と濾過液抜出配管17を収納容器
35(濾過フィルター15)の濾過液透過側に直接接続
してもよい。 第1図の実施例における濾過フィルター15は、直行流
方式あるいは平行流方式のいずれの方式でも使用できる
が、平行流方式の濾過フィルターを採用した場合には、
第1図中に破線で示したような配管系を設けることが好
ましい。 この配管系は、濾過フィルター15の培養波導入側に接
続された配管26、循環ポンプ(この例ではロータリー
ポンプ)27、弁28、培養1曹10に連通する配管2
9をこの順に接続して構成されている。また、循環ポン
プ27と弁28との間にはドレインブP30を有する分
岐管31か接続されている。これによって、配管11、
弁12、配管13、配管14、濾過フィルター15、配
管26、循環ポンプ27、弁28、配管29からなる培
養液循環系が形成されることになり、この循環系によっ
て濾過フィルター15の目詰りを一層効果的に防止する
ことができる。 上記したような培養液循環系を備えた第1図の装置の操
作を以下に説明する。先ず培養開始前に、弁12.28
を閉とし図示しない蒸気配管から培養槽10内に蒸気を
供給して、培養槽臼体とその内部に仕込んだ培地、さら
には配管11と配管2つを加熱蒸気殺菌する。一方、弁
18が閉の状態で弁20,30.22を開として蒸気(
3%給源23から蒸気を供給し、配管21、配管16、
濾過フィルター15、配管14、配管13、配管19、
配管26、循環ポンプ27、分岐管31を加熱蒸気殺菌
する。殺菌終了後、弁22,20.30を微開とし、前
述したと同様に蒸気シールを行う。 サンプリングするときは、弁22,20.30を閉とし
てから弁12.28を開とし、循環ポンプ27を起動さ
せて培養槽10内の培養液を培養液循環系に流すととも
に、弁18を開とし濾過フィルター15から透過してき
た濾過波を採取する。サンプリングが終了したら、循環
ポンプ27を停止するとともに弁12.28゜■8を閉
とし、次いで弁22,20.30を微開として前述のよ
うな蒸気シールを行う。これによって、殺菌と逆洗とを
同時に行うことができる。 なお、蒸気シールを行わない場合には、弁12.28.
18を閉としてサンプリング操作を終了させた後、弁2
0.30.22を開として蒸気供給源23から蒸気を濾
過フィルター15に供給することにより濾過フィルター
の逆洗を行う。これによってこの場合も、逆洗と殺菌と
を同時に行うことができる。 濾過フィルターの孔径を、培養冶内の菌体が透過せずか
つできるだけ大きなサイズの孔径とした結果、濾過液(
サンプル)中に多少の固形分か存往した場合でも、例え
ば高速液体クロマトグラフィーのごとき分析計において
はプレフィルタ−やプレカラムがあるのでかような濾過
lfkても分析計に直接かけることができる。しかしな
がら、プレフィルタ−やプレカラムの交換11、r明や
洗浄間隔を長くしたい場合や、あるいはプレフィルタ−
やプレカラムを全く廃止したい場合には、第3図の実施
的に示したように、濾過フィルターを多段に配置すれば
よい。この場合、培養槽側に目の粗い濾過フィルター1
5aを使用し、後段に目の刺■かい濾過フィルター15
bを使用する。多段に濾過フィルターを配置する場合に
は、後段の濾過フィルター15bの後に抜出しポンプ2
5を設置して吸引濾過する必要がある。 第3図のごとき多段濾過フィルターを採用した場合の逆
洗操作は下記手順で行うことができる。例えばサンプリ
ング操作が終了して第3図の全ての弁が閉の状態となっ
ている場合に、先ず後段の濾過フィルター15bを逆洗
するために、ドレイン弁20bと弁22を開とし、蒸気
供給源23から蒸気を後段濾過フィルター15bに通す
。次に前段の濾過フィルター158を逆洗するために、
弁22は開としたままで弁18aとドレイン弁20aを
開とし、ドレイン弁20bを閉とする。これによって蒸
気供給源23からの蒸気は後段濾過フィルター15bを
経て前段濾過フィルター15Hに導入される。 これらの逆洗操作が終了したのち、弁22とドレイン弁
20aを微開として蒸気シールを行うか、あるいは全て
の弁を閉の状態とする。 第4図は、この発明のサンプリング装置を分析装置に直
接接続して、分析を完全自動化した例を示す。図中、第
1図に示したこの発明のサンプリング装置を組込んだ部
分は、第1図と同し参照番号(12,15,18,20
,22゜23 25.27,28,30.35)を付す
ことによって説明を省略する。 濾過フィルター15からのサンプル液(a過液)は、ポ
ンプ25により逆止弁32を介して気泡抜きサンプルポ
ットに送られ、ここで液中の気泡が除去される。この気
泡抜きサンプルボッ1〜には、分析装置のキャリブレー
ション用の標準液がポンプ41で逆止弁33を介して送
られ、あるいは配管系や各装置を洗浄するための洗浄水
がポンプ42で逆止弁34を介して送られ、同様に気泡
が除去される。 気泡抜きサンプルポットは、容量3mg程度の大きさで
、上面壁と底壁によって密閉されたFワ柱状の外筒と上
端が解放された小径の内筒からなり、外筒の上面壁にオ
ーバーフロー管が接続され、サンプル液、標準液、洗浄
水の各液体が流入する内筒が外筒の底壁に貫通仲人され
た構成である。内筒上端から液体がオーバーフローして
液体中の気体が液体と分離され、気体が分離された11
1体が内筒外周と外筒内周の間に流下滞留し、外筒底壁
に設けられた配管からポンプ43によって吸引輸送され
る。従って、気泡抜きサンプルポットにおいては、流入
量〉流出量となるようにポンプ25,41.42とポン
プ43の流量が設定され、ポット内の液体がなくなって
ポンプ43が空気を吸引しないようになっている。ポッ
トで液体から分離された空気(気泡)は、ポット上部か
らオーバーフロー配管を介してドレイン1へ送られ外部
に排出される。 気泡抜きサンプルポットで気泡を除去されたサンプル液
は、ポンプ43によりサンプリングインジェクターを経
て、三方弁45、プレフィルタ−を介してオンライン自
動分析装置へ送られて、分を斤がなされる。 サンプリングインジェクターは、ポンプ43から送られ
てくるサンプル液、漂QWI、あるいは6し浄水の各所
定容量を採取し、インジェクター内に採取された所定量
の各液体をポンプ44から圧送されてくる溶離液によっ
て押出して分(1〒装置へ送るとともに、各液体の余分
な’tll mをドレイン2へ1町、出する装置である
。このサンプリングインジェクターは第5図A、Bに示
すように六方弁とサンプリングループ(細管)から構成
されており、サンプリングループは分析装置へ送る各液
