一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微生物发酵领域，特别是涉及一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，包括罐体和安装在罐体上的搅拌装置，搅拌装置包括电机、驱动控制器、传动轴和搅拌叶片，电机安装在罐体的外部，传动轴一端与电机连接另一端与搅拌叶片连接，传递电机的动力驱动搅拌叶片在罐体内旋转，驱动控制器用于控制搅拌叶片呈周期转动，且使搅拌叶片在一个周期内转动的角度≤180

【技术实现步骤摘要】
一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置


[0001]本专利技术涉及微生物发酵领域，特别是涉及一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置。

技术介绍

[0002]丁酸梭菌是一种专性厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌，其直径为（0.6～1.2）
×
（3.0～7.0）
µ
m，两端钝圆，中间部分轻度膨胀，细菌呈直杆状或稍有弯曲，单个或成对，短链，偶见有丝状菌体，周身鞭毛，能运动。丁酸梭菌可促进动物肠道内有益菌群的增殖和发育，因此常被做为饲料添加剂。
[0003]丁酸梭菌是严格厌氧菌，在其生长繁殖的过程中会发酵葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖等碳水化合物产酸，由于酸性物质本身分子质量较大，容易聚集在发酵罐的底部，造成发酵罐中培养液的酸碱度出现分布不均的情况。另一方面，由于培养液的自然沉降，也会造成发酵罐中的有机物的分布出现不均，进而对丁酸梭菌的生长繁殖带来不利影响。
[0004]因此，现有技术在丁酸梭菌工业培养过程中，会定时往发酵罐中加入碱性物质，中和丁酸梭菌在发酵过程中产生的酸。并且在发酵罐内设置搅拌装置，对培养液进行搅拌，确保发酵罐内培养液酸碱度和有机物能够均匀。但依然存在不足，具体如下所述：搅拌装置的运转时会使培养液产生剪切力，特别是在搅拌装置桨叶的端部由于其线速度最大，所形成的剪切力也最为强烈。而对于丁酸梭菌而言，搅拌装置的运转时产生的剪切力，可能会使菌体上的鞭毛缠绕甚至造成菌体上的鞭毛断裂，进而造成丁酸梭菌的成活率下降。
[0005]因此，现在亟须一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的，搅拌装置的运转时会使培养液产生剪切力，特别是在搅拌装置桨叶的端部由于其线速度最大，所形成的剪切力也最为强烈。而对于丁酸梭菌而言，搅拌装置的运转时产生的剪切力，可能会使菌体上的鞭毛缠绕甚至造成菌体上的鞭毛断裂，进而造成丁酸梭菌的成活率下降的问题，提供一种丁酸梭菌高密度培养装置及培养方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，包括罐体和安装在所述罐体上的搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、驱动控制器、传动轴和搅拌叶片，所述电机安装在所述罐体的外部，所述传动轴一端与所述电机连接另一端与所述搅拌叶片连接，传递所述电机的动力驱动所述搅拌叶片在所述罐体内旋转，所述驱动控制器用于控制所述搅拌叶片呈周期转动，且使所述搅拌叶片在一个周期内转动的角度≤180
°
。
[0008]优选地，所述搅拌叶片转动时，使所述述罐体内的培养液产生的径向流的比例大于产生的轴向流的比例。
[0009]优选地，所述搅拌叶片的数量＞2片。
[0010]优选地，所述搅拌叶片在旋转时弯曲变形，使所述搅拌叶片的旋转半径减小。
[0011]优选地，所述搅拌叶片包括形变部分和刚性结构部分，所述形变部分位于所述搅拌叶片的端部，所述搅拌叶片随所述传动轴转动时，所述形变部分在培养液阻力下弯曲变形，所述刚性结构部分用于加强所述搅拌叶片整体的结构强度。
[0012]优选地，所述刚性结构部分的占比大于所述形变部分的占比。
[0013]优选地，所述搅拌叶片转动时，相邻周期的间隔时长≥所述形变部分变形后恢复的时长。
[0014]优选地，所述传动轴上的所述搅拌叶片设置为多层，且每层所述搅拌叶片能独立运行，或者相互配合运行。
[0015]优选地，在所述搅拌叶片上还设置有加热部件，所述加热部件用于提升所述罐体内的培养液的温度。
[0016]优选地，所述加热部件为若干加热片，所述加热片布满所述搅拌叶片的表面；且在所述搅拌叶片的一面上，所述加热片由所述搅拌叶片的表面向所述传动轴方向延伸，与所述搅拌叶片的表面形成小于90
°
的锐角；另一面上，所述加热片由所述搅拌叶片的表面向其端部方向延伸，与所述搅拌叶片的表面形成小于90
