KR101735463B1

KR101735463B1 - 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템

Info

Publication number: KR101735463B1
Application number: KR1020170013719A
Authority: KR
Inventors: 김현모; 김준형; 박현덕
Original assignee: 한국해양바이오클러스터 주식회사
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2017-05-15

Abstract

본 발명은 무취 미생물 양산을 최적화하는 발효시스템에 관한 것으로, 미생물 중에 냄새를 유발하지 않는 무취 미생물을 양산 및 배양하기 위해 사용되는 최적화된 배양시스템에 관한 것이다.
본 발명은 배지 제조 및 설비 세척 공정 등을 프로그램화하여, 조건에 따라 간단하게 무취 미생물을 배양하도록 하는 것이다. 또한 무취 미생물 배양 시스템을 이용하여 무취 미생물 배양 공정을 최적화시킴으로, 대규모의 무취 미생물 배양이 가능하며, 공정시간을 단축한다.

Description

무취 미생물 양산을 위한 발효시스템 {omitted}

본 발명은 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템에 관한 것으로, 미생물 중에 냄새를 유발하지 않는 무취 미생물을 대량으로 양산 및 배양하기 위해 사용되는 배양시스템에 관한 것이다.

일반적으로 미생물은 농업, 축산, 수산업 등에 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 광합성균이나 유산균, 바실러스균, 효모균, 남조균 등을 배양하여 물에 희석시킨 다음, 종자를 소독하거나, 토양에 살포하거나, 작물에 관주하거나, 엽변에 살포하거나, 또는 가축 먹이에 혼합하는 방식으로 사용한다. 미생물은 작물이나 가축의 생산을 촉진시키고 병충해를 방지할 수 있으며, 질병을 예방하며, 육질을 좋게 하며, 배설물의 악취와 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 병원균의 증식을 억제하거나 유익균은 돕고 유해균을 억제시키는 등의 다양한 효과를 얻을 수 있게 한다.

이러한 미생물을 발효하기 위한 공정은 배지의 제조를 각각의 성분 비율에 맞게 계산하고, 배양할 균주 또는 기타 상황에 따라 복잡하게 진행이 되어왔다.

특히 대규모의 미생물 발효 진행 중에 발생되는 오염이 어디에서 발생하는지를 찾기 위해서 고가의 배지를 사용하여 시험(공시험)해야 하므로 비용적인 측면에서도 부담이 되는 실정이다.

한국등록특허공보 제10-1653988호 (2016.08.30)

본 발명의 목적은 배지 제조 및 설비 세척 공정 등을 프로그램화하여, 조건에 따라 간단하게 무취 미생물을 배양하도록 하는 것이다.

또한 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템을 이용하여 미생물 발효 공정을 최적화시킴으로, 대규모의 무취 미생물 배양이 가능하며, 공정시간을 단축하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해,

