本发明专利技术属于氨基酸发酵技术领域，具体的说是一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺；包括：发酵罐以及泡沫清理机构；本发明专利技术通过设置泡沫清理机构，泡沫清理机构能够利用通入发酵罐内的空气，吹动发酵液顶部的泡沫，以达到清理泡沫的目的，与耙式消泡器相比，提高了消泡效果，与刮板式消泡器和碟片式消泡器相比，减少了所消耗的能源且减少了发酵罐的震动，与化学消泡相比，减少了染菌机会。减少了染菌机会。减少了染菌机会。
【技术实现步骤摘要】
一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺
[0001]本专利技术属于氨基酸发酵
，具体地说是一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺。
技术介绍
[0002]脯氨酸是一种环状的亚氨基酸，是组成动物胶原蛋白的重要成分；羟脯氨酸也存在于多种植物蛋白质中，尤其与细胞壁的形成有关；植物体在干旱、高温、低温、盐渍等多种逆境下，常常有脯氨酸的明显积累；在临床、生物材料、工业等方面均有广泛应用；因脯氨酸在临床、生物材料、工业等方面均有广泛应用，故需要制备脯氨酸，发酵法是制备脯氨酸的方法之一；在脯氨酸发酵的过程中，需要进行通气以及搅拌，通气的目的在于提高发酵液中的溶氧量；在发酵的不同时期，最佳溶氧量会有所不同；在通气搅拌的情况下，会由于发酵液中溶有空气等原因使得发酵液产生泡沫，当泡沫过多时，会引起发酵液大量溢出，造成浪费和污染；当泡沫上升到罐顶，可能从轴封渗漏，造成杂菌污染；降低了发酵罐的装填系数，降低了设备利用率；影响氧的传递，影响通气搅拌效果；代谢气体不能及时排出，影响菌体的正常呼吸作用；故产生的泡沫需要及时的进行清理，现有技术中清理泡沫方法常用为机械消泡以及化学消泡，机械消泡是借助机械力将泡沫打破，而化学消泡则是在发酵液中加入消泡剂以消除泡沫；两种消泡方式均有其缺点：在机械消泡中，常有耙式消泡器、刮板式消泡器以及碟片式消泡器等，耙式消泡器固定于搅拌轴上，不会有很高的转速，因此消泡效果并不理想，刮板式消泡器和碟片式消泡器需要外接电机，以获得高转速，因此需要额外的设备以及较高的能源，且高转速下，发酵罐容易产生震动，不利于发酵罐的平稳放置；而化学消泡需要消泡剂，如果选择不当会影响菌体生长或代谢产物的生成；操作上增加染菌机会；若添加过量会影响氧的传递，从而影响菌体代谢。
[0003]鉴于此，本专利技术通过提出一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺，以解决上述技术问题。
技术实现思路
[0004]为了弥补现有技术的不足，在脯氨酸发酵时，采用新的消泡方式，本专利技术提供一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脯氨酸的新型发酵装置，包括：发酵罐；泡沫清理机构，所述发酵罐的内部靠近顶部部位设置有泡沫清理机构，所述泡沫清理机构能够利用通入发酵罐内的空气，吹动发酵液顶部的泡沫，以达到清理泡沫的目的；发酵罐用于进行脯氨酸的发酵，发酵罐上设置有搅拌机构，用于对发酵液的搅拌，设置有进料口以及出料口，用于对物料的进料以及出料，此处的发酵罐即为现有技术的发酵罐，还设置有其他部件，在此不一一列举以及不作限制。
