一种细菌纤维素发酵生产设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种在静置条件下发酵生产细菌纤维素的设备，该设备占地面积小，可同时进行多个培养盒发酵生产，能够提供足够的氧气。并且能够通过蠕动泵等装置一次操作就将所有的培养基加入到多个培养盒中，可根据需要对单个培养盒进行操作，厚的不同厚度和质量的细菌纤维素凝胶膜。机械化的一次性注入培养基可以节约人力劳动，大大提高细菌纤维素的发酵产量和产率，最终提高了细菌纤维素生产的效率。
【专利说明】一种细菌纤维素发酵生产设备发明领域
[0001 ]本发明属于微生物培养设备领域，具体来说，涉及一种用于静置培养细菌纤维素的发酵生产设备。
【背景技术】
[0002]细菌纤维素(Bacterial cellulose，简称BC)，是指在特定条件下，由某些特殊菌属的微生物发酵生成的纤维素的统称。细菌纤维素的发酵合成方法有静态发酵和动态发酵两种，其中静态发酵是指细菌在静置的液态培养基与空气的气液接触面进行发酵培养而产生纤维素，细菌纤维素从培养液和空气的气液界面，沿着培养液向下不断合成积累，最终形成厚度与培养液高度有正相关的细菌纤维素膜。目前国内利用微生物合成细菌纤维素多数采用静态发酵法。
[0003]静态发酵法形成的膜状细菌纤维素结构致密，抗涨强度高、透气透水性能良好、持水性好，同时具有良好的生物适应性和生物可降解性，被广泛应用于医学、生物、化工、食品等各领域，如骨修复、角膜、伤口敷料、组织工程支架等。然而静态培养过程中所需的空间和人力劳动较大，培养成本高，产量和产率低，这些都成为了制约细菌纤维素工业化生产和推广应用的主要因素。此外，在细菌纤维素的实际生产过程中，常常需要一次发酵就同时生产出不同厚度的细菌纤维素膜，以满足工业化要求，但目前的静态发酵设备都未能实现这一效果。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种在静置条件下发酵生产细菌纤维素的设备，该设备占地面积小，可同时进行多个培养盒发酵生产，能同时生产出不同厚度或所要求厚度的细菌纤维素膜，并且能够通过一次操作就将所有的培养基加入到多个培养盒中，节约人力劳动，大大提高细菌纤维素的发酵产量和产率，最终提高了细菌纤维素生产的效率。
[0005]本发明提供一种细菌纤维素发酵生产设备，包括本体和培养盒，其中，
[0006]所述本体包括顶壁1、底壁、前壁、后壁、左壁、右壁；
[0007]其中所述前壁和后壁的内侧设有多个相互平行的滑轨，并且前壁和后壁上的滑轨对应等高;在所述左壁和右壁上，以上下两个滑轨的间隔为高度，自上而下依次排列有方向相反的开口；
[0008]所述培养盒具有一个底面和四个侧面挡板，所述的四个侧面挡板的高度不同，其中最高挡板的高度与所述本体上的上下两个滑轨的间隔高度相等，并且在最高挡板的对侧挡板上，设有用于控制液态培养基高度的孔隙和滑块;通过调节滑块在孔隙中的位置可以控制培养盒中的培养基液体的高度，从而可以生产不同厚度的细菌纤维素膜；
[0009]所述培养盒的最高挡板与其对侧挡板之间的距离，小于本体中左壁和右壁之间的距离;所述培养盒架在所述本体的滑轨上，可以沿滑轨左右移动。
[0010]在所述本体的顶壁上还设有进料管和出气口；在所述本体的底壁上还设有废液流出管和进气口。
[0011]在所述本体的前壁或后壁内还安装有温度调节装置，所述温度调节装置的数量根据培养设备的大小可安装I个或多个，从而使培养设备内的温度均匀、可控。
[0012]优选的，所述上下两个滑轨的间隔高度和所述培养盒的最高挡板的高度为5-15厘米。
[0013]优选的，所述培养盒的其他三个挡板的高度可各自独立的比最高挡板的高度低2-3厘米。
[0014]优选的，所述培养盒的其他三个挡板的高度可各自独立的为3-13厘米。
[0015]优选的，所述培养盒挡板上的孔隙和滑块的数量选自一个或多个，例如2-5个。
[0016]优选的，所述培养盒挡板上的孔隙形状选择长方形、椭圆形、弓形等本领域常用的孔隙形状。
[0017]优选的，在所述培养盒挡板上的孔隙周围，还设有显示液态培养基高度的尺度标记。