본 발명은 무취 미생물을 배양하기 위한 발효용 배지가 제조되거나 세정액을 공급받는 배지제조부(100); 상기 배지제조부(100)로부터 제조된 발효용 배지를 공급받아, 공급된 발효용 배지 속의 잡균을 멸균시키도록 고온의 상태에서 발효용 배지를 통과시키는 멸균부(200); 상기 멸균부(200)에서 멸균된 발효용 배지를 제공받아 무취 미생물을 배양시키는 발효부(300); 상기 배지제조부(100), 멸균부(200) 및 발효부(300)의 동작을 제어하는 제어부(400);를 포함하고, 상기 배지제조부(100)는 배지제조기(130)로 공급되기 위한 영양배지가 저장되는 배지저장부(110); 배지제조기(130)로 공급되기 위한 세정액이 저장되는 세정액저장부(120); 배지저장부(110)로부터 선택된 영양배지를 공급받아 무취 미생물을 배양하기 위한 발효용 배지가 제조되는 배지제조기(130);를 포함하고, 상기 배지저장부(110)의 영양배지는 단일성분으로서, 배양을 위해 사용되는 배양배지와 무취미생물 배양 공정 중에 발생되는 오염의 원인을 확인하기 위해 사용되는 공시험배지로 나뉘어 저장되고, 상기 세정액저장부(120)의 세정액은 CIP원료인 것을 특징으로 하고, 상기 멸균부(200)는 배지제조기(130)로부터 공급된 발효용 배지가 발효부(300)로 이동되는 관형태의 배지이동부(210); 상기 배지이동부(210)와 연결되어 열을 생성하며, 이동되는 발효용 배지를 135~150도에서 2~5초동안 멸균시키는 열교환부(220);를 포함하고, 상기 발효부(300)는 내부에 무취 미생물이 배양되는 공간이 형성되며, 상기 멸균부(200)를 통해 멸균된 발효용 배지가 공급되어 무취 미생물이 배양되는 발효기(310); 상기 발효기(310) 내부의 흡광도를 측정하여 미생물의 생장을 확인하는 센서부(320); 상기 발효기(310)와 연결되며, 무균의 상태로서 배양된 무취 미생물을 추출하는 추출부(330); 상기 발효기(310)의 외부에 설치되되, 발효기(310)의 내부로 공기를 주입하는 공기주입부(340);를 포함하고, 상기 추출부(330)는 글로브박스이며, 무취 미생물을 채취하도록 글로브박스 내부에 위치하는 세균 배양관을 포함하고, 상기 공기주입부(340)를 통해 공기가 주입될 때, 공기를 고온으로 가열한 후 저온으로 냉각시킴으로 멸균이 된 공기가 발효기(310)로 주입되는 것을 특징으로 하며, 상기 제어부(400)는 상기 발효기(310)로 공급되는 무취 미생물을 선택하고, 선택된 무취 미생물이 배양되기 위한 발효용 배지가 제조되도록 배지저장부(110)에 저장된 영양배지를 선택하고, 무취 미생물이 발효기(310)에서 배양되는 용량을 선택하면, 선택된 용량에 따라 발효용 배지의 양이 설정되도록 제어하는 발효제어부(410); 상기 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300)를 차례대로 세척하기 위하여 세정액저장부(120)에 저장된 세정액을 선택하고, 선택된 세정액에 대한 공급정보를 설정하며, 설정된 공급정보대로 선택된 세정액이 배지제조기(130)로 공급되도록 제어하는 세척제어부(420);
무취 미생물이 오염발생 시, 오염된 부분을 확인하도록 배지저장부(110)에 저장된 영양배지 중에 공시험배지를 선택하여 배지제조부(100)로 제공하여 공시험용 배지를 제조하고, 제조된 공시험용 배지가 멸균부(200), 발효부(300)로 제공되도록 제어하는 오염위치확인제어부(430);를 포함하고, 세척제어부(420)의 세정액에 대한 공급정보가 세정액의 농도, 온도, 유속, 처리시간을 포함하며, 상기 세척제어부(420)는 세척에 필요한 세정액의 농도를 선택하고, 수온과 유속을 설정함으로써 설정된 공급정보대로 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300)가 차례대로 세척되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템을 제공한다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 본 발명은 배지 제조 및 설비 세척 공정 등을 프로그램화하고, 조건에 따라 최적화된 배양공정을 거침으로 무취 미생물배양시간을 단축하는 효과가 있다. 또한 무취 미생물 양산을 최적화하는 발효시스템을 이용하여 무취 미생물 배양 조건을 설정함으로 대규모의 무취 미생물 배양이 가능하다.

또 다른 효과는 배양공정이 끝난 후, 화학적인 방법 등으로 설비를 자동으로 멸균시키어 다음 공정을 빠르게 진행하도록 한다.

