本发明专利技术涉及生物发酵技术领域，具体公开一种发酵生产中连续分离菌体的系统及方法，所述系统沿发酵液流通方向依次设置有管道混合器和储罐，管道混合器通过管线连接储罐；上游管道混合器设有pH值控制单元，下游管道混合器设有絮凝剂调节单元，上下游管道混合器之间设有截流单元；所述储罐上设有液位控制单元，以控制储罐内发酵液进入下一过滤工序。所述分离菌体的方法通过控制系统自动控制pH值控制单元进行pH调节，控制絮凝剂调节单元进行絮凝剂的添加，控制管道混合器内叶片的旋转及搅拌装置的动作进行发酵液的搅拌均匀，并自动控制进入下一工序。该系统可连续性分离菌体，发酵液温度变化小，蛋白分离彻底，下一工序收率高，产品质量高。质量高。质量高。
【技术实现步骤摘要】
一种发酵生产中连续分离菌体的系统及方法
[0001]本专利技术涉及生物发酵
，尤其涉及一种发酵生产中连续分离菌体的系统及方法。
技术介绍
[0002]现有的钙盐法发酵生产乳酸，为了把乳酸发酵液内的菌体分离出来，通常采用先发酵液升温后调节pH值，再添加絮凝剂的方法，让菌体蛋白变性析出，再进行分离的工艺。该工艺是将发酵液加热后放入一个大容量的储罐内调节pH值，然后再添加絮凝剂，储罐体积大，期间调整pH值和絮凝剂混合时间较长，发酵液热量损失较大，混合终点发酵液温度降低，不利于分离，絮凝剂混合效果差，蛋白分离不彻底，影响下一工序的收率和产品质量。
[0003]专利CN113527085A公开了一种从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法，采用连续流体分离系统实现乳酸和杂质的分离，包括第一流体分离区、pH调节罐、第二流体分离区，该专利技术取代了传统固定床提纯乳酸的方法，降低了生产成本、简化了生产方法、缩短了生产周期、增加了总收率，提高了乳酸生产中的效率和效益，但该专利生产工序较为复杂，发酵液热量损失较大。
[0004]专利CN102250973A公开了一种钙盐法与电渗析耦合清洁生产乳酸的方法，该方法在乳酸发酵阶段使用CaCO3调节发酵液的pH；然后，利用沉淀置换反应，将含乳酸钙的乳酸发酵液置换为含乳酸铵、乳酸钠或乳酸钾的发酵液，以及碳酸钙沉淀；利用双极膜电渗析技术处理为含乳酸的溶液，克服了现有生产技术生产乳酸时产生硫酸钙废渣的缺陷，又能与现有的乳酸发酵步骤(用碳酸钙调节pH)直接衔接，并且实现了物料的闭路循环使用，但该专利调整pH时间较长，絮凝效果差，不利于分离。
[0005]专利CN114591858A公开了一种乳酸发酵菌渣的处理方法与应用，向钙盐法乳酸发酵液中添加絮凝剂，高温絮凝后过滤；菌丝体滤渣添加乳酸生产工序中的蒸发水，调节pH值，连续发酵；发酵结束后菌渣经过烘干、粉碎得到菌丝体制品，该专利技术为乳酸规模化生产产生的菌丝体废渣提供了良好的处理方法，但添加絮凝剂以及调节pH过程不连续，不利于后续的分离提纯。
[0006]通过对现有专利的检索分析发现，针对钙盐法发酵生产乳酸，多数是针对现有的连续分离或连续发酵系统进行的改进创新，但此类专利发酵液升温后调节发酵液pH值、添加絮凝剂工艺在一台储罐中进行，生产过程不连续，需要设备多，占用场地大，动力消耗较大，发酵时间及调整pH时间较长，分离发酵工序较为复杂，增加生产成本，分离效果差，不利于工业化大规模生产。有鉴于此，需要能解决上述问题中的至少一种的新型的发酵生产连续分离菌体的系统。
技术实现思路
[0007]本专利技术的第一目的在于克服现有技术的不足之一，提供一种能在发酵生产中连续分离菌体的系统。
[0008]本专利技术的第二目的是提供一种发酵生产中连续分离菌体的方法。
