本发明专利技术提供了一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置及其发酵工艺，发酵罐的内部上方液位线处固定设有水平筛网，水平筛网的上方为消泡区，水平筛网的下方为搅拌区；位于上方消泡区的转轴侧壁上固定连接有竖直筛网，且竖直筛网下端与水平筛网上表面贴合；位于下方搅拌区的转轴的外周套设有冷却盘管，且冷却盘管的进水端和出水端均穿出发酵罐壁；所述转轴上固定连接有搅拌片和搅拌杆，刮板与发酵罐内侧壁相贴合。通过该装置进行的发酵工艺解决了发酵过程中搅拌不充分、溶解氧分布不均而影响发酵效果的问题，同时能在不影响溶解氧的情况下进行消泡。泡。泡。
【技术实现步骤摘要】
一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置及其发酵工艺
[0001]本专利技术涉及生物发酵
，尤其是涉及一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置及其发酵工艺。
技术介绍
[0002]酶的发酵生产方式有两种，一种是固体发酵，另一种是液体深层发酵。固体发酵法主要是用于真菌来源的商业酶生产，其中用米曲霉生产淀粉酶，以及用曲霉和毛霉生产蛋白酶在中国和日本已有悠久的历史。这种培养方式虽然简单，但是操作条件不容易控制。现在大多数的酶是通过液体深层发酵培养生产的。
[0003]液体深层发酵也称浸没式培养，它利用液体培养基，在发酵罐内进行的一种搅拌通气培养方式。在发酵过程中菌种只能利用溶解氧，因此，必须向发酵液中连续补充大量的氧，并不断进行搅拌，以提高氧在发酵液中的溶解度。而现有的发酵罐的搅拌方式简单，不能充分的搅拌发酵液，导致发酵液局部溶解氧不够充足，影响发酵效果。而且在发酵过程中，通气、搅拌、微生物的代谢过程以及培养基中某些成分的分解等，都有可能产生泡沫，过多的持久性泡沫对发酵是不利的，而添加消泡剂则会影响溶解氧的含量。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置及其发酵工艺，以解决发酵过程中搅拌不充分、溶解氧分布不均而影响发酵效果的问题，以及在不影响溶解氧的情况下进行消泡。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置，包括发酵罐和设置在发酵罐内部的搅拌机构；所述发酵罐的顶部设有进气管，发酵罐的侧壁上设有进料口，发酵罐的底部设有出料口；所述发酵罐的内部上方液位线处固定设有水平筛网，水平筛网的上方为消泡区，水平筛网的下方为搅拌区；所述搅拌机构包括转轴、搅拌片、搅拌杆、刮板和电机；所述转轴竖直转动设置在发酵罐的中心位置，且转轴自下至上穿过水平筛网并穿出发酵罐的顶端，转轴由设置在发酵罐顶端的电机驱动；位于上方消泡区的转轴侧壁上固定连接有竖直筛网，且竖直筛网下端与水平筛网上表面贴合；位于下方搅拌区的转轴的外周套设有冷却盘管，且冷却盘管的进水端和出水端均穿出发酵罐壁；所述转轴上固定连接有搅拌片和搅拌杆，搅拌片位于冷却盘管的内侧，搅拌杆从冷却盘管的间隙穿出并连接有刮板，刮板与发酵罐内侧壁相贴合。
[0006]进一步，位于上方消泡区的转轴的内部设有空腔，转轴的顶端转动连接有连接管，连接管还与发酵罐的下部连通，连接管上连接有水泵；转轴的侧壁上固定连接有与空腔相连通的淋液管，淋液管上设有若干个滴液管；所述转轴的顶端还固定套设有从动齿轮，发酵罐的顶端转动设有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，主动齿轮由电机驱动。
[0007]进一步，所述淋液管的下表面还固定连接有若干根消泡针。
[0008]进一步，所述搅拌片下方的转轴上还设有锚式搅拌器；所述搅拌片为网格状结构。
[0009]进一步，所述发酵罐的侧壁上还连接有回流管，回流管的一端连接发酵罐的下部，另一端连接发酵罐的上部，回流管上设有高压泵。
