一种用于生产抗菌肽的发酵设备及发酵方法与流程

1.本发明涉及抗菌肽生产技术领域，尤其涉及一种用于生产抗菌肽的发酵设备及发酵方法。


背景技术：

2.抗菌肽是生物体经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，一般由20～60个氨基酸组成，分子量在2000～7000道尔顿左右。自1975年瑞典科学家boman等从蚕蛹身上分离得到第一个抗菌肽天蚕素(cecropin)以来，人们又在昆虫、两栖类、水产动物，以及包括人在内的哺乳动物甚至植物及细菌等广泛的生物谱中发现了至少900余种抗菌肽。
3.现有的抗菌肽生产中，会通过发酵罐进行抗菌肽发酵，现有的过发酵罐在使用中需要通过发酵罐内的种子确定甲醇的添加量，现有的甲醇大多是通过人工添加，导致甲醇添加的精度较低，从而影响抗菌肽发酵的结果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中不足的问题，而提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备及发酵方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于生产抗菌肽的发酵设备及发酵方法，包括底座、从左到右依次设置于底座顶部的发酵罐、加液组件和与加液组件配合的度量组件，所述加液组件和度量组件均通过安装架与底座顶部连接，所述发酵罐包括罐体和设置于罐体顶部的罐盖，所述罐体内转动设置有搅拌机构，所述搅拌机构通过伺服电机驱动，所述罐体内壁设置有从外到内依次设置有加热腔和导热板，所述加热腔内设置有电加热丝，所述电加热丝、搅拌机构、加液组件和度量组件均与机电箱电连接；所述加液组件包括加液筒、滑动设置于加液筒内的活塞和设置于活塞顶部的推杆，所述推杆右表面开设有齿槽，所述齿槽与齿轮啮合连接，所述齿轮与安装架转动连接，所述齿轮通过第一电机驱动，所述加液筒下部开设有进液口和出液口，所述进液口内设置有进液单向阀，所述进液口处连接有进液管，所述出液口内设置有出液单向阀，所述出液口通过加液管与罐体连通；所述度量组件包括度量座、转动设置于度量座内的丝杆和设置于丝杆表面的螺纹座，所述丝杆顶部设置有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合连接，所述蜗杆与安装架转动连接，所述蜗杆通过第二电机驱动，所述螺纹座左侧设置有安装块，所述安装块左表面嵌设有红外线接收器，所述活塞右表面嵌设有与红外线接收器配合的红外线发射器，所述度量座表面设置有刻度线，所述安装块表面安装有与刻度线配合的指针；所述机电箱内设置有处理器和控制器，所述机电箱表面设置有显示屏，所述伺服电机、电加热丝、显示屏、第一电机和第二电机均通过电线与控制器电连接，所述控制器的输入端与处理器的输出端电连接，所述处理器的输入端与红外线接收器输出端电连接。
6.进一步，所述罐体左侧设置有用于抽压的加压管，所述加压管与外置气泵连接，所述罐体内设置有压力传感器，所述压力传感的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与外置气泵和显示屏电连接。
7.进一步，所述罐体内设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与电加热丝和显示屏电连接。
8.进一步，所述罐体内壁下部设置有ph传感器，所述ph传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与显示屏电连接。
9.进一步，所述罐体左侧设置有进气管，所述罐体右侧设置有出气管，所述进气管内设置有风量传感器，所述进气管和出气管均与外置风量控制系统连接，所述风量传感器的输出端与处理器的输入端电连接，所述处理器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与外置风量控制系统和显示屏电连接。
10.进一步，所述加液筒的右壁采用透明的玻璃。
11.进一步，所述度量座左侧开设有用于安装块滑动的滑槽。
12.进一步，所述搅拌机构包括转动设置于罐体内的搅拌轴和设置于搅拌轴表面的搅拌桨，所述搅拌轴通过伺服电机驱动。
13.进一步，包括以下步骤：步骤s1：将进液管伸入培养好的种子中，通过机电箱控制第一电机正转，带动齿轮转动，进而带动推杆上移，推杆底部的活塞向上移动将培养好的种子抽取至加液筒内；步骤s2：通过机电箱控制第二电机正转，带动蜗杆和蜗轮啮合转动，进而带动丝杆转动，使得丝杆上的螺纹座上移，当螺纹座左侧的安装块内的红外线接收器接收到上述活塞内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第二电机停止，此时通过安装块上的指针和度量座表面设置有刻度线确定种子量，并记录，最后复位指针；步骤s3：通过机电箱控制第一电机反转，带动齿轮转动，进而带动推杆下移，推杆底部的活塞向下移动将加液筒内的种子加入罐体内；步骤s4：通过机电箱控制电加热丝开启，对发酵罐进行加热，并通过罐体内的温度传感器进行温度检测，温度传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，直至罐体内的温度为28