体の所定量の容積をHしている。 サンプリングインジェクターの作動の一例を説明すると
、第5図Aの状態では、ポンプ43から送られてくるサ
ンプル液、洗浄水あるいは標準液はサンプリングループ
を通過してそのままドレイン2へ排出されている。一方
、ポンプ44からの溶離妓は六方弁内を通過して分析装
置へ流されている。次いで六方弁を回転して第5図Bの
状態にすると、サンプリングループ内の所定量のサンプ
ル液、洗浄水あるいは標準液はポンプ44からの溶離液
によって押出されて分析装置へ送られる。一方、ポンプ
43から弓続き送られてくるサンプル液、洗浄水あるい
は標準液は六方弁内を通過してそのままドレイン2へ排
出される。 サンプリングインジェクターからのサンプル液は、三方
弁45を介してプレフィルタ−を通りオンライン自動分
析装置へ送られる。プレフィルタ−はサンプル液中のご
みを取り除き、プレカラムの交換時期を長くするために
設けるものであり、三方弁45はプロセス・コントロー
ラの指示を受けて(例えば時間によって)、サンプルi
&の流れをプレフィルタ−AからBへ、あるいはBから
Aへ切り替える。 オンライン自動分析装置は、[[PLC(高速液体クロ
マトグラフィー)装置と分析計とデータ角イ(斤コンピ
ュータから構成されている。II P L C装置はプ
レカラムと分を斤カラムからなり、また分を斤31には
UV(紫外可視分光検出器)およびR1(示差屈析計)
がそれそ゛れ備えられており、反数の項1−1の分析が
(テわれる。データ角q析コンピュータは、サンプリン
グインジェクターが第5図Bの状態になったときにプロ
セス・コントローラからサンプル液が流入する信号を受
け、11PI、C装置が分析を開始するように制御する
とともに、分析結果をコンピュータに送るものである。 第4図の例においては、培養液(培地)のサンプリング
・分析システムと同様に、培養槽内ガスのサンプリング
・分析システムが組込まれており、ガス質量分析計によ
って培養槽内の種々のガス濃度、主に酸素濃度、二酸化
炭素ガス濃度等をflF+定し、コンピュータへ測定結
果を送っている。 コンピュータは各種センサーや分析計からの信号を受け
、培養状態をiす断し必要な処置をプロセス・コントロ
ーラへ指示する。プロセス・コントローラは、コンピュ
ータからの指示を受けて培養の制御を行うとともに、こ
の発明のサンプリング装置の11す御や分析11“のf
fiη御を行う。 従って、培養槽内の培地への酸、アルカリ、無菌空気の
供給は、pHセンサー Doセンサー等の情報によりコ
ンピュータを介してプロセス・コントローラが制御し、
糖等の栄養源は11PLC装置などによるサンプルの分
析結果に基づいてコンピュータを介してプロセス・コン
トローラによって制御される。 第6図に示すサンプリング装置のタイムチャートを参照
して、この発明のサンプリング装置の作動例を以下に説
明する。先ず、その口の第1回[1のサンプリングに先
立って、標準液による分析装置のキャリブレーションを
行う。そのためにポンプ41.43を作動させて、標準
液を気泡抜きサンプルポットへ、さらにはサンプリング
インジェクターへと送る。この標準液は当初はサンプリ
ングインジェクター内のサンプリングループを通ってド
レイン2へ排出されるが、サンプリングインジェクター
の大方弁を操作して第5図Bの状態とすることにより、
サンプリングループ内に含まれる所定容量の標’l ’
tRが、常時作動しているポンプ44により送られてく
る溶M演によって押出され、三方弁45の選択によりプ
レフィルタ−Aを通過して自動針1斤装置へ送られ、こ
こでキャリブレーションを行って分析計を調整する。 標準液による分析計のキャリブレーション終了後、ポン
プ41を停止しポンプ42を作動させる。これにより洗
浄水が気泡抜きサンプルポットへ、さらにはポンプ43
でサンプリングインジェクターへと送られる。サンプリ
ングインジェクター内の六方弁の操作により、上記と同
様にして所定量の洗浄水がプレフィルタ−Aを通って分
析装置へ送られ、標準液残留物が分析装置で検出される
ことなく洗浄されたことを確認する。 かような標l i&によるキャリブレーションおよび洗
浄水にょる6し浄は1日につき1回程度行えばよい。 上記の標準液および洗浄水の分析装置への輸送の間、弁
30.20および22は微開の状態に維持されて濾過フ
ィルター15およびこれに接続された配管系が蒸気シー
ルされている。 次いてその口の第1回目のサンプル液のサンプリングを
行うために、上記の弁30.20および22を閉とし、
一方、弁28.12および18を開とする。これによっ
て、培養槽内の培養波は濾過フィルター15で濾過され
、濾過液(サンプル液)はポンプ25により逆止弁32
を介して気泡抜きサンプルポットへ送られ、さらにポン
プ43によりサンプリングインジェクターへと送られる
。サンプリングインジェクター内の六方弁の操作により
、上記と同様にして所定量のサンプル液がプレフィルタ
−Aを通って分析装置へ送られ、所定の分析が行われる
。 培養槽から濾過フィルター15へ導入された培養液のう
ちの余剰分は、ポンプ27により弁28を通って培養槽
へ循環される。 サンプリング終了後、ポンプ27.25および43を停
止し、弁28.12および18を閉とし、弁30.20
および22を再び開として、蒸気供給源23からの蒸気
を用いて濾過フィルター15を逆洗する。 第1回1]のサンプリングの終了後、弁30゜20およ
び22を微開として濾過フィルター15およびこれに接
続された配管系を蒸気シールする。またこの間に3方弁
45を操作してプレフィルタ−AからBへ切替え、必要
ならばプレフィルタ−Aの交換を行う。 第2同「1およびそれ以後のサンプリングに熱しては、
弁28.12および18を開、弁30゜20および22
を閉として第1回目と同様にサンプリングを行い、サン
プリング終了後、第1回1」と同様に逆洗を行えばよい
。 実験例1 培養液循環系を備えた第1図のこの発明のサンプリング
装置を用いて、蒸気による濾過フィルターの逆洗効果を
確認するための実験を行った。濾過フィルターには孔径
0.2μのセラミックス濾過フィルターを用いた。糖蜜
を炭素源とした培地でパン酵母の培養を行いながら、連
続的にその培地が循環している濾過フィルター(膜面流
速0.16 a/5ec)から20分毎に5分間(15
分経過したら5分間)のサンプリングタイミングで濾過
液のサンプリングを行い、培養液透過量を測定した。透
過量が20  mJ7 /ll1n以下となったとき、
蒸気による濾過フィルターの逆洗を行い、逆洗後の培養
