一种发酵装置的制作方法

[0001]
本实用新型用于发酵技术领域，特别是涉及一种发酵装置。


背景技术：

[0002]
高温菌是一类能在45℃以上环境下生长的极端微生物，高温菌产生的小分子肽，蛋白酶等有很好的耐热性，但其在高温环境下的氧气溶解度较低，菌的生长速度缓慢，代谢的产物生成较慢，导致发酵产量较低，采用低温诱导分泌产物的基因工程菌，在低温环境下细胞分裂速度慢，菌的生长速度缓慢，菌的总量不高，导致发酵产量较低。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种发酵装置，能够提高微生物代谢产物的生产速度，提高发酵产量。
[0004]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提一种发酵装置，包括第一培养罐和第二培养罐，所述第一培养罐的温度高于所述第二培养罐的温度，所述第一培养罐与所述第二培养罐之间设有升温管道和降温管道，所述升温管道上设有第一增氧进气阀，所述降温管道上设有第二增氧进气阀，所述第一培养罐内的培养液能够通过所述降温管道进入所述第二培养罐，所述第二培养罐内的培养液能够通过所述升温管道进入所述第一培养罐。
[0005]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述升温管道上安装有第一夹套，所述第一夹套的两端分别设有第一进水阀和第一出水阀。
[0006]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述降温管道上安装有第二夹套，所述第二夹套的两端分别设有第二进水阀和第二出水阀。
[0007]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一培养罐上和所述第二培养罐上均安装有搅拌装置。
[0008]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一培养罐上和所述第二培养罐上均安装有消泡电极。
[0009]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述降温管道中设有第一单向阀，所述第一单向阀的出口朝向所述第二培养罐。
[0010]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述升温管道中设有第二单向阀，所述第二单向阀的出口朝向所述第一培养罐。
[0011]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一培养罐和所述第二培养罐上均安装有保温装置。
[0012]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述升温管道中设有第一抽吸泵。
[0013]
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述降温管道中设有第二抽吸泵。
[0014]
上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：培养高温菌种时在第一培养罐中进行培养，第一培养罐内的培养液流经降温管道时温度会降低，打开
第二增氧进气阀向降温管道通入无菌氧气，使得培养液的溶氧量增加，降温后的培养液进入第二培养罐中培养，进一步提高培养液胞内的氧气含量，第二培养罐中培养完成后，将第二培养罐中的培养液通过升温管道升温回流至第一培养罐中，继续进行高温培养，这样使得微生物含有较多的氧气，能够有效提升微生物的反应速度，使得微生物代谢产物的速度加快，提高发酵产量。
附图说明
[0015]
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0016]
图1是本实用新型一个实施例结构示意图；
[0017]
图2是图1所示实施例的详细注解图。
具体实施方式
[0018]
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0019]
本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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实用新型的限制。
[0020]
本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0021]