‑
32℃进行恒温；步骤s5：通过机电箱控制伺服电机以转速为180
‑
400转/分工作，进而带动搅拌轴转动，使得搅拌轴上的搅拌桨对罐体内的种子进行搅拌；步骤s6：通过机电箱控制外置风量控制系统工作，并通过进气管内的风量传感器对风量进行检测，风量传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，发酵是罐体内的风量为1∶0.5
‑
1∶1.8体积/体积/分；步骤s7：通过罐体内壁下部的ph传感器对罐体内ph值进行检测，ph传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，发酵ph值为 6.5
‑
7.5；步骤s8：通过步骤s2确定的种子量，确定1％甲醇的甲醇量，启动第二电机，带动使得安装块上的指针位于所需甲醇量的刻度线处，接着更换新的进液管，使得新的进液管插入甲醇内，启动第一电机正转，带动丝杆转动，通过丝杆上的螺纹座带动安装块上移，直至安装块上的指针位于与上述甲醇量匹配的刻度线处时停止第二电机，然后重复步骤s1的操
作，带动活塞向上移动将甲醇抽取至加液筒内，直至上述的安装块内的红外线接收器接收到上述活塞内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第一电机停止，完成所需甲醇量的抽取，进一步，反向第一电机，带动齿轮转动，进而带动推杆下移，推杆底部的活塞向下移动将加液筒内的甲醇罐体内，同时重复上述步骤s4使得发酵所得的抗菌肽在90
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110℃ 下加热8
‑
20分钟；步骤s9：24
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96 小时后取出发酵所得的抗菌肽。
14.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：在本发明中，通过调节度量组件中红外线接收器的位置，使得红外线接收器的位置与所需甲醇量的位置一致，再通过加液组件中与红外线接收器配合的红外线发射器，实现所需甲醇量的自动添加，提高甲醇添加的精度，从而保证抗菌肽发酵的结果。
附图说明
15.图1为本发明提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备中发酵罐的内部结构示意图；图3为本发明提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备中加液组件和度量组件的内部结构示意图；图4为本发明提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备中推杆与齿轮连接示意图；图5为本发明提出的一种用于生产抗菌肽的发酵设备中活塞和安装块的内部结构示意图。
16.图中：1、底座；2、发酵罐；21、罐体；22、罐盖；23、电加热丝；24、导热板；25、加压管；26、进气管；27、出气管；3、搅拌机构；4、加液组件；41、加液筒；42、活塞；43、推杆；44、进液管；45、加液管；46、齿轮；5、度量组件；51、度量座；52、丝杆；53、螺纹座；54、安装块；55、蜗轮；56、蜗杆；6、机电箱。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
19.参照图1
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5，一种用于生产抗菌肽的发酵设备及发酵方法，包括底座1、从左到右依次设置于底座1顶部的发酵罐2、加液组件4和与加液组件4配合的度量组件5，加液组件4和度量组件5均通过安装架与底座1顶部连接，发酵罐2包括罐体21和设置于罐体21顶部的罐盖22，罐体21内转动设置有搅拌机构3，搅拌机构3通过伺服电机驱动，罐体21内壁设置有从外到内依次设置有加热腔和导热板24，加热腔内设置有电加热丝23，电加热丝23、搅拌机构3、加液组件4和度量组件5均与机电箱6电连接；加液组件4包括加液筒41、滑动设置于加液筒41内的活塞42和设置于活塞42顶部