液透過量の回復状態を調べた。培養液透過量の測定値を
プロットし連続線で表示した結果を第7図に示す。 比較実験として、第12図に示したような従来の装置を
用いて、濾過フィルターの逆洗に蒸気に代えて濾過液を
使用した実験を行った。濾過フィルターの仕様や他の実
験条件は上記実験と同じである。比較実験の結果を第8
図に示す。 これらの実験結果から、蒸気を用いた逆洗を行うことに
より濾過フィルターの透過量は初期と同程度に回復する
が、濾過液を用いた逆洗の場合は、透過量があまり回復
せずサンプルを長時間にわたって十分に採取できないと
いう結果が得られた。従って、蒸気による逆洗の方が効
果が顕著であることがわかる。 実験例2 培養液循環系を備えた第1図のこの発明のサンプリング
装置を用いて、大豆かすを多量に含む培地でAspcr
glllus nlger  [アスペルギルスニガー
(糸状菌)]を培養し、多量の菌体や固形分を含む培地
のサンプリング実験を行った。 この実験のために、培養終了近くになった1時点で循環
ポンプを起動し、膜面流速0.16 m/secで培養
11kを濾過フィルターに循環させ、濾過フィルターか
らの培養液透過量をδP1定した。 濾過フィルターとして、最初に孔径0.2μのセラミッ
クス濾過フィルターを用いたが、10分間で濾過フィル
ターの目詰りを起こしサンプルの採取が不可能となった
。蒸気による逆洗を行ったのち再度サンプリングをiテ
ったが、すぐにサンプル採取が不可能となった。 そこでサンプリングを中止し、孔径0.2μのセラミッ
クス濾過フィルターを口径2.0μのセラミックス濾過
フィルターに交換し、蒸気による殺菌操作後、再び循環
ポンプを起動して同じ膜面流速で培養液を濾過フィルタ
ーに循環させ、培養液透過量を測定した。以上の結果を
第9図に示す。なお、フィルター交換操作を含めサンプ
リング操作による培養槽のコンタミネーションは生じな
かった。 第9図の結果から、孔径2,0μの濾過フィルターでは
安定したサンプリングを行うことができ、また蒸気によ
る逆洗操作を併用することによってさらに安定した無菌
連続サンプリングが可能となり、細胞の大きな植物や動
物等の培養液のサンプリングにも有効であることが判明
した。
[Function] According to the sampling device of the present invention having the above-described configuration, there is a step of introducing the culture solution from the culture tank into the culture solution introduction side of the filtration filter and extracting the filtered waves that have passed through the filtrate permeation side. In other words, the switching means switches between the sampling process and the backwashing process in which steam is introduced into the filtrate permeation side of the filtration filter and the steam or condensed water that permeates into the culture medium inlet side is discharged. Even if steam is used in the washing step, this steam will not be introduced into the culture tank, and therefore will not affect the bacterial cells, enzymes, etc. in the culture tθ. In this way, in the device of the present invention, steam can be used in the backwashing process, so filter clogging can be removed much more easily and effectively than conventional backwashing of filtration filters using sterile air or filtrate. The filter can be sterilized by steam at the same time. In addition, in conventional backwashing using sterile air and filtrate, if bacteria grow in the downstream piping of the sampling device, these bacteria will be mixed into the culture tank along with the sterile air and filtrate used for cleaning. Because of the risk of contamination, there is a restriction that a filter with a pore diameter of 0.2 μm or less must be used, which does not allow germs to pass through. However, with the device of this invention, since steam can be used for backwashing, there is no risk of bacteria breeding in the piping, and therefore there is no longer a restriction that a filter with a pore diameter of 0.2 μm or smaller must be used to prevent bacteria from passing through. Ta. As a result, larger pore size filters can be used.