[0006]优选的，所述泡沫清理机构包括：半圆板，所述半圆板固定安装于发酵罐的内壁；半圆环，所述半圆环设置于发酵罐内壁与半圆板之间的部位，所述半圆板、半圆环以及发酵罐内壁三者组成半包围区域；半圆管，所述发酵罐的侧壁上固定安装有进气管，所述进气管用以给发酵罐内部通气；所述半圆管设置于发酵罐内部靠近顶部部位并与进气管内部相通，所述半圆管上固定设置有若干喷嘴，所述喷嘴朝向半圆板方向；发酵液的液面事先控制低于半圆板的顶端，且喷嘴喷出的气流能够吹动发酵液液面，为方便控制发酵液液面，可开设透明视窗以方便观察发酵罐内部；当需要给发酵罐通气以增加发酵液溶氧量时，通过进气管向发酵罐内通入洁净空气，在给发酵罐内部通气的过程中顺便清理了发酵液所产生的泡沫，节约了能源。
[0007]优选的，所述半圆环滑动连接于发酵罐内壁与半圆板之间的部位；所述半圆板两侧的上下部位均转动连接有驱动轴，同一侧上下所述驱动轴上嵌套有转动带；所述半圆环的两端固定与转动带连接；所述发酵罐的侧壁固连有低速电机，所述低速电机的输出轴贯穿发酵罐侧壁与半圆板侧壁并与驱动轴固定连接。
[0008]优选的，所述半圆环的顶部边缘均固定连接有弹性片，所述弹性片的水平截面为半圆形，所述弹性片的侧壁设置有凸起，靠近半圆板的所述弹性片的顶部与半圆板侧壁固定连接，靠近发酵罐的所述弹性片顶部与发酵罐的内壁固定连接，此处的弹性片材质可为硅胶材质；半圆环滑动连接于发酵罐内壁与半圆板之间的部位，半圆环与半圆板、发酵罐内壁之间保持一定的密封性，转动带也与半圆板之间保持一定的密封性；低速电机能够带动驱动轴转动，驱动轴能够带动转动带动转动，此处可理解为皮带传动，因半圆环的两端固定与转动带连接，故转动带运动时，能够带动半圆环上下运动；低速电机的转向应保证半圆环能够在半圆板的竖直方向上做上下往返运动，此设置可根据低速电机的转速、半圆板竖直方向上的长度来确定低速电机定向转动的时间；低速电机可选择性启闭，节约能源，且低速电机的转动不会引起强烈震动。
[0009]优选的，所述半圆环的顶部边缘均固定连接有吸水布，所述吸水布的水平截面为半圆形，所述吸水布吸收有消泡剂，靠近半圆板的所述吸水布的顶部与半圆板侧壁固定连接，靠近发酵罐的所述吸水布顶部与发酵罐的内壁固定连接；此处的吸水布可为纯棉材质；吸水布的长度保证半圆环足以运动至半圆板的底部。
[0010]优选的，所述半圆板的顶部开设有若干个缺口。
[0011]优选的，所述进气管内位于半圆管的下方固定安装有电磁控制阀，电磁控制阀能够远程控制，当需要给发酵罐内部通气增氧时，电磁控制阀处于打开状态，当不需要给发酵罐内部通气增氧时，电磁控制阀处于关闭状态。
[0012]一种脯氨酸的新型发酵工艺，该发酵工艺采用于上述中任意一项所述的一种脯氨酸的新型发酵装置，包括以下步骤：S1：通过进气管向发酵罐内通入洁净空气，进气管内的空气一部分分流至半圆管，经喷嘴喷出，喷嘴吹出的气流吹动发酵液液面，泡沫在气流的冲击下部分破裂；未破裂的泡沫在喷嘴的吹动下，向半圆板、半圆环以及发酵罐内壁三者组成的半包围区域方向运动并落入其中，进而减少了发酵液液面上泡沫的堆积；S2：启动低速电机，使得半圆环向下运动，半圆环向下运动时，挤压半圆环下方的
发酵液，使得发酵液液面升高，发酵液液面升高带动泡沫升高，进而泡沫能够继续及时被喷嘴吹动；此外，在喷嘴的吹动下，液面发生流动并飞溅，带动泡沫流动，方便泡沫进入半圆板、半圆环以及发酵罐内壁三者组成的半包围区域，既方便泡沫的清理，且飞溅的发酵液拍打泡沫，有利于泡沫的破裂；S3：在半圆环下降时，拉动弹性片伸长，横截面减小，使得半圆板、半圆环以及发酵罐内壁三者组成的半包围区域增大；当半圆环运动至靠近半圆板底部时，控制低速电机反转，使得半圆环上升，半圆环上升时，弹性片缩短，横截面增大，弹性片挤压泡沫，使得泡沫破裂，且半圆环上升时，推动发酵液从半圆板顶部溢出重新进入发酵罐，减少原料的浪费，以及降低菌种减少影响发酵的情况。