的推杆43，推杆43右表面开设有齿槽，齿槽与齿轮46啮合连接，齿轮46与安装架转动连接，齿轮46通过第一电机驱动，加液筒41下部开设有进液口和出液口，进液口内设置有进液单向阀，进液口处连接有进液管44，出液口内设置有出液单向阀，出液口通过加液管45与罐体21连通；度量组件5包括度量座51、转动设置于度量座51内的丝杆52和设置于丝杆52表面的螺纹座53，丝杆52顶部设置有蜗轮55，蜗轮55与蜗杆56啮合连接，蜗杆56与安装架转动连接，蜗杆56通过第二电机驱动，螺纹座53左侧设置有安装块54，安装块54左表面嵌设有红外线接收器，活塞42右表面嵌设有与红外线接收器配合的红外线发射器，度量座51表面设置有刻度线，安装块54表面安装有与刻度线配合的指针；机电箱6内设置有处理器和控制器，机电箱6表面设置有显示屏，伺服电机、电加热丝23、显示屏、第一电机和第二电机均通过电线与控制器电连接，控制器的输入端与处理器的输出端电连接，处理器的输入端与红外线接收器输出端电连接，处理器的型号为m
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atx
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a68，继电器的型号为my2n
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j。
20.进一步，罐体21左侧设置有用于抽压的加压管25，加压管25与外置气泵连接，罐体21内设置有压力传感器，压力传感的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端分别与外置气泵和显示屏电连接。
21.进一步，罐体21内设置有温度传感器，温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端分别与电加热丝23和显示屏电连接。
22.进一步，罐体21内壁下部设置有ph传感器，ph传感器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与显示屏电连接。
23.进一步，罐体21左侧设置有进气管26，罐体21右侧设置有出气管27，进气管26内设置有风量传感器，进气管26和出气管27均与外置风量控制系统连接，风量传感器的输出端与处理器的输入端电连接，处理器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端分别与外置风量控制系统和显示屏电连接。
24.进一步，加液筒41的右壁采用透明的玻璃。
25.进一步，度量座51左侧开设有用于安装块54滑动的滑槽。
26.进一步，搅拌机构3包括转动设置于罐体21内的搅拌轴和设置于搅拌轴表面的搅拌桨，搅拌轴通过伺服电机驱动。
27.进一步，包括以下步骤：步骤s1：将进液管44伸入培养好的种子中，通过机电箱6控制第一电机正转，带动齿轮46转动，进而带动推杆43上移，推杆43底部的活塞42向上移动将培养好的种子抽取至加液筒41内；步骤s2：通过机电箱6控制第二电机正转，带动蜗杆56和蜗轮55啮合转动，进而带动丝杆52转动，使得丝杆52上的螺纹座53上移，当螺纹座53左侧的安装块54内的红外线接收器接收到上述活塞42内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第二电机停止，此时通过安装块54上的指针和度量座51表面设置有刻度线确定种子量，并记录，最后复位指针；步骤s3：通过机电箱6控制第一电机反转，带动齿轮46转动，进而带动推杆43下移，推杆43底部的活塞42向下移动将加液筒41内的种子加入罐体21内；
步骤s4：通过机电箱6控制电加热丝23开启，对发酵罐2进行加热，并通过罐体21内的温度传感器进行温度检测，温度传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，直至罐体21内的温度为28
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32℃进行恒温；步骤s5：通过机电箱6控制伺服电机以转速为180
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400转/分工作，进而带动搅拌轴转动，使得搅拌轴上的搅拌桨对罐体21内的种子进行搅拌；步骤s6：通过机电箱6控制外置风量控制系统工作，并通过进气管26内的风量传感器对风量进行检测，风量传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，发酵是罐体21内的风量为1∶0.5
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1∶1.8体积/体积/分；步骤s7：通过罐体21内壁下部的ph传感器对罐体21内ph值进行检测，ph传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，发酵ph值为 6.5