It is possible to sample culture fluids that would otherwise be clogged with conventional filters and cannot be sampled. As mentioned above, in this invention, Fn '1 +6
A filtration filter with as large a pore size as possible can be used without allowing the bacterial cells inside to pass through. As a result, although some solid content may be present in the filtrate, an analyzer using a biosensor can determine 7Ip+ without any problems, and even in high-performance liquid chromatography, the prefilter or precolumn is often clogged. This allows measurements to be taken without any problems, and therefore samples that can be directly applied to various analyzers can be collected. Embodiment FIG. 1 is an embodiment showing the basic configuration of a sampling device according to the present invention. This device includes a storage container 35 that houses a valve 12, a pipe 13, a pipe 14, and a filtration filter 15 on the downstream side of a pipe 11 that communicates with the inside of a culture tank 10.
are connected in this order, and the pipe 16, pipe 17, and valve 18 are connected in this order from the filtrate permeation side of the storage container 35, and further, one pipe branches from the connection point of the pipes 13 and 14,
A pipe 21 joins the connection point between the pipes 16 and 17. The pipe 19 has a drain valve 20 , and the upstream side of the pipe 21 is connected to a steam supply source 23 via a valve 22 . The operating procedure of the sampling device shown in FIG. 1 will be explained below. Sterilization of the filtration filter: Before starting the culture, open the valves 20 and 22, and turn on the steam supply source 23.
Piping 21, piping 16, filtration filter 15,
The filtration filter 15 is sterilized through the pipes 14 and 19. When the sterilization of the filter 15 is completed, the valve 12 is opened, the valve 20 is closed, and the steam is passed through the pipes 13 and 11.
Sterilize the piping system by passing it through. After the sterilization is completed, the valve 12 is closed, and the valves 22 and 2o are slightly opened to continue discharging steam little by little from the valve 20. Note that the steam may have a temperature that is used for heat sterilization in normal culture, and may contain some condensed water depending on the case. Next, the culture tank itself and the culture 7& charged therein are sterilized by heating and steam by supplying steam from a steam pipe (not shown) within θ1°. Sampling: Sampling of the culture solution in the culture tank 10 during cultivation. When performing this, the valve 22 and valve F20, which are slightly open, are closed, and then the valves 12 and 18 are opened, and the culture itl sent out from the plumber 1 due to the internal pressure of the culture tank 610 is filtered by the filtration filter 15. The filtrate is collected as a sample through pipes 16 and 17. Once the collection is complete, press valve 12.
Then, the valve 18 is closed, and then the valve 22 and the valve 20 are slightly opened again to continue discharging steam from the valve 20 little by little, and the steam seal is performed while backwashing the filter 15. Since sampling is performed through the filtration filter 15 in this way, the large solid content and cultured bacteria in the culture solution are removed from the collected sample, and the sample is directly transferred to an analyzer (not shown). can be applied. Furthermore, even if a filtration filter with a pore size exceeding 0.2μ is used, the sampling device including the filtration filter 15 on the upstream side of the valve 18 has already been sterilized, and furthermore, the filtration filter 15 acts like a check valve. So,
The filtrate (sample) does not backflow, and the culture solution can be collected without contaminating the culture tank 10 with bacteria. Backwashing of the filtration filter: As mentioned above, after the sampling operation is completed, a steam seal is performed, so this steam seal also serves as backwashing of the filtration filter, so it is usually necessary to backwash the filtration filter anew. There's no need. After the sampling operation is completed, if the valves 22 and 20 are not completely closed and steam sealing is not performed, the filtration filter 1
5, or as necessary after the completion of the above-mentioned sampling operation, valves 22 and 20 are opened while well 12 and valve 18 are closed, and the steam is passed through filter 15. The water is discharged through the valve 20 to perform backwashing of the filter. By steam sealing and steam backwashing as described above,
Compared to conventional backwashing using sterile air or filtrate, the clogging of the filter can be removed quickly and thoroughly, and the filter and the piping system connected to it can be sterilized at the same time. In addition, backwashing using steam thermally denatures the gel-like substance formed on the surface of the filter and improves its removability, making it far superior to conventional backwashing that cannot use steam. It is thought that this will produce an effect. Therefore, the steam backwashing made possible by the present invention can simultaneously recover from clogging of the filter and sterilize the filter, and has a synergistic effect. Furthermore, in the device of this invention, the filtration filter is
It is also possible to easily replace it aseptically without affecting the culture system in any way during culture. That is, in FIG. 1, with the valve 12 closed, the filtration filter 15 is removed from the storage container 35, or the storage container 35 is removed from the piping 14.16 and replaced. Thereafter, the valves 22 and 20 may be opened to pass steam through the newly replaced filter for heat sterilization. In addition, when replacing the filtration filter during culture is not considered, the storage container 35 may be configured integrally with the piping 14, 16, or furthermore, the storage container 35 itself may be configured with piping. Furthermore, in the apparatus of the present invention, samples containing bacterial cells and SS (suspended solid substances) can be collected from the drain port downstream of the valve 20, so various samples can be collected and a wide range of uses can be achieved. That is, valve 22 in FIG.