[0010]进一步，所述回流管有2根，分别为第一回流管和第二回流管，第一回流管上设有第一高压泵，第二回流管上设有第二高压泵；所述第一回流管的下端为进液端，上端为出液端；所述第二回流管的下端为出液端，上端为进液端。
[0011]本专利技术还提供了一种利用上述所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置的菌液发酵工艺，该工艺包括如下步骤：1）清洗关闭出料口和进气管，通过进料口向发酵罐内通入酸洗液并浸泡30-60min，之后开启搅拌机构，进行搅拌清洗10-20min，之后通过出料口（23）排出酸洗液；然后通入纯化水进行冲洗，冲洗的同时开启搅拌机构搅动，30-40min后，排净废水；再向发酵罐内通入碱洗液并浸泡30-60min，之后开启搅拌机构，进行搅拌清洗10-20min，之后通过出料口排出碱洗液；然后通入纯化水进行冲洗2-3次，冲洗的同时开启搅拌机构搅动，每次冲洗30-40min后，排净废水；2）空罐灭菌关闭进料口和出料口，通过进气管向发酵罐内通入纯蒸汽灭菌，使罐内温度达到120-140℃，并维持30-60min；3）加料先将发酵用纯化水通入发酵罐中，之后将发酵原料投入发酵罐内，同时开启搅拌机构对物料进行搅拌，随后补充纯化水至液位线以下5-10cm处；4）物料灭菌向发酵罐内通入蒸汽，使罐内温度达到100-110℃，保持20-30min；之后向冷却盘管中通入液氮或冷水，将罐内的温度下降至30-40℃，在冷却过程中不断搅拌，以保证温度均匀下降；5）接种发酵向发酵罐内加入发酵菌种并不断搅拌，同时向罐体内通入30-45℃灭菌空气以提供足够的溶解氧，并保证罐体内的温度维持在35-40℃；在搅拌过程中在液面处产生的泡沫在通过水平筛网时进行一级消泡，穿过水平筛网的泡沫在转动的竖直筛网的作用下进行二级消泡；6）发酵结束细菌生长进入稳定期后，停止培养收获菌液。
[0012]进一步，所述步骤1）还包括在酸洗液、碱洗液以及冲洗的过程中开启水泵、第一高压泵和第二高压泵对与转轴内空腔连通的淋液管和滴液管、与发酵罐侧壁相连的第一回流管和第二回流管同时进行清洗；所述步骤2）还包括在灭菌的过程中开启水泵、第一高压泵和第二高压泵对与转轴内空腔连通的淋液管和滴液管、与发酵罐侧壁相连的第一回流管和第二回流管同时进行灭菌。
[0013]进一步，所述步骤5）中，在发酵过程中还要开启第一高压泵和第二高压泵，通过与
发酵罐侧壁相连的第一回流管和第二回流管进行发酵液回流以便于提高发酵液的混匀程度，从而提高发酵液中溶解氧的浓度。
[0014]进一步，所述步骤5）中，在发酵过程中还要开启水泵，通过与发酵罐下部连通的连接管将发酵液抽至转轴上部的空腔内，并通过与空腔连通的淋液管向水平筛网上的泡沫滴水，以刺穿泡沫进行消泡。
[0015]相对于现有技术，本专利技术所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置及其发酵工艺具有以下优势：1）在发酵过程中通气、搅拌、微生物的代谢过程以及培养基中某些成分的分解等，都有可能产生泡沫，过多的持久性泡沫对发酵是不利的。该发酵罐内液位线处设有水平筛网，水平筛网上方的转轴上设有竖直筛网，搅拌产生的泡沫首先会通过具有细密筛孔的水平筛网并被水平筛网切割，实现一级消泡，之后泡沫在水平筛网上表面聚集，竖直筛网在转轴的带动下转动，进一步对泡沫进行切割消泡，通过上述结构实现了机械性消泡，避免了持久性泡沫对发酵产生不利，同时还能避免引入消泡剂对发酵产生的不利影响。搅拌机构包括搅拌片和搅拌杆，搅拌片在冷却盘管的内侧，搅拌杆则伸出冷却盘管的间隙，保证搅拌更全面，而且搅拌杆的端部还设有刮板，能够叫发酵罐内壁上的物料刮下，保证搅拌的均匀，由于在发酵过程中不断的通入灭菌空气，空气为溶解氧进行补足，搅拌的充分性能够促进提高发酵液中的溶解氧浓度，更有利于发酵的进行。