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7.5；步骤s8：通过步骤s2确定的种子量，确定1％甲醇的甲醇量，启动第二电机，带动使得安装块54上的指针位于所需甲醇量的刻度线处，接着更换新的进液管44，使得新的进液管44插入甲醇内，启动第一电机正转，带动丝杆52转动，通过丝杆52上的螺纹座53带动安装块54上移，直至安装块54上的指针位于与上述甲醇量匹配的刻度线处时停止第二电机，然后重复步骤s1的操作，带动活塞42向上移动将甲醇抽取至加液筒41内，直至上述的安装块54内的红外线接收器接收到上述活塞42内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第一电机停止，完成所需甲醇量的抽取，进一步，反向第一电机，带动齿轮46转动，进而带动推杆43下移，推杆43底部的活塞42向下移动将加液筒41内的甲醇罐体21内，同时重复上述步骤s4使得发酵所得的抗菌肽在90
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110℃ 下加热8
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20分钟；步骤s9：24
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96 小时后取出发酵所得的抗菌肽。
28.工作原理：步骤s1：将进液管44伸入培养好的种子中，通过机电箱6控制第一电机正转，带动齿轮46转动，进而带动推杆43上移，推杆43底部的活塞42向上移动将培养好的种子抽取至加液筒41内；步骤s2：通过机电箱6控制第二电机正转，带动蜗杆56和蜗轮55啮合转动，进而带动丝杆52转动，使得丝杆52上的螺纹座53上移，当螺纹座53左侧的安装块54内的红外线接收器接收到上述活塞42内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第二电机停止，此时通过安装块54上的指针和度量座51表面设置有刻度线确定种子量，并记录，最后复位指针；步骤s3：通过机电箱6控制第一电机反转，带动齿轮46转动，进而带动推杆43下移，推杆43底部的活塞42向下移动将加液筒41内的种子加入罐体21内；步骤s4：通过机电箱6控制电加热丝23开启，对发酵罐2进行加热，并通过罐体21内的温度传感器进行温度检测，温度传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，直至罐体21内的温度为28
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32℃进行恒温；步骤s5：通过机电箱6控制伺服电机以转速为180
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400转/分工作，进而带动搅拌轴转动，使得搅拌轴上的搅拌桨对罐体21内的种子进行搅拌；步骤s6：通过机电箱6控制外置风量控制系统工作，并通过进气管26内的风量传感器对风量进行检测，风量传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号
传递到显示屏上，发酵是罐体21内的风量为1∶0.5
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1∶1.8体积/体积/分；步骤s7：通过罐体21内壁下部的ph传感器对罐体21内ph值进行检测，ph传感器将检测的信息传递给处理器进行处理，并将处理后的信号传递到显示屏上，发酵ph值为 6.5
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7.5；步骤s8：通过步骤s2确定的种子量，确定1％甲醇的甲醇量，启动第二电机，带动使得安装块54上的指针位于所需甲醇量的刻度线处，接着更换新的进液管44，使得新的进液管44插入甲醇内，启动第一电机正转，带动丝杆52转动，通过丝杆52上的螺纹座53带动安装块54上移，直至安装块54上的指针位于与上述甲醇量匹配的刻度线处时停止第二电机，然后重复步骤s1的操作，带动活塞42向上移动将甲醇抽取至加液筒41内，直至上述的安装块54内的红外线接收器接收到上述活塞42内的红外线发射器时，红外线接收器被触发，并将信号发送给处理器进行处理，进一步处理器给控制器发送指令控制第一电机停止，完成所需甲醇量的抽取，进一步，反向第一电机，带动齿轮46转动，进而带动推杆43下移，推杆43底部的活塞42向下移动将加液筒41内的甲醇罐体21内，同时重复上述步骤s4使得发酵所得的抗菌肽在90
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110℃ 下加热8
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20分钟；步骤s9：24
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96 小时后取出发酵所得的抗菌肽。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。