20 is opened and steam is passed through the pipes 14, 19, and 13 to heat and sterilize these pipe systems. Next, the valve 12 is slightly opened and the piping systems 13, 19 and 1.4 are cooled down while being washed with the culture solution. Next, the valve 22 is closed, and the culture solution is collected from the drain port downstream of the valve 20. When sampling is completed, valve 22 is opened while valve 12 is closed to re-sterilize the sampling device with steam, and the switching valves 20 and 22 are closed to return to the original state. This operation allows for aseptic sampling. Note that, as shown in FIG. 1, the downstream piping 24 of the valve 18
An extraction pump 25 may be provided in the culture tank 10, and filtration and sampling may be performed using the suction force of the pump 25 and the internal pressure of the culture tank 10. By providing the extraction pump 25, the sample can be easily extracted from the filtration filter 15, and the collected sample can be further transported to an analytical instrument. In the embodiment shown in Fig. 1, the valves 12, 18, and 20° 22 are all two-way valves, but if steam sealing is not performed,
Instead, the number of valves may be reduced by using T-boat type three-way valves at the connection points of the pipes 13° 1, 4, 19 and the pipes 16, 17° 21. In the embodiment shown in FIG. 1, the pipe 14 is used as a common pipe for introducing the culture solution into the filter and for discharging steam from the filter. Similarly,
The pipe 16 is used as a common pipe for introducing steam into the filter and for extracting the filter l& from the filter. However, as shown in FIG. 2, the culture l&introduction piping 13 and the steam discharge piping 19 are directly connected to the culture solution introduction side of the storage container 35 (filtration filter 15), and the steam introduction piping 21 and the filtrate extraction piping 17 may be directly connected to the filtrate permeation side of the storage container 35 (filtration filter 15). The filtration filter 15 in the embodiment shown in FIG. 1 can be used in either a direct flow type or a parallel flow type, but when a parallel flow type filtration filter is adopted,
It is preferable to provide a piping system as shown by broken lines in FIG. This piping system includes a pipe 26 connected to the culture wave introduction side of the filtration filter 15, a circulation pump (rotary pump in this example) 27, a valve 28, and a pipe 2 communicating with the culture wave introduction side 10.
9 are connected in this order. Further, a branch pipe 31 having a drain P30 is connected between the circulation pump 27 and the valve 28. As a result, the pipe 11,
A culture solution circulation system consisting of the valve 12, piping 13, piping 14, filtration filter 15, piping 26, circulation pump 27, valve 28, and piping 29 is formed, and this circulation system prevents clogging of the filtration filter 15. This can be prevented even more effectively. The operation of the apparatus shown in FIG. 1 equipped with the above-mentioned culture medium circulation system will be explained below. First, before starting culture, valve 12.28
is closed and steam is supplied into the culture tank 10 from a steam pipe (not shown) to sterilize the culture tank mortar and the medium charged therein, as well as the pipe 11 and the two pipes by heating with steam. On the other hand, with valve 18 closed, valves 20, 30, and 22 are opened to steam (
Steam is supplied from a 3% supply source 23, and piping 21, piping 16,
Filtration filter 15, piping 14, piping 13, piping 19,
The piping 26, the circulation pump 27, and the branch pipe 31 are sterilized by heating and steam. After sterilization, the valves 22, 20, and 30 are slightly opened, and steam sealing is performed in the same manner as described above. When sampling, close the valves 22, 20.30, then open the valve 12.28, start the circulation pump 27 to flow the culture solution in the culture tank 10 into the culture solution circulation system, and open the valve 18. Then, the filtered waves transmitted through the filter 15 are collected. When the sampling is completed, the circulation pump 27 is stopped, the valve 12.28.8 is closed, and then the valves 22 and 20.30 are slightly opened to perform the steam sealing as described above. This allows sterilization and backwashing to be performed at the same time. Note that if steam sealing is not performed, valves 12.28.
After completing the sampling operation by closing valve 18,
0.30.22 is opened and steam is supplied from the steam supply source 23 to the filtration filter 15 to backwash the filtration filter. Thereby, backwashing and sterilization can be performed simultaneously in this case as well. As a result of making the pore size of the filtration filter as large as possible without allowing the bacterial cells in the culture chamber to pass through, the filtrate (
Even if some solids remain in the sample), analyzers such as high-performance liquid chromatography systems have pre-filters and pre-columns, so even such filtered lfk can be directly applied to the analyzer. However, if you want to replace the prefilter or precolumn, or if you want to extend the cleaning interval, or if you want to replace the prefilter or precolumn
If it is desired to completely eliminate the pre-column, the filtration filters may be arranged in multiple stages as practically shown in FIG. In this case, a coarse filtration filter 1 is placed on the culture tank side.
5a, and a piercing filter 15 is used at the rear stage.
Use b. When filtration filters are arranged in multiple stages, the extraction pump 2 is placed after the latter stage filtration filter 15b.
5 must be installed for suction filtration. When a multistage filter as shown in FIG. 3 is used, the backwashing operation can be performed by the following procedure. For example, when the sampling operation is completed and all the valves in FIG. Steam from source 23 is passed through post-filter 15b. Next, in order to backwash the previous stage filter 158,
Valve 18a and drain valve 20a are opened while valve 22 remains open, and drain valve 20b is closed. As a result, the steam from the steam supply source 23 is introduced into the front filter 15H via the rear filter 15b. After these backwash operations are completed, either the valve 22 and the drain valve 20a are slightly opened to perform steam sealing, or all the valves are closed. FIG. 4 shows an example in which the sampling device of the present invention is directly connected to an analysis device to completely automate the analysis. In the figure, the parts incorporating the sampling device of the present invention shown in FIG. 1 are designated by the same reference numbers (12, 15, 18, 20
, 22°23 25.27, 28, 30.35), the explanation will be omitted. The sample liquid (a-filtrate) from the filtration filter 15 is sent by the pump 25 via the check valve 32 to a bubble removal sample pot, where air bubbles in the liquid are removed. A standard solution for calibrating the analyzer is sent to the bubble removal sample box 1 through a check valve 33 by a pump 41, or washing water for cleaning the piping system and each device is sent by a pump 42. It is sent through the check valve 34 and air bubbles are removed as well. The air bubble removal sample pot has a capacity of approximately 3 mg and consists of an F-shaped outer cylinder sealed by a top wall and a bottom wall, and a small diameter inner cylinder with an open top end, and an overflow pipe on the top wall of the outer cylinder. is connected, and the inner cylinder into which each liquid of sample liquid, standard liquid, and washing water flows is penetrated through the bottom wall of the outer cylinder. 11 The liquid overflowed from the top of the inner cylinder and the gas in the liquid was separated from the liquid.