그리고 대규모의 미생물 배양공정 중에 미생물 오염이 발생시, 최소 영양성분을 프로그램화하여 최소 비용으로 오염원을 찾아내어 시간단축과 비용절감의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구범위에 의해 한정된다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명인 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템은 무취 미생물을 대규모 배양(발효)하기 위한 시스템으로서, 배양공정을 프로그램화하여 사용자가 원하는 무취 미생물을 배양하기 위해 무취 미생물에 최적화된 발효용 배지를 제조하고, 제조된 발효용 배지를 통하여 무취 미생물이 배양되도록 하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은 미생물 중에 냄새를 유발하지 않는 무취 미생물을 사용한 것이나, 이에 한정하지 않음은 물론이다.

무취 미생물은 냄새를 유발시키지 않는 미생물로서, 본 발명은 공조장치에서 무취 바이오필름으로의 코팅에 이용되는 무취 미생물을 양산(배양)하기 위하여 사용되는 배양공정의 최적화에 관한 것이다.

본 발명인 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템은 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300), 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

먼저, 배지제조부(100)는 무취 미생물을 배양할 발효용 배지가 제조된다.

배지란 영양배지로도 불리며, 무취 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위하여 배양체가 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 하고, 다시 특수한 목적을 위한 물질을 넣어 혼합한 것이다. 배지는 기체상으로 얻어지는 것을 제외한 생존, 발육에 불가결한 물을 비롯한 영양물질로서 탄소원, 질소원, 무기염류, 발육인자(비타민류) 등을 공급해준다.

상기 배지제조부(100)를 구체적으로 살펴보면, 배지제조부(100)의 구성요소는 배지저장부(110), 세정액저장부(120), 배지제조기(130)를 포함한다.

배지저장부(110)는 배지제조기(130)로 공급되기 위한 영양배지가 저장된다.

구체적으로는 배지저장부(110)에 저장되는 영양배지는 단일 성분으로서, 배양을 위해 사용되는 배양배지와 무취 미생물 배양 공정 중에 발생되는 오염의 원인을 확인하기 위해 사용되는 공시험배지로 나눌 수 있다.

즉, 배양배지는 무취 미생물을 대량으로 배양하기 위해 사용되는 배지이고, 공시험배지는 무취 미생물을 배양하기 위해 사용되는 목적이 아니기 때문에 무취 미생물이 자랄 수 있는 최소한의 영양성분을 공급하여 배양 공정의 단계별로 샘플링(sampling)을 통해 오염의 원인이 되는 위치를 추적하기 위해 사용되는 것이다.

여기서 '오염'은 목적하는 무취 미생물 이외에 다른 무취 미생물이 함께 배양되었다는 것을 의미한다.

세정액저장부(120)는 배지제조기(130)로 공급되기 위한 세정액이 저장된다. 즉, CIP(Cleaning In Place; 제자리세정) 원료가 저장되는 탱크이다.

CIP(Cleaning In Place) 원료란, 무취 미생물의 배양에 사용된 설비를 세척하기 위한 원료로서, 무취 미생물 배양공정이 끝난 후 상기 세정액을 사용하여 설비를 세척하는 것이 가능하다.

배지제조기(130)는 배지저장부(110)로부터 선택된 영양배지를 공급받아 무취 미생물이 배양되기 위한 발효용 배지가 제조되고, 세정액저장부(120)로부터 세정액을 공급받는 곳이다.

상기 배지제조기(130)는 배지저장부(110)와 세정액저장부(120)와 연결되어 제어부(400)에 설정된 설정에 따라 영양배지 또는 세정액을 공급받는다.

이에 대한 구체적인 동작은 하기에 설명하므로 이를 생략한다.

상기 발효용 배지가 배지제조기(130)에서 제조된 후, 멸균부(200)로 발효용 배지를 이동시켜 발효용 배지를 멸균시킨다.

이러한 멸균부(200)는 상기 배지제조부(100)로부터 제조된 발효용 배지를 공급받아, 공급된 발효용 배지 속의 잡균을 멸균시키도록 고온의 상태에서 발효용 배지를 통과시키는 역할을 한다.

