一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由儲(chǔ)料瓶、多組恒溫水浴鍋、多組蠕動(dòng)泵和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置組成，全玻璃發(fā)酵罐體裝置內(nèi)下部設(shè)置多孔隔板，全玻璃發(fā)酵罐體裝置一側(cè)下部設(shè)置進(jìn)料口，全玻璃發(fā)酵罐體裝置另一側(cè)上部設(shè)置出料口，下部設(shè)有無菌空氣入口；發(fā)酵原料通過儲(chǔ)料瓶輸出，從進(jìn)料口進(jìn)入全玻璃發(fā)酵罐體裝置進(jìn)行發(fā)酵后通過出料口進(jìn)入連續(xù)發(fā)酵的下一組全玻璃發(fā)酵罐體裝置從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵工作。克服現(xiàn)有連續(xù)發(fā)酵裝置大多適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，不適應(yīng)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的小型實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了雙級(jí)串聯(lián)連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室的裝置，具有現(xiàn)實(shí)的實(shí)用性和價(jià)值。
【專利說明】一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，本實(shí)用新型涉及一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵是利用微生物大量生成和積累特定的代謝產(chǎn)物或菌體的過程。根據(jù)原料給料方式和產(chǎn)物放料方式的不同，可以將發(fā)酵分為分批發(fā)酵(Batch culture)、補(bǔ)料發(fā)酵(Fed-batch culture)和連續(xù)發(fā)酵(Continuous culture)等三種類型。連續(xù)發(fā)酵最早由Monod于1942年提出。1949年，Monod提出了著名的Monod方程[I]。1950年，Novick和Szilard發(fā)明了連續(xù)發(fā)酵的設(shè)備并提出了恒化培養(yǎng)(chemostat)的概念。在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了恒池培養(yǎng)(turbidostat) [2]、恒pH培養(yǎng)(pH auxostat) [3]、恒溶解氧培養(yǎng)(oxygen-stat) [4]和恒葡萄糖培養(yǎng)glucose_stat) [5]等。通常認(rèn)為,連續(xù)發(fā)酵的內(nèi)在缺陷是雜菌污染和菌株遺傳的不穩(wěn)定性。但是，需要關(guān)注的是連續(xù)發(fā)酵的篩選和富集效應(yīng)[7]?；谶@一效應(yīng)，Dykhuizen[6]討論了恒化培養(yǎng)過程中工程菌的遺傳穩(wěn)定性以及比生長速率對(duì)質(zhì)粒、溫和噬菌體和轉(zhuǎn)化子穩(wěn)定性的影響。參考文獻(xiàn):
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 由于現(xiàn)有連續(xù)發(fā)酵裝置大多適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，不適應(yīng)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的小型實(shí)驗(yàn)，針對(duì)綜上所述的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的雙級(jí)串聯(lián)連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室的裝置，具有現(xiàn)實(shí)的實(shí)用性。
[0012]本實(shí)用新型提供了一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由儲(chǔ)料瓶、多組恒溫水浴鍋、多組蠕動(dòng)泵和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置組成，全玻璃發(fā)酵罐體裝置內(nèi)下部設(shè)置多孔隔板，全玻璃發(fā)酵罐體裝置一側(cè)下部設(shè)置進(jìn)料口，全玻璃發(fā)酵罐體裝置另一側(cè)上部設(shè)置出料口 ；下部設(shè)有無菌空氣入口 ；該連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置通過水循環(huán)系統(tǒng)和發(fā)酵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵，水循環(huán)系統(tǒng)由多組恒溫水浴鍋和多組配套的全玻璃發(fā)酵罐體裝置組成，恒溫水從恒溫水浴鍋流出，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置下部進(jìn)入夾層，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置夾層的上部分流出，回到恒溫水浴鍋，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)系統(tǒng)；儲(chǔ)料瓶用于儲(chǔ)存發(fā)酵所用的發(fā)酵原料，儲(chǔ)料瓶外連接有濾膜，用于保持儲(chǔ)料瓶正常壓力，同時(shí)起到凈化空氣的作用，發(fā)酵原料通過儲(chǔ)料瓶輸出，從進(jìn)料口進(jìn)入全玻璃發(fā)酵罐體裝置進(jìn)行發(fā)酵后通過出料口進(jìn)入連續(xù)發(fā)酵的下一組全玻璃發(fā)酵罐體裝置從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵工作。
[0013]本實(shí)用新型中，根據(jù)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)室需求依次增加級(jí)數(shù)，確定選用多組恒溫水浴鍋、多組蠕動(dòng)泵和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置。
[0014]本實(shí)用新型中，儲(chǔ)料瓶用于儲(chǔ)存發(fā)酵所用的原料液。