One body flows down and stays between the outer circumference of the inner cylinder and the inner circumference of the outer cylinder, and is sucked and transported by the pump 43 from a pipe provided on the bottom wall of the outer cylinder. Therefore, in the bubble removal sample pot, the flow rates of the pumps 25, 41, 42 and the pump 43 are set so that the inflow amount is greater than the outflow amount, so that the liquid in the pot is exhausted and the pump 43 does not suck air. ing. The air (bubbles) separated from the liquid in the pot is sent from the top of the pot through an overflow pipe to a drain 1 and discharged to the outside. The sample liquid from which air bubbles have been removed in the air removal sample pot is sent via a sampling injector by a pump 43, a three-way valve 45, and a prefilter to an online automatic analyzer, where it is aliquoted. The sampling injector collects a predetermined volume of each of the sample liquid, floating QWI, or purified water sent from the pump 43, and transfers the predetermined amount of each liquid sampled into the injector to the eluent that is pumped from the pump 44. This sampling injector is a device that extrudes 1 m of each liquid to the device and discharges 1 m of excess liquid to the drain 2. This sampling injector is equipped with a six-way valve as shown in Fig. 5A and B. It consists of a sampling loop (tube), and the sampling loop holds a predetermined volume of each liquid to be sent to the analyzer.To explain an example of the operation of the sampling injector, in the state shown in Figure 5A, the pump The sample solution, washing water, or standard solution sent from the pump 43 passes through the sampling loop and is directly discharged to the drain 2. On the other hand, the eluent from the pump 44 passes through the six-way valve and flows to the analyzer. Next, when the six-way valve is rotated to the state shown in FIG. On the other hand, the sample liquid, washing water, or standard liquid continuously sent from the pump 43 passes through the six-way valve and is discharged as it is to the drain 2.The sample liquid from the sampling injector is passed through the three-way valve 45. The sample liquid is sent to the online automatic analyzer through a pre-filter.The pre-filter is provided to remove dust from the sample liquid and to prolong the replacement period of the pre-column. sample i (e.g. by time)
Switch the flow of & from prefilter A to B or from B to A. The online automatic analyzer consists of a PLC (high performance liquid chromatography) device, an analyzer, and a data computer. Cat 31 has UV (ultraviolet visible spectrometer) and R1 (differential spectrometer)
The data angle q analysis computer is equipped with each of them, and the analysis of the reciprocal term 1-1 is performed. In response to the signal received, the 11PI and C devices are controlled to start analysis, and the analysis results are sent to the computer. A sampling and analysis system for the gas in the culture tank is built into the system, and a gas mass spectrometer is used to determine the concentration of various gases in the culture tank, mainly oxygen concentration, carbon dioxide gas concentration, etc., and the measurement results are sent to a computer. The computer receives signals from various sensors and analyzers, interrupts the culture state, and instructs the process controller to take necessary measures.The process controller receives instructions from the computer and controls the culture. In addition to controlling the 11 controls of the sampling device of the present invention and the f of the analysis 11
Perform fiη control. Therefore, the supply of acid, alkali, and sterile air to the culture medium in the culture tank is controlled by the process controller via the computer based on information from the pH sensor, Do sensor, etc.
Nutrient sources such as sugars are controlled by a process controller via a computer based on the analysis results of samples by an 11 PLC device or the like. An example of the operation of the sampling device of the present invention will be described below with reference to the time chart of the sampling device shown in FIG. First, prior to the first sampling [1], the analyzer is calibrated using a standard solution. For this purpose, the pumps 41, 43 are activated to send the standard solution to the degassing sample pot and further to the sampling injector. Initially, this standard solution passes through the sampling loop in the sampling injector and is discharged to the drain 2, but by operating the sampling injector's main valve to bring it into the state shown in Figure 5B,
Specified capacitance 'l' included in the sampling loop
tR is pushed out by the melt M pump sent by the pump 44, which is constantly operating, and is sent through the pre-filter A by selection of the three-way valve 45 to the automatic needle one-loaf device, where it is calibrated. Go and adjust the analyzer. After the calibration of the analyzer with the standard solution is completed, the pump 41 is stopped and the pump 42 is activated. This allows the washing water to flow to the bubble removal sample pot and further to the pump 43.
and sent to the sampling injector. By operating the six-way valve in the sampling injector, a predetermined amount of wash water was sent to the analyzer through Prefilter-A in the same manner as above, and the standard solution was washed without being detected by the analyzer. Make sure that. Calibration using such a marker and cleaning with washing water may be performed about once a day. During the transport of the standard solution and wash water to the analyzer, the valves 30, 20 and 22 are kept slightly open to steam-seal the filter 15 and the piping system connected thereto. Then, in order to sample the first sample liquid from the mouth, the valves 30, 20 and 22 are closed;
Meanwhile, valves 28.12 and 18 are opened. As a result, the culture wave in the culture tank is filtered by the filtration filter 15, and the filtrate (sample liquid) is passed through the check valve 32 by the pump 25.