[0018]优选的，在所述培养盒挡板上的孔隙外侧，还设有引流结构，以引导培养液流入下一层培养盒中。
[0019]优选的，所述细菌纤维素发酵生产设备中可放置的培养盒的数量为10-20个。
[0020]本发明的细菌纤维素发酵生产设备可用于进行静置培养大批量的、厚度不同的细菌纤维素膜，并且能够实现通过一次操作就将所有的培养基加入到多个培养盒中。
[0021]在使用时，先将每个培养盒上用于控制液态培养基高度的滑块固定到所需位置，使每个培养盒可以根据生产需要，装载不同高度的液态培养基，从而可以发酵生产出不同厚度的细菌纤维素膜。然后将培养盒架在本体的滑轨上，推至闭合，使细菌纤维素发酵生产设备整体密封。
[0022]然后，将预先接种后的液态培养基从设备顶部的进料管注入到设备中的首层培养盒里面，当首层培养盒中的培养基液面高度达到培养盒上滑块所设置的液面高度时，液体培养基会从滑块上面的孔隙中(或经孔隙外侧的引流结构)流入到下一层培养盒中。以此类推，随着液态培养基的不断注入，培养基会从首层培养盒中逐级的填满所有的培养盒，此时各个培养盒中的培养基高度为预先通过滑块设置的高度，然后进行发酵培养。
[0023]在发酵培养结束后，可以从细菌纤维素发酵生产设备的左右两侧根据需要抽拉出任意一层的培养盒，进行细菌纤维素的收集和对培养盒进行清洗。
[0024]本发明结构简单、使用方便、占地面积小，可同时进行多个培养盒发酵，能同时生产出不同厚度或所要求厚度的细菌纤维素膜，并且能够通过一次操作就将所有的培养基加入到多个培养盒中，节约人力劳动，可大大提高细菌纤维素的发酵产量和产率。
【附图说明】
[0025]图1:本发明的细菌纤维素发酵生产设备本体的结构示意图。
[0026]图2:本发明的细菌纤维素发酵生产设备培养盒的结构示意图。
[0027]图3:本发明的细菌纤维素发酵生产设备的正面剖视图。
[0028]
【具体实施方式】
[0029]下面结构附图和实施例对本发明进一步详细说明，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下所作的改动，均属于本发明的范围。
[0030]实施例1:
[0031]本实施例为本发明的细菌纤维素发酵生产设备的一种优选结构。如图1和图2所示，本实施例的细菌纤维素发酵生产设备包括本体和培养盒，其中，
[0032]所述本体包括顶壁1、底壁、前壁2、后壁、左壁、右壁3;其中所述前壁和后壁的内侧设有多个相互平行的滑轨4，并且前壁和后壁上的滑轨对应等高；在所述左壁和右壁上，以上下两个滑轨的间隔为高度，自上而下依次排列有方向相反的开口 5;
[0033]在所述本体的顶壁上还设有进料管6和出气口7;
[0034]在所述本体的底壁上还设有废液流出管8和进气口9。
[0035]所述培养盒具有一个底面和四个侧面挡板，所述四个侧面挡板的高度不同，其中最高挡板10的高度与本体上的上下两个滑轨4的间隔高度相等，高度均为10厘米，其他三个挡板高度均为8厘米，在最高挡板10的对侧挡板11上，设有一竖向孔隙12，在孔隙中设有用于调节液态培养基高度的滑块13;该滑块可以控制培养盒中的培养基液体的高度，从而可以生产不同厚度的细菌纤维素膜，在所述培养盒挡板上的孔隙周围，还设有显示液态培养基高度的尺度标记14;
[0036]在本实施例中，所述培养盒的最高挡板10与其对侧挡板11之间的距离为25厘米，本体中左壁和右壁之间的距离为28厘米;所述培养盒架在所述本体的滑轨4上，可以沿滑轨4左右移动。
[0037]实施例2:
[0038]本实施例为本发明的细菌纤维素发酵生产设备的另一种优选结构。如图1和图3所示，本实施例的细菌纤维素发酵生产设备包括本体和培养盒，其中所述本体与实施例1的结构相同。
[0039]所述培养盒具有一个底面和四个侧面挡板，所述四个侧面挡板的高度不同，其中最高挡板10的高度与本体上的上下两个滑轨4的间隔高度相等，高度均为12厘米，其他三个挡板高度均为9厘米，在最高挡板10的对侧挡板11上，设有两个竖向孔隙12，其中一个孔隙位于挡板上部，另一个孔隙位于挡板下部，在每个孔隙中都设有用于调节液态培养基高度的滑块13;通过设置这两个滑块在两个孔隙中的位置，能够设置更多不同的高度，从而可以生产更多不同厚度的细菌纤维素膜，在所述培养盒挡板上的孔隙周围，还设有显示液态培养基高度的尺度标记14。