[0009]本专利技术通过如下技术方案实现：一种发酵生产中连续分离菌体的系统，沿发酵液流通方向依次设置有上游管道混合器、下游管道混合器和储罐，所述上游管道混合器的进料口通过管线连接上一工序的发酵液出口，所述管道混合器的出料口通过管线连接储罐的进料口；上游管道混合器上设置有调节发酵液pH值的pH值控制单元，下游管道混合器上设置有控制发酵液絮凝的絮凝剂调节单元，上、下游管道混合器之间设置有调节上游管道混合器内发酵液向下游管道混合器流通的截流单元；所述储罐上设置有液位控制单元，以控制储罐内的发酵液待液位达到一定高度后进入下一过滤工序；优选的，液位达到一定高度为保证絮凝剂与发酵液的混合时间为30~60分钟。
[0010]进一步的，所述pH控制单元包括与上游管道混合器上的第一投料口相连通的用于储存pH值调节剂的第一储存罐、装在上游管道混合器内壁上用于检测pH值的第一检测装置及第一控制单元，第一检测装置与第一控制单元电性连接，所述第一控制单元控制第一储存罐内的pH值调节剂向第一投料口的添加；优选的，所述第一储存罐与第一投料口之间的连接管道上设置第一电磁阀，所述第一控制单元与第一电磁阀电性连接。
[0011]进一步的，所述絮凝剂调节单元包括与下游管道混合器上的第二投料口相连通的储存絮凝剂的第二储存罐、装在下游管道混合器内壁上用于检测流量的第三检测装置、第三控制单元，第三检测装置与第三控制单元电性连接，所述第三控制单元控制第二储存罐内的絮凝剂向第二投料口添加；优选的，所述第二储存罐与第二投料口之间的连接管道上设置第三电磁阀，所述第三控制单元与第三电磁阀电性连接。
[0012]进一步的，所述液位控制单元包括设置在储罐内用于检测液位的第四检测装置、设置在储罐的第一出料口上的第四电磁阀、第四控制单元，所述第四控制单元分别与第四检测装置、第四电磁阀电性连接。
[0013]进一步的，所述管道混合器与储罐之间还设置均质罐，所述管道混合器的液体出口通过管线连接均质罐的第一进料口，均质罐上设置溢流口，所述溢流口通过管线连接储罐的第二进料口。
[0014]进一步的，所述均质罐上设置有第一搅拌装置，所述储罐上设置有第二搅拌装置；优选的，第一搅拌装置、第二搅拌装置均为立式搅拌器。
[0015]进一步的，所述截流单元包括设置在上下游管道混合器之间的第二电磁阀、设在上游管道混合器底部用于检测pH值的第二检测装置及第二控制单元，第二控制单元分别与第二电磁阀、第二检测装置电性连接；优选的，所述管道混合器沿发酵液流通方向依次设置有两个，所述pH值控制单元设置在上游的第一管道混合器上，所述絮凝剂调节单元设置在下游的第二管道混合器上，所述第一管道混合器和第二管道混合器之间通过第二电磁阀连通，第一管道混合器底部设有用于检测pH值的第二检测装置，第二控制单元分别与第二电磁阀、第二检测装置电性连接。
[0016]一种上述的系统进行分离菌体的方法，包括如下步骤：1）开启控制系统；2）将乳酸发酵液从进料口送入上游管道混合器内；3）开启pH值控制单元向上游管道混合器内添加pH值调节剂直至发酵液pH值达到一定范围；4）开启截流单元，待pH值达标后控制发酵液进入下游管道混合器；5）开启絮凝剂调节单元，根据下游管道混合器内发酵液流量，控制向下游管道混合器内添加絮凝剂；6）开启液位控制单元，检测储罐内的液位，当发酵液液位达到一定高度时，通过储罐底部的管道用泵送往下一工序过滤分离出菌体。
[0017]进一步的，在步骤5）后发酵液还经过在均质罐内均质的步骤，当均质罐内液位上升到溢流口，发酵液开始溢流，进入下游储罐。
