一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置，包括无菌空气管道、物料管道、无菌蒸汽管道、废气回收管道，所述四条管道的控制阀门设置在同一片区域，所述控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与扩培罐罐体相连。所述连续发酵扩培装置通过合并管道减少开口数量，并减少阀门数量，可显著降低连续发酵扩培过程的染菌概率，而且可以节约工艺管道及阀门的用量以降低投资并且减少维护成本，同时提高操作效率、减轻劳动强度。本实用新型专利技术的连续发酵扩培装置可应用于以连续发酵为工艺的食品、医药、有机化工等领域的菌种扩培工序，有利于工业化大规模生产，具有良好的应用前景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发酵扩培装置，具体地说，是关于一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置。
技术介绍
发酵工艺技术主要分为分批发酵和连续发酵两大类。分批发酵是将基质一次性加入发酵罐内，在适宜条件下将微生物菌种接入，发酵完成后将全部反应物料取出。分批发酵是一种准封闭式系统，在发酵过程中，除了需要不断通气或外排发酵尾气及因调节PH需要加酸或碱外，整个系统与外界没有主辅料的交换。所以该工艺具有染菌机会少等优点。但是由于发酵初期营养物过多，会抑制微生物的生长，中后期又会因为营养物减少而降低生产效率，总的生产能力不高。连续发酵是在发酵过程中一边补入新鲜的料液，一边以相近的流速放料，维持发酵液原来的体积，使微生物细胞能在近似恒定状态下生长。该工艺技术最大的特点是微生物细胞的生长速率、产物的代谢均处于恒定状态，可以达到稳定、高速培养微生物或产生大量代谢产物的目的，在工业化生产中具有可以缩短发酵时间、提高设备利用率、节约水电汽、减轻劳动强度、生产连续均衡、利于自动化控制等众多优点。但是因其与分批发酵相比是一个开放性的系统，染菌机会大是其最大的缺点，一旦在工业生产中发生染菌，大量物料只能做遗弃处理，损失很大，直接影响到生产成本。连续发酵最易染菌的工序就是菌种扩培阶段。为了保证工业生产上纯种发酵的顺利进行，无菌的控制至关重要。其中，对于发酵罐及其相应管道的灭菌常采用蒸汽灭菌法，该方法简单、高效、清洁，但有必要对现有技术中的连续发酵扩培装置进行改进，进一步简化装置结构以降低染菌概率。
技术实现思路
为了克服连续发酵扩培过程中染菌机会大的难题，本技术提供了一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置，可有效解决上述技术问题。本技术的目的是由以下技术方案实现的:一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置，包括无菌空气管道、物料管道、无菌蒸汽管道、废气回收管道，所述四条管道的控制阀门设置在同一片区域，所述控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与扩培罐罐体相连。其中，所述合并管上靠近所述扩培罐罐体的位置设一压力表。所述扩培罐包括种母罐2和育种罐3。所述种母罐2和所述育种罐3通过移种管道4相连，所述移种管道4上设移种阀门13。所述种母罐2和育种罐3的罐体上部分别设一液位计，罐体下部分别设一温度计。所述种母罐2的下方设种母排污阀门15，所述育种罐3的下方设育种排污阀门16。所述种母罐2的罐体上部接种口处设接种口阀门I。所述育种罐3串联发酵罐。本技术的有益效果:提供了一种改进的连续发酵扩培装置，通过合并管道减少开口数量，并减少阀门数量，可显著降低连续发酵扩培过程的染菌概率，而且可以节约工艺管道及阀门的用量以降低投资并且减少维护成本，同时提高操作效率、减轻劳动强度。本技术的连续发酵扩培装置可应用于以连续发酵为工艺的食品、医药、有机化工等领域的菌种扩培工序，有利于工业化大规模生产，具有良好的应用前景。附图说明图1为本技术的连续发酵扩培装置结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。参照图1，本技术的连续发酵扩培装置包括种母罐2 (—级扩培罐)和育种罐3(二级扩培罐)。种母罐2的罐体上部接种口处设接种口阀门1，用于接种。种母罐2和育种罐3通过移种管道4相连，在移种管道4上设移种阀门13，用于从种母罐2转移物料至育种罐3。育种罐3可串联发酵罐，在育种罐3和发酵罐的串联管道上设育种放料阀门14，用于从育种罐3转移物料至串联发酵·罐。在种母罐2的上方设种母无菌空气阀门6、种母物料阀门7、种母无菌蒸汽阀门5和种母废气阀门11，四个控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与种母罐2罐体相连。