用于丝状真菌的生物反应器及其应用制造技术

本发明专利技术涉及菌株育种装置，公开了一种用于丝状真菌的生物反应器及其应用

【技术实现步骤摘要】
用于丝状真菌的生物反应器及其应用


[0001]本专利技术涉及菌株育种装置，具体涉及一种用于丝状真菌的生物反应器及其应用
。

技术介绍

[0002]目前生物工业应用主要是通过生物工艺来实现，而主要的生物工艺就是大规模的生物反应器，即发酵罐
。
现有生物反应器对不同类型和需求的菌种的适用性不高，当使用现有的生物反应器进行丝状真菌的发酵生产时，由于反应器在具有过高的混合能力的同时，剪切力也是巨大的，会对丝状真菌在发酵过程中呈现的“球形”菌体造成损坏，这不利于在发酵过程中需要低剪切力的丝状真菌的生长
。
[0003]现有的反应器对于剪切的调控过于单一，利用转速等参数对于发酵过程中的剪切调控是低效率的，而且一味的去调低转速可能会使得菌体达不到充分的混合条件，不能够让菌种在培养时获得充足的营养物质而导致其生长缓慢
、
生长状态差
。
[0004]因此，亟需提供一种适用于丝状真菌发酵培养的生物反应器
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的生物反应器在用于对剪切敏感的丝状真菌进行发酵生产时容易对菌体损伤大的问题，提供一种用于丝状真菌的生物反应器及其应用，该生物反应器能够使得丝状真菌在低剪切
、
足够的混合水平下发酵生长，生长状态良好，菌体能够呈现良好的球形，且能够获得较佳的生物量
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于丝状真菌的生物反应器，所述生物反应器包括反应器壳体
、
设置在所述反应器壳体内的搅拌结构以及驱动所述搅拌结构转动的驱动结构，所述反应器壳体包括反应器主体和反应器封闭体，所述反应器主体的一端呈开口状
、
另一端与所述反应器封闭体连接，所述反应器主体为花瓣形棱柱结构，所述花瓣形棱柱结构的横截面形状为多边花瓣形，能够降低生物反应器剪切力的同时提高混合水平；所述反应器封闭体的口径沿轴向从上往下逐渐减小
。
[0007]优选地，所述花瓣形棱柱结构的横截面形状为六边花瓣形
。
[0008]进一步优选地，所述六边花瓣形的每条边的圆心角均为
20
‑
40
°
。
[0009]优选地，所述搅拌结构包括至少一组桨叶组件和搅拌轴，每组所述桨叶组件包括与所述搅拌轴连接的桨叶连接轴以及位于每个桨叶连接轴端部的球形桨叶
。
[0010]进一步优选地，所述生物反应器在混合过程中的剪切力为
0.2
‑
0.6Pa
，混合参数为
180
‑
240W/m3。
[0011]更进一步优选地，所述球形桨叶的直径与所述桨叶连接轴的长度之比为
0.5
‑
1:1。
[0012]优选地，在每组所述桨叶组件中，所述桨叶连接轴设置为2‑5个，且所述桨叶连接轴绕所述搅拌轴的外周均匀分布
。
[0013]优选地，所述桨叶组件设置为2‑4组，且所述桨叶组件沿着所述搅拌轴的长度方向均匀分布
。
[0014]优选地，所述生物反应器还包括进气结构，所述进气结构设置在所述反应器封闭体的内侧壁上
。
[0015]本专利技术第二方面提供上述第一方面所述的生物反应器在丝状真菌发酵过程中的应用
。
[0016]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的用于丝状真菌的生物反应器，反应器主体为花瓣形棱柱结构，反应器封闭体呈锥形结构，将该生物反应器用于丝状真菌的发酵培养时，花瓣形棱柱结构的反应器主体能够减少菌种发酵时的剪切力，同时满足了菌种生长所需的混合水平，使得菌种得以良好的生长，提高发酵效率，并能够呈现良好的球形，便于菌体后续的提取分离操作
。
[0017]本专利技术提供的用于丝状真菌的生物反应器，通过将反应器主体设置成横截面形状为六边花瓣形的棱柱结构，进一步减小了生物反应器对菌种的剪切力，使得菌种可以在低剪切的环境下生长；通过球形桨叶的设置，大大减少了桨叶对菌种的损伤，使得菌种得以良好的生长，进一步提高菌种的发酵效率
。
而且，该生物反应器还具有便于调节剪切
、
能源消耗小的特点
。
[0018]有关本专利技术的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明
。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：图1是本专利技术中用于丝状真菌的生物反应器的结构示意图；图2是图1所示的生物反应器的俯视图；图3是图1所示的生物反应器的剖面图；图4是生物反应器5的结构示意图；图5为生物反应器5中搅拌机构的结构示意图；图6是实施例1中得到的菌体照片；图7是对比例2中得到的菌体照片
。
[0020]附图标记说明1：反应器壳体；
11
：反应器主体；
12
：反应器封闭体；2：搅拌结构；
21
：桨叶组件；
211
：桨叶连接轴；
212
：球形桨叶；
22
：搅拌轴；3：进气结构
。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术
。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是抵接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
[0023]需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
[0024]本专利技术第一方面提供一种用于丝状真菌的生物反应器，生物反应器包括反应器壳体
1、
设置在反应器壳体1内的搅拌结构2以及驱动搅拌结构2转动的驱动结构，反应器壳体1包括反应器主体
11
和反应器封闭体
12
，反应器主体
11
的一端呈开口状
、
另一端与反应器封闭体
12
连接，反应器主体
11
为花瓣形棱柱结构，花瓣形棱柱结构的横截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于丝状真菌的生物反应器，其特征在于，所述生物反应器包括反应器壳体（1）
、
设置在所述反应器壳体（1）内的搅拌结构（2）以及驱动所述搅拌结构（2）转动的驱动结构，所述反应器壳体（1）包括反应器主体（
11
）和反应器封闭体（
12
），所述反应器主体（
11
）的一端呈开口状
、
另一端与所述反应器封闭体（
12
）连接，所述反应器主体（
11
）为花瓣形棱柱结构，所述花瓣形棱柱结构的横截面形状为多边花瓣形，能够降低生物反应器剪切力的同时提高混合水平；所述反应器封闭体（
12
）的口径沿轴向从上往下逐渐减小
。2.
根据权利要求1所述的用于丝状真菌的生物反应器，其特征在于，所述花瓣形棱柱结构的横截面形状为六边花瓣形
。3.
根据权利要求2所述的用于丝状真菌的生物反应器，其特征在于，所述六边花瓣形的每条边的圆心角均为
20
‑
40
°
。4.
根据权利要求1至3中任意一项所述的用于丝状真菌的生物反应器，其特征在于，所述搅拌结构（2）包括至少一组桨叶组件（
21
）和搅拌轴（
22
），每组所述桨叶组件（
21
）包括与所述搅拌轴（
22
）连接的桨叶连接轴（
211
）以及位于每个桨叶连接轴（
211
）端部的球形桨叶（

【专利技术属性】
技术研发人员：石兴利，何少杰，郭东升，
申请(专利权)人：迪必尔生物工程上海有限公司，
类型：发明
国别省市：