[0013]本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术所述的一种脯氨酸的新型发酵装置及其发酵工艺，设置泡沫清理机构，泡沫清理机构能够利用通入发酵罐内的空气，吹动发酵液顶部的泡沫，以达到清理泡沫的目的，与耙式消泡器相比，提高了消泡效果，与刮板式消泡器和碟片式消泡器相比，减少了所消耗的能源且减少了发酵罐的震动，与化学消泡相比，减少了染菌机会。
[0014]2.本专利技术所述的一种脯氨酸的新型发酵装置及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脯氨酸的新型发酵装置，其特征在于：包括：发酵罐(1)；泡沫清理机构(2)，所述发酵罐(1)的内部靠近顶部部位设置有泡沫清理机构(2)，所述泡沫清理机构(2)能够利用通入发酵罐(1)内的空气，吹动发酵液顶部的泡沫，以达到清理泡沫的目的。2.根据权利要求1所述的一种脯氨酸的新型发酵装置，其特征在于：所述泡沫清理机构(2)包括：半圆板(21)，所述半圆板(21)固定安装于发酵罐(1)的内壁；半圆环(22)，所述半圆环(22)设置于发酵罐(1)内壁与半圆板(21)之间的部位，所述半圆板(21)、半圆环(22)以及发酵罐(1)内壁三者组成半包围区域；半圆管(23)，所述发酵罐(1)的侧壁上固定安装有进气管(11)，所述进气管(11)用以给发酵罐(1)内部通气；所述半圆管(23)设置于发酵罐(1)内部靠近顶部部位并与进气管(11)内部相通，所述半圆管(23)上固定设置有若干喷嘴(231)，所述喷嘴(231)朝向半圆板(21)方向。3.根据权利要求2所述的一种脯氨酸的新型发酵装置，其特征在于：所述半圆环(22)滑动连接于发酵罐(1)内壁与半圆板(21)之间的部位；所述半圆板(21)两侧的上下部位均转动连接有驱动轴(211)，同一侧上下所述驱动轴(211)上嵌套有转动带(212)；所述半圆环(22)的两端固定与转动带(212)连接；所述发酵罐(1)的侧壁固连有低速电机(12)，所述低速电机(12)的输出轴贯穿发酵罐(1)侧壁与半圆板(21)侧壁并与驱动轴(211)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种脯氨酸的新型发酵装置，其特征在于：所述半圆环(22)的顶部边缘均固定连接有弹性片(24)，所述弹性片(24)的水平截面为半圆形，所述弹性片(24)的侧壁设置有凸起，靠近半圆板(21)的所述弹性片(24)的顶部与半圆板(21)侧壁固定连接，靠近发酵罐(1)的所述弹性片(24)顶部与发酵罐(1)的内壁固定连接。5.根据权利要求4所述的一种脯氨酸的新型发酵装置，其特征在于：所述半圆环(22)的顶部边缘均固定连接有吸水布，所述吸水布的水平截面为半圆形，所述吸水布吸收有消泡剂，靠近...
【专利技术属性】
技术研发人员：许向阳，宋在伟，王鹏，宋均营，黄家超，殷允超，刘永志，
申请(专利权)人：枣庄市杰诺生物酶有限公司，
类型：发明
国别省市：
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