[0015]本實(shí)用新型中，濾膜用于保持儲(chǔ)料瓶正常壓力，同時(shí)起到凈化空氣的作用。
[0016]本實(shí)用新型中，恒溫水浴鍋用于給全玻璃發(fā)酵罐體裝置提供恒溫水，起到保溫的作用，實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用時(shí)，可以將水浴鍋放置在高處，采用虹吸的原理，使全玻璃發(fā)酵罐體裝置夾層中的水得以循環(huán)。
[0017]本實(shí)用新型中，蠕動(dòng)泵用于發(fā)酵原料液以恒定的速度流入全玻璃發(fā)酵罐體裝置的進(jìn)料口 ；將從上一級(jí)流出的發(fā)酵液輸送至下一級(jí)全玻璃發(fā)酵罐體裝置。
[0018]本實(shí)用新型中，全玻璃發(fā)酵罐體裝置的罐體為雙層，優(yōu)先采用全玻璃發(fā)酵罐體裝置為雙層全玻璃發(fā)酵罐，全玻璃發(fā)酵罐體裝置的夾層用于恒溫循環(huán)水的流動(dòng)，保持發(fā)酵溫度。
[0019]本實(shí)用新型中，多孔隔板用于放置固定化細(xì)胞，同時(shí)可使通入的無菌空氣分散，均勻分布。
[0020]本實(shí)用新型中，無菌空氣入口用于通入無菌空氣，供酵母菌及醋酸菌生長繁殖。
[0021]在適用本實(shí)用新型提供的用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置中，采用恒溫水浴鍋循環(huán)水進(jìn)行溫度控制，蠕動(dòng)泵進(jìn)行流量控制。將固定化細(xì)胞放于全玻璃發(fā)酵罐體裝置下部的多孔隔板上，培養(yǎng)液填充至全玻璃發(fā)酵罐體裝置的出料口位置。在連續(xù)發(fā)酵運(yùn)行前，先進(jìn)行一段間歇發(fā)酵，通入無菌空氣，使全玻璃發(fā)酵罐體裝置中的細(xì)胞得以增殖，完成增殖后，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，連續(xù)發(fā)酵裝置開始運(yùn)行。
[0022]實(shí)施本實(shí)用新型提供的連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置具有的有益效果:
[0023]本實(shí)用新型提供了一種安全、省時(shí)、省力且適用的固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，克服現(xiàn)有連續(xù)發(fā)酵裝置大多適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，不適應(yīng)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的小型實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了雙級(jí)串聯(lián)連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室的裝置，具有現(xiàn)實(shí)的實(shí)用性和價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖1中:1_儲(chǔ)料瓶、2-濾膜、3-恒溫水浴鍋、4-蠕動(dòng)泵、5_全玻璃發(fā)酵裝置、6_多孔隔板、7-進(jìn)料口、8-出料口，9-無菌空氣入口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]參見附圖1，一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由儲(chǔ)料瓶(I)、多組恒溫水浴鍋(3)、多組蠕動(dòng)泵(4)和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)組成，全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)內(nèi)下部設(shè)置多孔隔板出)，全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5) —側(cè)下部設(shè)置進(jìn)料口
(7)，全玻璃發(fā)酵罐體裝置另一側(cè)(5)上部設(shè)置出料口(8)，下部設(shè)有無菌空氣入口(9);全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)為雙層全玻璃發(fā)酵罐；該連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置通過水循環(huán)系統(tǒng)和發(fā)酵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵，水循環(huán)系統(tǒng)由多組恒溫水浴鍋(3)和多組配套的全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)組成，恒溫水從恒溫水浴鍋(3)流出，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)下部進(jìn)入夾層，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)夾層上部分流出，回到恒溫水浴鍋(3)，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)系統(tǒng)；儲(chǔ)料瓶(I)用于儲(chǔ)存發(fā)酵所用的發(fā)酵原料，儲(chǔ)料瓶(I)外連接濾膜(2)，用于保持儲(chǔ)料瓶正常壓力，同時(shí)起到凈化空氣的作用，發(fā)酵原料通過儲(chǔ)料瓶(I)輸出，從進(jìn)料口(7)進(jìn)入全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)進(jìn)行發(fā)酵后通過出料口(8)進(jìn)入連續(xù)發(fā)酵的下一組全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵工作。
[0028]本實(shí)用新型中，根據(jù)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)室需求依次增加級(jí)數(shù)，確定選用多組恒溫水浴鍋(3)、多組蠕動(dòng)泵(4)和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)。