°
的锐角。
[0017]优选地，所述加热片与所述搅拌叶片表面形成的角度在30
°
~45
°
之间。
[0018]优选地，所述加热片靠近所述传动轴一侧的面积小于远离所述传动轴一侧的面积。
[0019]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所述的一种丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，通过设置所述驱动控制器使所述搅拌叶片呈周期转动，且进一步约束所述搅拌叶片在一个周期内转动的角度≤180
°
，减弱了培养液中所形成的剪切力的强度，从而减小了在培养过程中丁酸梭菌受到的伤害，保证了丁酸梭菌在培养中的成活率，进而保证了丁酸伸梭菌最终的发酵密度；2、本专利技术所述的一种丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，设置所述搅拌叶片转动时，使所述述罐体内的培养液产生的径向流的比例大于产生的轴向流的比例。有效避免了所述搅拌叶片转动时对所述罐体内培养液的扰动过大，所述搅拌叶片运行时主要推动培养液向所述罐体的侧壁流动，所述罐体内培养液上下流动的趋势较小，避免了培养液出现剧烈的上下翻腾效应，从而避免了所述罐体内丁酸梭菌的生长环境出现剧烈的变化，造成丁酸梭菌的死亡，进一步保证了丁酸伸梭菌最终的发酵密度；3、本专利技术所述的一种丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，在所述搅拌叶片上还设置有加热部件。所述加热部件在运行时可提升所述罐体内的培养液的温度，培养液中的微粒在热运动原理下产生的物质迁移现象，即微观粒子在不停地做无规则的运动，且温度越高，热运动则越剧烈。在这一条件下，所述搅拌叶片可以在更低的转速下，将所述罐体内的培养液搅拌均匀。从而，有效解决了现有技术中存在的，在丁酸梭菌的工业培养中，为了保证大型发酵罐内的培养液能够搅拌均匀，所述搅拌装置需要较高的搅动强度，在培养液中所形成剪切力也随之增大，虽然是确保了培养液的均匀，但是在搅拌过程中丁酸梭菌收到的损伤也随之增大，造成了大规模丁酸梭菌培养中，丁酸梭菌成活率不高、发育迟缓以及繁殖率较低等问题，保证了丁酸伸梭菌最终的发酵密度。
附图说明
[0020]图1是一种丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置的结构示意图；图2是搅拌装置的局部结构示意图；图3是图2中所述A的结构示意图；图4是搅拌装置的局部俯视结构示意图；图5是搅拌装置转动过程中的局部俯视结构示意图。
[0021]图中标记：1
‑
罐体，2
‑
搅拌装置，3
‑
电机，4
‑
驱动控制器，5
‑
传动轴，6
‑
搅拌叶片，7
‑
形变部分，8
‑
刚性结构部分，9
‑
加热部件，10
‑
加热片。
具体实施方式
[0022]下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，其特征在于，包括罐体和安装在所述罐体上的搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、驱动控制器、传动轴和搅拌叶片，所述电机安装在所述罐体的外部，所述传动轴一端与所述电机连接另一端与所述搅拌叶片连接，传递所述电机的动力驱动所述搅拌叶片在所述罐体内旋转，所述驱动控制器用于控制所述搅拌叶片呈周期转动，且使所述搅拌叶片在一个周期内转动的角度≤180
°
。2.根据权利要求1所述的用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片转动时，使所述罐体内的培养液产生的径向流的比例大于产生的轴向流的比例。3.根据权利要求2所述的用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片在旋转时弯曲变形，使所述搅拌叶片的旋转半径减小。4.根据权利要求3所述的用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片包括形变部分和刚性结构部分，所述形变部分位于所述搅拌叶片的端部，所述搅拌叶片随所述传动轴转动时，所述形变部分在培养液阻力下弯曲变形，所述刚性结构部分用于加强所述搅拌叶片整体的结构强度。5.根据权利要求4所述的用于丁酸梭菌发酵罐的搅拌装置，其特征在于，所述刚性结构部分的占比大于所述形变部分的占比。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文涛，肖英平，马灵燕，汪雯，肖兴宁，杨华，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：