배지는 완전히 멸균한 후 목적균(목적미생물)을 배양하지 않으면 잡균이 증식될 염려가 있으므로 배지를 보존하기 위해 반드시 멸균이 필요하다.

이를 위해 멸균부(200)를 통해 배지제조부(100)로부터 이동된 발효용 배지를 멸균하는 작업이 실행된다.

상기 멸균부(200)를 구체적으로 살펴보면, 멸균부(200)는 배지이동부(210), 열교환부(220)로 구성된다.

배지이동부(210)는 관의 형태로 배지제조부(100)(즉, 배지제조기(130))로부터 공급된 배지가 발효부(300)로 이동되는 통로역할을 한다.

열교환부(220)는 상기 배지이동부(210)와 연결되어 고온의 상태를 유지하도록 열을 생성한다. 구체적으로는 열교환부(220)는 일반 실온에서 자랄 수 있는 모든 무취 미생물을 완전히 사멸시키도록 120~160℃의 초고온의 상태에서 1~6초 동안 멸균시킨다. 바람직하게는 135~150℃에서 2~5초 동안 발효용 배지를 멸균시킨다.

상기 범위는 발효용 배지가 완전히 멸균될 수 있는 최적의 범위로서, 상기 범위보다 작으면 발효용 배지가 완전히 멸균되지 않아 잡균이 증식될 우려가 있고, 상기 범위보다 크면 발효용 배지의 유익한 성분이 파괴될 위험이 있다.

발효부(300)는 상기 멸균부(200)에서 멸균된 발효용 배지를 제공받아 무취 미생물을 배양시킨다.

발효기(310)는 내부에 무취 미생물이 배양되는 공간이 형성되며, 상기 멸균부(200)를 통해 멸균된 발효용 배지가 공급되어 무취 미생물이 배양된다.

상기 발효기(310)는 균주(무취 미생물)을 배양하기 위해 사용하는 것이다.

즉, 배지제조부(100)에 의해 제조된 발효용 배지가 발효기(310) 내부로 공급된 후, 배양할 목적 미생물(무취 미생물)을 주입하여 배양액을 생성한다.

상기 발효기(310)의 외부에는 공기주입부(340)가 추가로 형성된다.

무취 미생물은 호흡을 위해 산소가 필요하기 때문에 공기주입부(340)를 통하여 공기를 발효기(310) 내부로 주입할 필요가 있다. 본 발명에 의하면, 공기주입부(340)는 발효기(310)의 외부에 설치되어, 주기적으로 또는 필요시 발효기(310) 내에 공기를 주입하여 무취 미생물이 필요한 산소를 공급한다.

상기 공기주입부(340)를 통해 공기가 주입될 때, 고온으로 공기를 가열한 후 저온으로 냉각시킴으로 멸균이 완료된 깨끗한 공기가 주입된다.

센서부(320)는 발효기(310)의 외부 일측에 형성되어, 상기 발효기(310) 내부의 흡광도를 측정한다.

상기 센서부(320)는 무취 미생물의 생장을 확인하기 위한 것으로, 발효기(310)에 일정한 파장의 빛을 통과시켰을때, 발효기(310)에 들어있는 배양액은 그 빛을 흡수 또는 산란시킬 수 있다. 이때 흡수된 빛의 양은 용액(배양액)의 세포농도에 비례함을 이용하는 것이다. 즉, 투과된 빛의 양에 따라 무취 미생물의 생장속도를 확인할 수 있으며, 상기 센서부(320)는 흡광도의 값을 주기적 또는 필요한 상황에 따라 측정한다. 예를 들어, 센서부(320)는 발효기(310)의 흡광도를 1분 간격으로 3회 측정한다고 설정하여, 실험자가 수시로 무취 미생물의 생장을 확인할 수 있다.

센서부(320)를 통해 실험자는 무취 미생물이 얼마나 생장했는지 확인할 수 있어, 수시로 발효기(310)의 배양액을 채취(샘플링)하여 무취 미생물의 생장을 확인할 필요가 없게 되어 실험작업의 번거로움이 줄어든다. 또한 중간 샘플링과정 사이에 발생하는 무취 미생물의 오염을 방지하는 효과도 있다.