[0029]在適用本實(shí)用新型提供的用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置中，采用恒溫水浴鍋(3)循環(huán)水進(jìn)行溫度控制，蠕動(dòng)泵(4)進(jìn)行流量控制。將固定化細(xì)胞放于全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)下部的多孔隔板(6)上，培養(yǎng)液填充至全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)的出料口(8)位置。在連續(xù)發(fā)酵運(yùn)行前，先進(jìn)行一段間歇發(fā)酵，通入無菌空氣，使全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)中的細(xì)胞得以增殖，完成增殖后，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵(4)，連續(xù)發(fā)酵裝置開始運(yùn)行。
[0030]本實(shí)用新型中，儲(chǔ)料瓶(I)用于儲(chǔ)存發(fā)酵所用的原料液。
[0031]本實(shí)用新型中，濾膜(2)用于保持儲(chǔ)料瓶正常壓力，同時(shí)起到凈化空氣的作用。
[0032]本實(shí)用新型中，恒溫水浴鍋(3)用于給全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)提供恒溫水，起到保溫的作用，實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用時(shí)，可以將水浴鍋放置在高處，采用虹吸的原理，使全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)夾層中的水得以循環(huán)。
[0033]本實(shí)用新型中，蠕動(dòng)泵(4)用于發(fā)酵原料液以恒定的速度流入全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)的進(jìn)料口(7);將從上一級(jí)流出的發(fā)酵液輸送至下一級(jí)全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)。
[0034]本實(shí)用新型中，全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)的罐體為雙層，全玻璃發(fā)酵罐體裝置(5)的夾層用于恒溫循環(huán)水的流動(dòng)，保持發(fā)酵溫度。
[0035]本實(shí)用新型中，多孔隔板(6)用于放置固定化細(xì)胞，同時(shí)可使通入的無菌空氣分散，均勻分布。
[0036]本領(lǐng)域熟知，酵母菌的生長繁殖需要氧氣，醋酸菌的發(fā)酵也需要氧氣，因此本實(shí)用新型提供的裝置設(shè)計(jì)有氧氣通入裝置，適合于固定化酵母菌生長繁殖及醋酸菌的生長繁殖及醋酸發(fā)酵。按照現(xiàn)有常見的采用一個(gè)發(fā)酵罐即單級(jí)連續(xù)發(fā)酵，按醋酸產(chǎn)品要求，初始酒精度一般為5% -6% (v/v)左右，理論上IOOg酒精只能生成IOOg醋酸，很難滿足醋酸產(chǎn)量達(dá)到5%。因此，單級(jí)連續(xù)酒精發(fā)酵不適合于固定化酵母菌及醋酸菌的發(fā)酵，需采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的連續(xù)發(fā)酵裝置，比較適用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)裝置。
[0037]本實(shí)用新型提供了一種安全、省時(shí)、省力且適用的固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，克服現(xiàn)有連續(xù)發(fā)酵裝置大多適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，不適應(yīng)固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的小型實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了雙級(jí)串聯(lián)連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室的裝置，具有現(xiàn)實(shí)的實(shí)用性和價(jià)值。
[0038]如上所述，即可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由儲(chǔ)料瓶、多組恒溫水浴鍋、多組蠕動(dòng)泵和多組全玻璃發(fā)酵罐體裝置組成，其特征在于，所述全玻璃發(fā)酵罐體裝置內(nèi)下部設(shè)置多孔隔板，全玻璃發(fā)酵罐體裝置一側(cè)下部設(shè)置進(jìn)料口，全玻璃發(fā)酵罐體裝置另一側(cè)上部設(shè)置出料口，下部設(shè)有無菌空氣入口 ；該連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置通過水循環(huán)系統(tǒng)和發(fā)酵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵，水循環(huán)系統(tǒng)由多組恒溫水浴鍋和多組配套的全玻璃發(fā)酵罐體裝置組成，恒溫水從恒溫水浴鍋流出，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置下部進(jìn)入夾層，從全玻璃發(fā)酵罐體裝置夾層上部分流出，回到恒溫水浴鍋，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)系統(tǒng)；儲(chǔ)料瓶用于儲(chǔ)存發(fā)酵所用的發(fā)酵原料，儲(chǔ)料瓶外連接濾膜，用于保持儲(chǔ)料瓶正常壓力，同時(shí)起到凈化空氣的作用，發(fā)酵原料通過儲(chǔ)料瓶輸出，從進(jìn)料口進(jìn)入全玻璃發(fā)酵罐體裝置進(jìn)行發(fā)酵后通過出料口進(jìn)入連續(xù)發(fā)酵的下一組全玻璃發(fā)酵罐體裝置從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵工作。
2.如權(quán)利要求1所述的用于固定化酵母菌或醋酸菌連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的全玻璃發(fā)酵罐體裝置為雙層全玻璃發(fā)酵罐。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK203807459SQ201420207282
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】傅力, 王文文 申請(qǐng)人:韓山師范學(xué)院