The sample is sent to the bubble removal sample pot via the pump 43, and further sent to the sampling injector by the pump 43. By operating the six-way valve in the sampling injector, a predetermined amount of sample liquid is sent to the analyzer through the prefilter A in the same manner as described above, and a predetermined analysis is performed. The surplus of the culture solution introduced from the culture tank into the filter 15 is circulated by the pump 27 through the valve 28 to the culture tank. After sampling, pumps 27.25 and 43 are stopped, valves 28.12 and 18 are closed, and valve 30.20 is closed.
and 22 are opened again to backwash the filtration filter 15 using steam from the steam supply source 23. After the first sampling (1) is completed, the valves 30, 20 and 22 are slightly opened to seal the filter 15 and the piping system connected thereto with steam. During this time, the three-way valve 45 is operated to switch from pre-filter A to B, and if necessary, pre-filter A is replaced. Part 2: “If you get excited about sampling 1 and after that,
Open valves 28.12 and 18, valves 30.20 and 22.
After closing, sampling is performed in the same manner as the first time, and after the sampling is completed, backwashing is performed in the same manner as in the first time 1. Experimental Example 1 Using the sampling device of the present invention shown in FIG. 1, which is equipped with a culture solution circulation system, an experiment was conducted to confirm the backwashing effect of the filter by steam. A ceramic filtration filter with a pore size of 0.2 μm was used as the filtration filter. While culturing baker's yeast in a medium containing molasses as a carbon source, the culture medium was continuously circulated through a filtration filter (membrane flow rate 0.16 a/5ec) every 20 minutes for 5 minutes (15
The filtrate was sampled at a sampling timing of 5 minutes after 5 minutes had elapsed, and the amount of culture solution permeated was measured. When the amount of transmission becomes 20 mJ7/ll1n or less,
The filtration filter was backwashed with steam, and the state of recovery of the amount of culture solution permeated after backwashing was investigated. The measured values of the amount of culture solution permeated were plotted and displayed as a continuous line, and the results are shown in FIG. As a comparative experiment, an experiment was conducted in which a conventional apparatus as shown in FIG. 12 was used, and filtrate was used instead of steam to backwash the filter. The specifications of the filter and other experimental conditions were the same as in the above experiment. The results of the comparative experiment are shown in the 8th
As shown in the figure. These experimental results show that backwashing using steam recovers the amount of permeation through the filter to the same level as the initial level, but when backwashing using filtrate, the amount of permeation does not recover much and the sample The result was that it was not possible to collect sufficient amount over a long period of time. Therefore, it can be seen that backwashing using steam is more effective. Experimental Example 2 Using the sampling device of the present invention shown in FIG.
Gllus nlger [Aspergillus niger (filamentous fungus)] was cultured, and a sampling experiment was conducted on a medium containing a large amount of bacterial cells and solid matter. For this experiment, the circulation pump was started at one point near the end of the culture, and the culture 11k was circulated through the filtration filter at a membrane surface flow rate of 0.16 m/sec, and the amount of culture solution permeated from the filtration filter was set to δP1. Established. Initially, a ceramic filter with a pore size of 0.2 μm was used as the filtration filter, but the filter became clogged within 10 minutes, making it impossible to collect a sample. After backwashing with steam, sampling was attempted again, but it soon became impossible to collect samples. Therefore, sampling was stopped, the ceramic filtration filter with a pore size of 0.2μ was replaced with a ceramic filtration filter with a pore diameter of 2.0μ, and after sterilization with steam, the circulation pump was started again and the culture solution was filtered at the same membrane surface flow rate. The amount of culture solution permeated was measured. The above results are shown in FIG. There was no contamination of the culture tank due to sampling operations, including filter replacement operations. From the results shown in Figure 9, it is possible to perform stable sampling with a filtration filter with a pore size of 2.0μ, and even more stable sterile continuous sampling is possible by using backwashing with steam. It was also found to be effective for sampling culture fluids of animals, etc.

【発明の効果】【Effect of the invention】

上述したような構成を有するこの発明のサンプリング装
置によれば、培養液から菌体等を分離して直接クロマト
グラフィー等の分析装置にかけ得るサンプルを採取でき
るだけでなく、蒸気を用いて濾過フィルターの加熱殺菌
と逆洗を同11!jに(テうことができる。その結果、
サンプリングの際に生じゃすいコンタミネーションの問
題がなく、従って濾過フィルターの孔径の制約がなくな
り、濾過フィルターの目詰りが生じても逆洗によって目
詰りを曲i11にしかも従来の濾過液等による逆洗より
はるかに効果的に除去して濾過効果を回復させることが
できる。このように蒸気による濾過フィルターの逆洗と
加熱殺菌が行えることは、分析装置に直接かけ得るサン
プルを採取できることと相俟って、サンプリング装置と
クロマトグラフィー等の分析装置とを接続してサンプリ
ングと分析の自動化システムの形成を容易にさせる。 さらに、必要に応じて、ドレイン口から菌体やSS(浮
遊固体物質)を含んだサンプルを採取することも可能で
あるので、種々のサンプルを採取でき、幅店い利用がで
きる。
According to the sampling device of the present invention having the above-described configuration, it is possible not only to separate bacterial cells etc. from the culture solution and collect a sample that can be directly applied to an analytical device such as chromatography, but also to heat the filtration filter using steam. Sterilization and backwashing in 11 times! You can (te) to j.As a result,