추출부(330)는 상기 발효기(310)와 연결되어 외부에 설치되며, 무균의 상태로서 배양된 무취 미생물을 추출한다.

특히 무취 미생물은 오염에 취약하기 때문에 무균의 상태에서 배양된 무취 미생물을 채취(샘플링)해야 한다. 따라서 실험자는 상기 센서부(320)를 통해 무취 미생물의 생장을 확인하여, 샘플링이 필요 시 추출부(330)를 통해 배양액을 샘플링한다.

상기 추출부(330)는 글로브박스(glove box)가 바람직하며, 추출부(330)의 내부에 세균 배양관(culture tube)를 두어 배양액을 샘플링하여, 무취 미생물의 오염을 방지하는 효과가 있다.

제어부(400)는 상기 배지제조부(100), 멸균부(200) 및 발효부(300)의 동작을 제어한다.

상기 제어부(400)는 크게 발효제어부(410)와 세척제어부(420)로 나눌 수 있다.

발효제어부(410)는 상기 발효기(310)로 공급되는 무취 미생물을 선택하고, 선택된 무취 미생물이 배양되기 위한 발효용 배지가 제조되도록 배지저장부(110)에 저장된 영양배지를 선택하고, 무취 미생물이 발효기(310)에서 배양되는 용량을 선택하면, 선택된 용량에 따라 발효용 배지의 양이 설정되도록 제어한다.

즉, 실험자는 발효제어부(410)를 통해 무취 미생물의 발효공정조건을 설정한다.

배양공정조건은 무취 미생물을 배양하기 위해서 배양할 무취 미생물(균주), 제조될 발효용 배지, 발효(배양)용량 등을 포함한다.

이에 대한 실시예를 아래에서 설명한다.

먼저, 배양할 무취 미생물인 'A'를 준비한다.

실험자는 무취 미생물 'A'를 배양하기 위한 발효용 배지를 제조하도록 발효용 배지가 제조될 영양배지의 배지조성물을 지정한다.

무취 미생물 'A'를 배양하기 위한 발효용 배지의 배지조성물을 Glucose, Yeast extract, Ammonium Chloride, Dipotassium Phosphate, Monopotassium Phosphate, Magnesium Sulfate, Calcium Chloride 이라고 가정한다.

실험자는 상기 배지조성물의 각 성분함량을 추가로 지정할 수도 있다.

그 다음으로 발효제어부(410)를 통해 배양될 무취 미생물의 용량을 선택한다.

상기의 과정이 끝나면, 발효기(310)에서 무취 미생물 'A'를 배양하기 위해, 배지저장부(110)를 통해 지정된 영양배지가 배지제조기(130)로 공급되어 무취 미생물을 배양하기 위한 발효용 배지가 제조된다.

무취 미생물'A'를 1000L의 용량에서 배양하는 것으로 선택한다면, 선택된 용량에 따라 발효용 배지의 용량이 자동으로 조절되어 발효기(310)로 공급된다.

즉, 배지제조기(130)에서 발효용 배지를 제조 시, 설정된 발효규격(ex. 500L의 용량, 1000L의 용량 등)에 따라 사용되는 발효용 배지의 무게가 다르기 때문에 상기 발효제어부(410)를 통해 이를 제어할 수 있다.

예를 들면 무취 미생물 'A'를 배양하기 위해 필요한 탄소원이 1%라고 가정한다면, 500L의 용량과 1000L의 용량에서 필요한 탄소원의 무게는 다를 것이다. 즉, 발효규격에 따라 탄소원 1%가 나타내는 배지의 무게가 다른 것이다. (발효용 배지의 비율은 용량 100%을 기준으로 대비한 것임.)