[0040]在本实施例中，所述培养盒的最高挡板10与其对侧挡板11之间的距离为20厘米，本体中左壁和右壁之间的距离为24厘米;所述培养盒架在所述本体的滑轨4上，可以沿滑轨4左右移动。
[0041 ] 实施例3:
[0042]本实施例为本发明的细菌纤维素发酵生产设备本体和培养盒装配在一起的结构实例。如图3所示，本实施例的细菌纤维素发酵生产设备中有10个培养盒，其中上面5个培养盒为打开状态放置，下面5个培养盒为关闭状态放置，即进行发酵培养时状态。图3培养盒中的深色物质为不同厚度的液体培养基15。
[0043]在使用本发明的细菌纤维素发酵生产设备进行静态细胞纤维素发酵生产时，先将每个培养盒上用于调节液态培养基高度的滑块13固定到所需位置，使每个培养盒可以根据生产需要，装载不同高度的液态培养基，从而可以发酵生产出不同厚度的细菌纤维素膜。然后将培养盒架在本体的滑轨上，推至闭合，使细菌纤维素发酵生产设备整体密封。
[0044]然后，将预先接种后的液态培养基从本发明的细菌纤维素发酵生产设备顶部的进料管6注入到设备中的首层培养盒里面，当首层培养盒中的培养基液面高度达到培养盒上滑块13所设置的液面高度时，液体培养基会从滑块上面的孔隙12中流入到下一层培养盒中。以此类推，随着液态培养基的不断注入，培养基会从首层培养盒中逐级的填满所有的培养盒，此时各个培养盒中的培养基高度为预先通过滑块设置的不同高度，然后进行发酵培养。
[0045]在发酵培养结束后，可以从细菌纤维素发酵生产设备的左右两侧根据需要抽拉出任意一层的培养盒，进行细菌纤维素的收集和对培养盒进行清洗。
【主权项】
1.一种发酵设备，包括本体和至少2个培养盒，其中， 所述本体包括顶壁(I)、底壁、前壁(2)、后壁、左壁、右壁(3); 其中所述前壁(2)和后壁的内侧设有多个相互平行的滑轨(4)，并且前壁(2)和后壁上的滑轨(4)对应等高；在所述左壁和右壁(3)上，以上下两个滑轨(4)的间隔为高度，自上而下依次排列有方向相反的开口(5); 所述培养盒具有一个底面和四个侧面挡板，所述，其中侧面挡板挡板(10)的高度小于或等于所述本体上的上下两个滑轨(4)的间隔高度，并且在设有开口(5)侧的的对侧挡板(11)上，设有用于控制液态培养基高度的结构，优选设有孔隙(12)和滑块(13); 所述培养盒架在所述本体的滑轨(4)上，可以沿滑轨(4)左右移动，优选所述培养盒可从开口处拆卸。2.根据权利要求1所述的发酵设备，在所述本体的顶壁(I)上还设有进料管(6)和出气口(7);在所述本体的底壁上还设有废液流出管(8)和进气口(9);优选在所述本体的前壁(2)或后壁内还安装有温度调节装置，此外，优选在培养盒的设有开口(5)侧的对侧挡板上设有拉手。3.根据权利要求5所述的发酵设备，其中所述培养盒的挡板的高度可各自独立的为5-15厘米。4.根据权利要求1所述的发酵设备，其中所述培养盒挡板上的孔隙(12)和滑块(13)的数量选自1-5组中的任意一个。5.根据权利要求4所述的发酵设备，其中所述培养盒挡板上的孔隙(12)形状选择长方形、椭圆形、弓形。6.根据权利要求4所述的发酵设备，其中在所述培养盒挡板上的孔隙(12)周围，还设有显示液态培养基高度的尺度标记(14)。7.根据权利要求1所述的发酵设备，其中在所述培养盒挡板上的孔隙(12)外侧，还设有引流结构。8.根据权利要求1-7中任一项所述的发酵设备，其中所述细菌纤维素发酵生产设备中的培养盒数量为3-100个，优选5-60个，更优选10-40个。9.根据权利要求1-8中任一项所述的发酵设备，用于静态发酵，优选用于制备细菌纤维素。
【文档编号】C12M1/00GK106047667SQ201610382410
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】钟成, 张玉明, 刘彾普, 薛冬冬, 贾士儒, 谭之磊, 韩培培
【申请人】天津科技大学