[0016]（2）在上方消泡区的转轴的内部设有空腔，转轴侧壁上固定连接有与空腔相连通的淋液管，淋液管上设有若干个滴液管，空腔还通过连接管与发酵罐的下部连通。在发酵过程中，通过水泵将发酵液抽至空腔内，随后发酵液进入淋液管，再通过滴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：包括发酵罐（1）和设置在发酵罐（1）内部的搅拌机构；所述发酵罐（1）的顶部设有进气管（24），发酵罐（1）的侧壁上设有进料口（22），发酵罐（1）的底部设有出料口（23）；所述发酵罐（1）的内部上方液位线处固定设有水平筛网（8），水平筛网（8）的上方为消泡区，水平筛网（8）的下方为搅拌区；所述搅拌机构包括转轴（2）、搅拌片（3）、搅拌杆（4）、刮板（5）和电机（15）；所述转轴（2）竖直转动设置在发酵罐（1）的中心位置，且转轴（2）自下至上穿过水平筛网（8）并穿出发酵罐（1）的顶端，转轴（2）由设置在发酵罐（1）顶端的电机（15）驱动；位于上方消泡区的转轴（2）侧壁上固定连接有竖直筛网（10），且竖直筛网（10）下端与水平筛网（8）上表面贴合；位于下方搅拌区的转轴（2）的外周套设有冷却盘管（7），且冷却盘管（7）的进水端和出水端均穿出发酵罐壁；所述转轴（2）上固定连接有搅拌片（3）和搅拌杆（4），搅拌片（3）位于冷却盘管（7）的内侧，搅拌杆（4）从冷却盘管（7）的间隙穿出并连接有刮板（5），刮板（5）与发酵罐内侧壁相贴合。2.根据权利要求1所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：位于上方消泡区的转轴（2）的内部设有空腔（11），转轴（2）的顶端转动连接有连接管（16），连接管（16）还与发酵罐（1）的下部连通，连接管（16）上连接有水泵（17）；转轴（2）的侧壁上固定连接有与空腔（11）相连通的淋液管（9），淋液管（9）上设有若干个滴液管（12）；所述转轴（2）的顶端还固定套设有从动齿轮（13），发酵罐（1）的顶端转动设有与从动齿轮（13）相啮合的主动齿轮（14），主动齿轮（14）由电机（15）驱动。3.根据权利要求2所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：所述淋液管（9）的下表面还固定连接有若干根消泡针（25）。4.根据权利要求1所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：所述搅拌片（3）下方的转轴（2）上还设有锚式搅拌器（6）；所述搅拌片（3）为网格状结构。5.根据权利要求1所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（1）的侧壁上还连接有回流管，回流管的一端连接发酵罐（1）的下部，另一端连接发酵罐（1）的上部，回流管上设有高压泵。6.根据权利要求5所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置，其特征在于：所述回流管有2根，分别为第一回流管（18）和第二回流管（20），第一回流管（18）上设有第一高压泵（19），第二回流管（20）上设有第二高压泵（21）；所述第一回流管（18）的下端为进液端，上端为出液端；所述第二回流管（20）的下端为出液端，上端为进液端。7.一种利用权利要求1-6任一项所述的酶制剂微生物菌种液体发酵装置的菌液发酵工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：1）清洗关闭出料口（23）和进气管（24），通过进料口（22）向发酵罐...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞亦冰，
申请(专利权)人：天津国瑞蓝天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。