따라서 무취 미생물 'A'를 1000L의 용량에서 배양하는 것이기 때문에, 이에 맞게 제조된 발효용 배지 1%가 발효기(310)로 공급된다.

세척제어부(420)는 상기 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300) 중에 하나 이상을 세척하기 위하여 세정액저장부(120)에 저장된 세정액을 선택하고, 선택된 세정액에 대한 공급정보를 설정하며, 설정된 공급정보대로 선택된 세정액이 배지제조기(130)로 공급되도록 제어한다.

상기 세정액에 대한 공급정보란 세정액의 농도, 온도, 유속, 처리시간 등을 포함하는 정보이다.

상기 세척제어부(420)는 무취 미생물의 배양(발효)이 끝난 후, 배양공정(발효공정)을 실시했던 설비들을 무균의 상태가 되도록 세척하기 위해 세정액을 공급하도록 제어하는 역할을 한다.

실험자가 설비를 세척하기 위해서는 세척제어부(420)를 통하여 세척에 필요한 물질(세정액)의 농도를 먼저 선택하고, 수온을 설정한 후 유속을 설정하면, 설정된 값에 따라 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300)의 세척작업이 차례대로 진행된다.

실험자가 상기 발효제어부(410)와 세척제어부(420)를 통해 설정한 설정값은 메모리화되어 저장될 수 있으며, 실험자가 추가 작업 시 이전 기록을 확인하여 같은 공정을 시행할 수 있어 작업시간을 단축시키는 효과가 있다.

상기 제어부(400)는 오염위치확인제어부(430)를 더 포함할 수 있다.

오염위치확인제어부(430)는 무취 미생물 오염발생시, 오염된 부분을 확인하도록 배지저장부(110)에 저장된 공시험을 위한 영양배지를 선택하여 배지제조부(100)로 제공하여 공시험용 배지를 제조하고, 제조된 공시험용 배지를 멸균부(200) 및 발효부(300)로 제공하도록 제어한다.

상기 오염위치확인제어부(430)는 어느 단계에서 무취 미생물이 오염됐는지 파악할 수 있도록 상기 발효제어부(410)를 통해 단계별로 공정이 시행시, 각 단계마다 배양액을 채취하여 오염위치를 파악한다.

상기와 같이 본 발명의 무취 미생물 배양 시스템은 전체적인 공정을 프로그램화하여 사람을 통해 수작업으로 실행되었던 배지 조합과 각 성분의 비율계산 등으로 인한 착오가 발생되어 비용 및 시간이 소비되는 것을 방지할 수 있다.

또한 발효용 배지를 제조하고 설비를 세척하는 공정 등을 제어부(400)를 통해 프로그램화하여 조건에 따라 빠르고 간단하게 대규모의 무취 미생물이 배양되며, 설비를 자동으로 세척하여 다음 공정을 빠르게 시작할 수 있어 공정속도에서 상당한 시간을 단축할 수 있다.

그리고 무취 미생물 오염 발생 시에도 어느 위치에서 오염이 발생됐는지 파악이 용이하며 최소한의 영양배지를 사용하여 공시험을 실시함으로 최소비용으로 오염원인을 찾아낼 수도 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100 배지제조부
110 배지저장부
120 세정액저장부
130 배지제조기
200 멸균부
210 배지이동부
220 열교환부
300 발효부
310 발효기
320 센서부
330 추출부
340 공기주입부
400 제어부
410 발효제어부
420 세척제어부
430 오염위치확인제어부

Claims

무취 미생물을 배양하기 위한 발효용 배지가 제조되는 배지제조부(100);
상기 배지제조부(100)로부터 제조된 발효용 배지를 공급받아, 공급된 발효용 배지 속의 잡균을 멸균시키도록 고온의 상태에서 발효용 배지를 통과시키는 멸균부(200);
상기 멸균부(200)에서 멸균된 발효용 배지를 제공받아 무취 미생물을 배양시키는 발효부(300);
상기 배지제조부(100), 멸균부(200) 및 발효부(300)의 동작을 제어하는 제어부(400);를 포함하고,