在育种罐3的上方设育种无菌空气阀门9、育种物料阀门10、育种蒸汽阀门8和育种废气阀门12，四个控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与育种罐3罐体相连。在合并管道上靠近种母罐2和育种罐3的罐体的位置分别设一压力表PG。种母罐2和育种罐3的罐体上部分别设一液位计LT，罐体下部分别设一温度计TE。种母罐2和育种罐3的下方分别设种母排污阀门15和育种排污阀门16，两条管道合并成一条管道至废料回收处，用于废料回收。使用时，灭菌操作方法如下:打开种母蒸汽阀门5、育种蒸汽阀门8、移种阀门13、种母排污阀门15、接种口阀门1、种母废气阀门11、育种废气阀门12、育种放料阀门14、育种排污阀门16，关闭其它所有阀门，使其排气畅通；待罐温上升到90°C左右时，将上述后六个阀门关小；待罐温达到115°C压力上升至0.1MPa后维持40分钟以上，关闭上述后七个阀门，同时用消毒棉花球堵塞接种口阀门1，然后关闭种母蒸汽阀门5和育种蒸汽阀门8。打开种母无菌空气阀门6和育种无菌空气阀门9，用无菌空气进行冷却保压，使罐温降到80°C以下后关闭。打开种母排污阀门15和育种排污阀门16排冷凝水后关闭。种母物料阀门7和育种物料阀门10以及相应管道的消毒与扩培前的物料制取工序设备的消毒同步进行。接种过程的无菌操作方法如下:用消毒剂喷射接种口阀门I及四周，然后戴好橡胶防护手套，种母罐2罐压降到0.02MPa，双手先在5%醛酚液浸洗下，然后解开培菌室培养好的六公升种子瓶插管纱布及牛皮纸，一手抓插管皮塞，一手摘取接种口阀门I上的棉塞，快速把皮塞送到接种口内，另一人开启接种口阀门，把六公升瓶举高倒立，使瓶中种子畅通进入 内，完毕后，先关闭接种口阀门I，然后取下插管皮塞，堵上棉塞，把种母2 iip内压力重新补到0.1MPa，发酵培养。种母罐2进料时，打开种母物料阀门7，关闭其它阀门；育种罐3进料时，打开育种物料阀门10，关闭其它阀门。连续发酵生产时，物料连续进入本系统，同时打开育种放料阀门14向后续串联的发酵罐供料。本技术的连续发酵扩培装置利用向扩培罐通入物料、蒸汽、无菌空气以及废气回收的时间不交叉的原理，将上述四条管道的控制阀门设置在同一片区域，控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与罐体相连，并将压力表设置到该合并管，使扩培罐罐体开口由原来的接种、物料、蒸汽、无菌空气、移种、废气、压力表、液位计、温度计九个缩减为五个，减少44.4%，因罐体开口引起的染菌概率也相应降低44.4% ;同时在相应管道设置最少数量的必要的阀门，去掉常规设计中两个扩培罐单独的外排废气阀门和外排污阀门，将常规阀门数量由17个减少至13个，减少23.5%，因阀门设置引起的染菌概率也相应降低23.5% ;灭菌蒸汽不外排，设计为通入下一级罐体进行预热，以节约蒸汽。权利要求1.一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述连续发酵扩培装置包括无菌空气管道、物料管道、无菌蒸汽管道、废气回收管道，所述四条管道的控制阀门设置在同一片区域，所述控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与扩培罐罐体相连。2.如权利要求1所述的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述合并管上靠近所述扩培罐罐体的位置设一压力表。3.如权利要求1或2所述的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述扩培罐包括种母罐(2)和育种罐(3)。4.如权利要求3所述的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述种母罐(2)和所述育种罐(3)通过移种管道(4)相连，所述移种管道(4)上设移种阀门(13)。5.如权利要求3所述的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述种母罐(2)和育种罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低染菌概率的连续发酵扩培装置，其特征在于，所述连续发酵扩培装置包括无菌空气管道、物料管道、无菌蒸汽管道、废气回收管道，所述四条管道的控制阀门设置在同一片区域，所述控制阀门所在的四条管道合并为一条合并管与扩培罐罐体相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戎帮雄，张志刚，霍雪峰，刘欣，邵丽君，
申请(专利权)人：兴安盟博源生物能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：