There is no problem of contamination with fresh sludge during sampling, and therefore there are no restrictions on the pore size of the filtration filter, and even if the filtration filter becomes clogged, the clogging can be prevented by backwashing, and it can be reversed by conventional filtrate etc. It can be removed much more effectively than washing and restore the filtration effect. The ability to backwash and heat sterilize the filtration filter with steam in this way, along with the ability to collect samples that can be applied directly to the analysis device, also makes it possible to perform sampling by connecting the sampling device to an analysis device such as chromatography. Facilitates the formation of automated analysis systems. Furthermore, since it is possible to collect samples containing bacterial cells and SS (suspended solid substances) from the drain port as necessary, various samples can be collected and a wide range of uses can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明のサンプリング装置の基本的構成を示
す実施例の説明図;第2図および第3図はこの発明のサ
ンプリング装置のそれぞれ別な実施例を示す説明図;第
4図はこの発明のサンプリング装置を組込んだ完全自動
化分析システムの実施例を示す説明図;第5図Aおよび
Bは第4図のシステムで使用するサンプリングインジェ
クターの動作を示す説明図:第6図は第4図のシステム
におけるこの発明のサンプリング装置のタイムチャート
;第7図はこの発明のサンプリング装置を用いた蒸気に
よる逆洗効果を示すグラフ;第8図は第12図に示した
従来のサンプリング装置を用いた濾過液による逆洗効1
社を示すグラフ;第9図はこの発明のサンプリング装置
を用いて、孔径の異なる濾過フィルターを使用した場合
の蒸気による逆洗効果の…違を示すグラフ;第1O図、
第11図および第12図はそれぞれ光なる構成の従来の
サンプリング装置を示す説明図である。 10・・・培養槽、 12.18.20.21・・・弁
(切替手段)、 13・・・培養液導入配管、15・・
・濾過フィルター  17・・・濾過液抜出配管、 1
9・・・蒸気排出配管、 21・・・蒸気導入配管、 
35・・・収納容器。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment showing the basic configuration of the sampling device of this invention; FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams showing different embodiments of the sampling device of this invention; FIG. An explanatory diagram showing an embodiment of a fully automated analysis system incorporating the sampling device of the invention; FIGS. 5A and B are explanatory diagrams showing the operation of the sampling injector used in the system of FIG. 4; FIG. A time chart of the sampling device of this invention in the system shown in the figure; FIG. 7 is a graph showing the backwashing effect of steam using the sampling device of this invention; FIG. 8 is a graph showing the backwashing effect of steam using the sampling device of this invention; Backwashing effect by filtered liquid 1
Figure 9 is a graph showing the difference in the backwashing effect of steam when filters with different pore sizes are used using the sampling device of the present invention; Figure 1O;
FIGS. 11 and 12 are explanatory diagrams each showing a conventional sampling device having an optical configuration. 10...Culture tank, 12.18.20.21...Valve (switching means), 13...Culture solution introduction piping, 15...
・Filtration filter 17...Filtrate extraction piping, 1
9...Steam exhaust pipe, 21...Steam introduction pipe,
35...Storage container.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、容器に収納された濾過フィルターの一方の面側に培
養槽からの培養液を導入する培養液導入配管を、他方の
面側に前記濾過フィルターを透過した濾過液を抜出す濾
過液抜出配管を設けるとともに、前記濾過フィルターの
濾過液透過側に蒸気を導入する蒸気導入配管を、前記濾
過フィルターの培養液導入側に前記濾過フィルターを透
過した前記蒸気またはその凝縮水を排出する蒸気排出配
管を設け、培養槽からの培養液を前記濾過フィルターの
培養液導入側に導入し濾過液透過側に透過した濾過液を
抜出す工程と、蒸気を前記濾過フィルターの濾過液透過
側に導入し培養液導入側に透過した蒸気またはその凝縮
水を排出する工程とを切替える切替手段を設けたことを
特徴とする培養槽のサンプリング装置。 2、前記培養液導入配管、前記濾過液抜出配管、前記蒸
気導入配管および前記蒸気排出配管を各々独立に設けた
ことを特徴とする請求項1記載のサンプリング装置。 3、前記培養液導入配管と前記蒸気排出配管とを一部共
通する配管で構成したことを特徴とする請求項1記載の
サンプリング装置。 4、前記濾過液抜出配管と前記蒸気導入配管とを一部共
通する配管で構成したことを特徴とする請求項1記載の
サンプリング装置。 5、前記切替手段は、前記各配管にそれぞれ設けられた
弁から構成したことを特徴とする請求項1記載のサンプ
リング装置。
[Claims] 1. A culture solution introduction pipe for introducing the culture solution from the culture tank to one side of the filtration filter housed in a container, and a filtrate that has passed through the filtration filter to the other side. A filtrate extraction pipe is provided, and a steam introduction pipe for introducing steam to the filtrate permeation side of the filtration filter is provided, and a steam introduction pipe is provided to the culture solution introduction side of the filtration filter, and the steam that has passed through the filtration filter or its condensed water is provided. A step of providing a steam exhaust pipe for discharging steam, introducing the culture solution from the culture tank to the culture solution introduction side of the filtration filter, and extracting the filtrate that has permeated to the filtrate permeation side; 1. A sampling device for a culture tank, characterized in that a switching means is provided for switching between introducing steam into a permeation side and discharging permeated steam or condensed water to a culture solution introduction side. 2. The sampling device according to claim 1, wherein the culture solution introduction pipe, the filtrate extraction pipe, the steam introduction pipe, and the steam discharge pipe are each provided independently. 3. The sampling device according to claim 1, wherein the culture solution introduction pipe and the steam discharge pipe are partially constructed of a common pipe. 4. The sampling device according to claim 1, wherein the filtrate extraction piping and the steam introduction piping are partially constructed of a common piping. 5. The sampling device according to claim 1, wherein the switching means comprises a valve provided in each of the pipes.
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