상기 배지제조부(100)는
배지제조기(130)로 공급되기 위한 영양배지가 저장되는 배지저장부(110);
배지제조기(130)로 공급되기 위한 세정액이 저장되는 세정액저장부(120);
배지저장부(110)로부터 선택된 영양배지를 공급받아 무취 미생물을 배양하기 위한 발효용 배지가 제조되는 배지제조기(130);를 포함하고,
상기 배지저장부(110)의 영양배지는 단일성분으로서, 배양을 위해 사용되는 배양배지와 무취미생물 배양 공정 중에 발생되는 오염의 원인을 확인하기 위해 사용되는 공시험배지로 나뉘어 저장되고, 상기 세정액저장부(120)의 세정액은 CIP원료인 것을 특징으로 하고,

상기 멸균부(200)는
배지제조기(130)로부터 공급된 발효용 배지가 발효부(300)로 이동되는 관형태의 배지이동부(210);
상기 배지이동부(210)와 연결되어 열을 생성하며, 이동되는 발효용 배지를 135~150도에서 2~5초동안 멸균시키는 열교환부(220);를 포함하고,

상기 발효부(300)는
내부에 무취 미생물이 배양되는 공간이 형성되며, 상기 멸균부(200)를 통해 멸균된 발효용 배지가 공급되어 무취 미생물이 배양되는 발효기(310);
상기 발효기(310) 내부의 흡광도를 측정하여 미생물의 생장을 확인하기 위한 센서부(320);
상기 발효기(310)와 연결되며, 무균의 상태로서 배양된 무취 미생물을 추출하는 추출부(330);
상기 발효기(310)의 외부에 설치되되, 발효기(310)의 내부로 공기를 주입하는 공기주입부(340);를 포함하고,
상기 추출부(330)는 글로브박스이며, 상기 추출부(330)의 내부에 위치하며 무취 미생물을 채취하기 위한 세균 배양관을 포함하고,
상기 공기주입부(340)를 통해 공기가 주입될 때, 공기를 고온으로 가열한 후 저온으로 냉각시킴으로 멸균이 된 공기가 발효기(310)로 주입되는 것을 특징으로 하며,

상기 제어부(400)는
상기 발효기(310)로 공급되는 무취 미생물을 선택하고, 선택된 무취 미생물이 배양되기 위한 발효용 배지가 제조되도록 발효용 배지의 배지조성물을 설정하면, 설정된 배지조성물에 따른 영양배지가 배지저장부(110)에서 선택되고, 무취 미생물이 발효기(310)에서 배양되는 용량을 선택하면, 선택된 용량에 따라 발효용 배지의 양이 설정되도록 제어하는 발효제어부(410);
상기 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300)를 차례대로 세척하기 위하여 세정액저장부(120)에 저장된 세정액을 선택하고, 선택된 세정액에 대한 공급정보를 설정하며, 설정된 공급정보대로 선택된 세정액이 배지제조기(130)로 공급되도록 제어하는 세척제어부(420);
무취 미생물이 오염발생 시, 오염된 부분을 확인하도록 배지저장부(110)에 저장된 영양배지 중에 공시험배지를 선택하여 배지제조부(100)로 제공되며, 제공된 공시험배지는 배지제조부(100)를 통해 공시험용 배지로 제조되고, 제조된 공시험용 배지가 멸균부(200), 발효부(300)로 제공되도록 제어하는 오염위치확인제어부(430);를 포함하고,
세척제어부(420)의 세정액에 대한 공급정보는 세정액의 농도, 온도, 유속, 처리시간을 포함하며, 상기 세척제어부(420)는 세척에 필요한 세정액의 농도를 선택하고, 수온과 유속을 설정함으로써 설정된 공급정보대로 배지제조부(100), 멸균부(200), 발효부(300)가 차례대로 세척되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무취 미생물 양산을 위한 발효시스템.
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