一种双环流鼓泡发酵罐及发酵制乳酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种双环流鼓泡发酵罐及制备乳酸的方法，包括发酵罐罐体、加料管、补料管、尾气排放口、双层的泡罩形鼓泡器、两组环流系统等。本发明专利技术利用发酵罐中泡罩形鼓泡器和环路上文丘里喷射管相结合，通过泡罩形鼓泡器实现内部传质，通过文丘里管在外环流管线上二次布气，用双环流泵将发酵液从罐底打到罐内，空气可通过文丘里管和泡罩鼓泡器补入，大幅度提高了在大型工业化发酵过程中气液传质的过程，减少了发酵液补料的滞后效应。此方法使传统发酵时间缩短5～15h，实现了L

【技术实现步骤摘要】
一种双环流鼓泡发酵罐及发酵制乳酸的方法


[0001]本专利技术属于生物发酵领域。具体涉及一种新型双环流鼓泡发酵罐及发酵制备乳酸的方法。

技术介绍

[0002]乳酸(Lactic acid)，IUPAC学名为2
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羟基丙酸(2
‑
hydroxypropanoic acid)，分子式为C3H6O3，分子量90.08，广泛存在于人体、动物、植物和微生物中，乳酸天然存在两种光学异构体：D型异构体和L型异构体，由于D型异构体对人体有害，基本使用L型异构体。L
‑
乳酸作为一种重要的有机酸，自1780年首次发现至今，乳酸、乳酸盐及其衍生物，已广泛的应用于食品、医药卫生、化妆品、化工等领域，尤其目前以乳酸为原料经过聚合生成直链的或环状的聚乳酸。由于聚乳酸的可降解性和生物相容性，在生物可降解材料的应用是热门话题。
[0003]目前乳酸的生产主要有化学法、酶转化法、生物合成法。但是由于环境问题，在生产温度低、能量要求低和纯度高的几个环境友好型条件下，可再生资源代替石化产品已经是当前的主要趋势，使得生物技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双环流鼓泡发酵罐，包括：发酵罐罐体1、加料管10、补料管8、尾气排放管11，发酵罐罐体1内部设置有双层的泡罩形鼓泡器，包括下层泡罩形鼓泡器6和上层泡罩形鼓泡器17，下层泡罩形鼓泡器6和上层泡罩形鼓泡器17均与无菌空气进料管9相连以向罐体内提供无菌空气，每一层泡罩形鼓泡器的上部为带有小孔的环形空气分布口，无菌空气管进口开口朝下，下部分别为集液槽16和13；发酵罐罐体1外侧设置有两组环流系统，环流系统包括依次连接的环流泵2/3、文丘里喷射器5/15和环流管4/14；发酵罐罐体1外部设置有夹套7，夹套7设置有温水保温或者循环水冷却；优选的，上层泡罩形鼓泡器17安装位置为整个罐体高度的40～45％；下层泡罩形鼓泡器6安装位置约为整个罐体高度的8～10％；优选地，在加料管、补料管的中上部分别设置倒U形弯管。2.根据权利要求1所述的双环流鼓泡发酵罐，其中，所述发酵罐罐体的高径比为1.7～3。3.一种利用权利要求1或2所述的双环流鼓泡发酵罐生产乳酸的方法，包括发酵阶段和产酸阶段：在发酵阶段，从所述发酵罐加料管10向发酵罐罐体1内一次性加入培养基水溶液和无菌种子液；维持培养温度37～39℃，分别打开文丘里喷射器5和15，通入无菌空气，开启环流泵2和3，建立循环连续培养；在线监测发酵液PH值，通过补料管8不断补加碱性液体，取样测试乳酸菌体的光密度OD
600
达到30～40，菌体生长阶段结束，当发酵进入到产酸阶段时，减少空气的摄入量，通过补料管8不断流加碳源，在线监测发酵液的PH值，并且产酸阶段发酵液温度维持在40～42℃，同时实时监测发酵罐体内残糖的浓度和乳酸的浓度；当监测到残糖浓度低于5％...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏博，乔小飞，隋东武，杨颖，于丽君，马朋成，刘佳旭，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：