[0018]进一步的，步骤3）中的pH值调节剂为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种，pH值达到的一定范围为10~12；优选的，步骤5）中絮凝剂的加入根据下游管道混合器内的发酵液流量，按4
‑
12g/L的比例加入；步骤6）中液位达到一定高度为保证絮凝剂与发酵液的混合时间为30~60分钟。
[0019]本专利技术的有益效果为：1、与现有技术相比，本专利技术采用连续调节pH值后再连续计量添加絮凝剂的方法，实现连续化生产。乳酸发酵液pH值的调节以及絮凝剂的添加、乳酸发酵液与絮凝剂的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发酵生产中连续分离菌体的系统，其特征在于，沿发酵液流通方向依次设置有上游管道混合器、下游管道混合器和储罐（11），所述上游管道混合器的进料口通过管线连接上一工序的发酵液出口，所述管道混合器的出料口通过管线连接储罐（11）的进料口；上游管道混合器上设置有调节发酵液pH值的pH值控制单元，下游管道混合器上设置有控制发酵液絮凝的絮凝剂调节单元，上、下游管道混合器之间设置有调节上游管道混合器内发酵液向下游管道混合器流通的截流单元；所述储罐（11）上设置有液位控制单元，以控制储罐（11）内的发酵液待液位达到一定高度后进入下一过滤工序；优选的，液位达到一定高度为保证絮凝剂与发酵液的混合时间为30~60分钟。2.根据权利要求1所述的一种发酵生产中连续分离菌体的系统，其特征在于，所述pH控制单元包括：与上游管道混合器上的第一投料口（24）相连通的用于储存pH值调节剂的第一储存罐（2）、装在上游管道混合器内壁上用于检测pH值的第一检测装置（18）及第一控制单元（3），第一检测装置（18）与第一控制单元（3）电性连接，所述第一控制单元（3）控制第一储存罐（4）内的pH值调节剂向第一投料口（24）的添加；优选的，所述第一储存罐（2）与第一投料口（24）之间的连接管道上设置第一电磁阀（15），所述第一控制单元（3）与第一电磁阀（15）电性连接。3.根据权利要求1所述的一种发酵生产中连续分离菌体的系统，其特征在于，所述絮凝剂调节单元包括与下游管道混合器上的第二投料口（25）相连通的储存絮凝剂的第二储存罐（4）、装在下游管道混合器内壁上用于检测流量的第三检测装置（19）、第三控制单元（5），第三检测装置（19）与第三控制单元（5）电性连接，所述第三控制单元（5）控制第二储存罐（4）内的絮凝剂向第二投料口（25）添加；优选的，所述第二储存罐（4）与第二投料口（25）之间的连接管道上设置第三电磁阀（16），所述第三控制单元（5）与第三电磁阀（16）电性连接。4.根据权利要求1所述的一种发酵生产中连续分离菌体的系统，其特征在于，所述液位控制单元包括设置在储罐（11）内用于检测液位的第四检测装置（20）、设置在储罐（11）的第一出料口（14）上的第四电磁阀（17）、第四控制单元（13），所述第四控制单元（13）分别与第四检测装置（20）、第四电磁阀（1）电性连接。5.根据权利要求1所述的一种发酵生产中连续分离菌体的系统，其特征在于，所述管道混合器与储罐（11）之间还设置均质罐（7），所述管道混合器的液体出口通过管线...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞锋，许克强，邓远德，
申请(专利权)人：马鞍山同杰良生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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