本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
[0022]
参见图1、图2，本实用新型的实施例提供了一种发酵装置，包括第一培养罐1和第二培养罐2，第一培养罐1的温度高于第二培养罐2的温度，第一培养罐1与第二培养罐2之间设有升温管道4和降温管道3，升温管道4上设有第一增氧进气阀41，降温管道3上设有第二增氧进气阀31，第一培养罐1内的培养液能够通过降温管道3进入第二培养罐2，第二培养罐2内的培养液能够通过升温管道4进入第一培养罐1。
[0023]
其中第一培养罐1为高温培养罐，培养温度超过43℃以上，第二培养罐2为低温培养罐，培养温度为30℃以下。
[0024]
降温管道3连接在第一培养罐1和第二培养罐2的底部，升温管道4位于降温管道3上方，升温管道4的一端连通第一培养罐1，升温管道4的另一端连通第二培养罐2并伸入第二培养罐2的底部。
[0025]
高温菌需要在高温的环境中进行产物合成，高温时培养液中溶氧较低，在低温或常温环境下培养液中溶氧较高，培养高温菌种时在第一培养罐1中进行培养，第一培养罐1内的培养液流经降温管道3时温度会降低，打开第二增氧进气阀31向降温管道3通入无菌氧气，使得培养液的溶氧量增加，降温后的培养液进入第二培养罐2中培养，进一步提高培养液胞内的氧气含量，第二培养罐2中培养完成后，将第二培养罐2中的培养液通过升温管道4升温回流至第一培养罐1中，继续进行高温培养，这样使得微生物含有较多的氧气，能够有效提升微生物的反应速度，使得发酵产量增加。
[0026]
采用低温诱导分泌产物的基因工程菌，在低温环境下细胞分裂速度慢，菌的生长及分离速度缓慢，菌的总量不高，培养低温菌种时在第二培养罐2中进行培养，第二培养罐2中的培养液流经升温管道4时温度会升高，同时打开升温管道4上的第一增氧进气阀41通入无菌氧气，使得培养液的溶氧量增高，升温后的培养液进入第一培养罐1中，进一步使得培养液胞内的溶氧量提高，培养罐1中菌分裂的数量增加，生长速度加快，第一培养罐1培养完成后，将培养液通过降温管道3降温后回流至第二培养罐2中进行低温培养，这样使得第二培养罐2中进行低温培养的微生物数量增加，发酵产物产量增加。
[0027]
升温管道4上安装有第一夹套42，第一夹套42的两端分别设有第一进水阀421和第一出水阀422，第一进水阀421位于第一出水阀422的下方，具体的，水蒸气或热水通过第一进水阀421进入第一夹套42，在第一夹套42内实现热交换，使得升温管道4的温度变高，以将流经升温管道4的培养液加热升温，换热后的水蒸气或热水通过第一出水阀422流出。
[0028]
当然除了采用热水或水蒸气等换热介质进行热交换之外，还可以采用电力制热等方式进行加热。
[0029]
降温管道3上安装有第二夹套32，第二夹套32的两端分别设有第二进水阀321和第二出水阀322，第二进水阀321位于第二出水阀322的下方，具体的，冷水通过第二进水阀321进入第二夹套32，在第二夹套32内实现热交换，以对流经降温管道3的培养液进行降温，换热后的冷水从第二出水阀322流出。
[0030]
在一些实施例中，第一培养罐1上和第二培养罐2上均安装有搅拌装置5，通过搅拌装置5提高培养液的反应速度，进一步提高培养液胞内的溶氧量。
[0031]
在一些实施例中，第一培养罐1上和第二培养罐2上均安装有消泡电极6，用以消除发酵过程中所产生的泡沫，提高培养液的反应效率。
[0032]
降温管道3上设有第一单向阀33，第一单向阀33的出口朝向第二培养罐2，这样使得流出第一培养罐1的培养液只能单向进入第二培养罐2中，避免出现回流现象，升温管道4中设有第二单向阀43，第二单向阀43的出口朝向第一培养罐1，流出第二培养罐2的培养液只能单向进入第一培养罐1中。
[0033]
在一些实施例中，第一培养罐1和第二培养罐2上均安装有保温装置7，避免第一培养罐1和第二培养罐2的温度受外界环境的影响。
[0034]
在一些实施例中，升温管道4中设有第一抽吸泵44，通过第一抽吸泵44为培养液从第二培养罐2流入第一培养罐1提供动力，降温管道3中设有第二抽吸泵34，通过第二抽吸泵34为为培养液从第一培养罐1流入第二培养罐2提供动力。
[0035]
此外，第一培养罐1上和第二培养罐2上均设有压力表11、温度电极12、ph电极13、进气装置14和废气阀15，其中压力表11用以检测罐内压力，温度电极12用以监控罐内温度，
ph电极13用以检测培养液的ph值，进气装置14为罐内微生物反应提供氧气，废气阀15用以排放罐内的废气。
[0036]
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。