染菌机会。通过调节连接塞2在接种采样管3上的位置，可调节接种采样管3末端在发酵液中的深度，从而可调节取样深度，可适应更多的实验需求。
[0033]实施例2:本生物反应器的应用示例。
[0034]1:黑曲霉发酵
[0035]菌种活化。取保藏黑曲霉菌种，用接种环挑取少许孢子接种于斜面试管中，于35°C下恒温培养3d。
[0036]摇瓶种子制备。待培养基温度降至40°C以下时，将活化的黑曲霉孢子接种入培养基中，接入量应达0.6?1.5万个/mL，在35°C，200/min的摇床中20h左右，菌丝球为致密形的，菌球直径不应超过0.1mm,菌丝短，且粗壮，分支少，瘤状，部分膨胀为优。
[0037]发酵培养。调节培养基的pH在2?4之间，取100mL培养基加入发酵罐1，将本生物反应器组装完毕后灭菌，待培养基温度降至30°C以下时，将进气导管11与气栗13连接，接通气栗13电源，调节通气速率控制器10、压强控制器9，提供5.0cmVmin的通风条件并保证发酵罐I内压强为I?3KPa，使用无菌注射器19通过接种采样管3接入发酵种子50mL，置于恒温培养箱中28-30°C连续培养72h，待处理。
[0038]发酵过程检测。接种后使用无菌注射器19通过接种采样管3取样作第一次测定，以后每半天测定一次，直至结束。测定项目有:还原糖、总糖、酸度、柠檬酸测定、显微镜检查。
[0039]2:啤酒生产
[0040]取100mL培养基加入发酵罐1，将本生物反应器组装完毕后灭菌，待培养基温度降至30°C以下时，将进气导管11与气栗13连接，接通气栗13电源，调节通气速率控制器10提供适量氧气，使用无菌注射器19通过接种采样管3接入酵母菌10ml含1*108个酵母/ml的菌种，置于丨旦温培养箱中10°C培养20h。
[0041]之后进入主发酵，停止供氧，品温应控制在8?12°C为宜，发酵时间约经过5?7
天左右。
[0042]自然升温至12°C，并关闭通气速率控制器10、压强控制器9，利用菌体产生二氧化碳提高罐内压强，保持时间为4天。若无明显双乙酰味，可降温，若有明显双乙酰味，可推迟I?3天降温。
[0043]后发酵，还原结束后，在24小时内按规定降温至2?3°C并保持罐内压力在0.1MPa左右，保持3?5天。
[0044]发酵过程检测。接种后使用无菌注射器19通过接种采样管3取样作第一次测定，以后每半天测定一次，直至结束。测定项目有:总还原糖，细胞浓度，出芽率，染色率，酸度和pH, α 一氨基氮，色度。
[0045]本实用新型主要根据供氧方面影响溶解氧的两个主要因素(即罐内压强、通气速率)设计，并主要根据氧传递方程OTR=Ku(Cf-Q)，通过调节罐内压强、通气速率而改变Ku、C%使发酵供氧得到改善。另外参照发酵罐设计基本原理对整体结构进行了合理设计。
[0046]式中:OTR-单位体积培养液的氧传递速率；
[0047]Ku —以浓度差为推动力的体积溶氧系数；
[0048]C*-与气象中氧分压P相平衡时氧的浓度；
[0049]Cl —液相中和气、液界面处氧的浓度。
[0050]本实用新型体积小、成本低、可控通气速率和罐压，易于安装和拆卸，适合较多学生同时进行实验课程。其使用方法包括罐内压强、通气量测量及调节方法，接种采样装置的使用方法。
【主权项】
1.一种教学用简易气升式生物反应器，包括发酵罐(1)，发酵罐(I)的顶部设有罐盖(5)，其特征在于:还包括通气装置、排气装置和接种采样装置； 所述通气装置包括进气导管(11)，通气速率控制器(10)、通气滤膜(7)和气栗(13);进气导管(11)的出气口(14) 一端穿过罐盖(5)至发酵罐(I)内底部，进气导管(11)的进气口(12) —端位于发酵罐(I)外侧并依次设置有通气滤膜(7)、通气速率控制器(10)和气栗(13)，气栗(13)位于进气口(12)处; 所述排气装置包括排气导管(8)、排气滤膜(6)和压强控制器(9);排气导管(8)的一端穿过罐盖(5 )至发酵罐(I)内顶部，排气导管(8 )的另一端位于发酵罐(I)外侧并依次设置有排气滤膜(6)和压强控制器(9); 所述接种采样装置包括接种采样管(3)和接种采样管塞(4);罐盖(5)上设有接种采样管(3)，接种采样管(3)的一端位于发酵罐(I)内下部，另一端位于发酵罐(I)外侧，接种采样管(3 )顶部管口处设有接种采样管塞(4 )。2.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，进气导管(11)的出气口(14)处设有气泡石(15)。3.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，接种采样装置还包括连接塞(2)，接种采样管(3)通过连接塞(2)与罐盖(5)相连。4.根据权利要求3所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，接种采样管塞(3 )和连接塞(2 )的材质为橡胶。5.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，通气速率控制器(10)和压强控制器(9)为输液器流量调节器。6.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，发酵罐(I)为圆柱体，发酵罐(I)的材质为无色透明塑料或无色玻璃。7.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，通气滤膜(7)和排气滤膜(6)的孔径为0.22 μπι。8.根据权利要求1所述的一种教学用简易气升式生物反应器，其特征在于，接种采样管(3)的顶部为漏斗形圆桶。
【专利摘要】本实用新型公开了一种教学用简易气升式生物反应器，涉及微生物学装置技术领域。包括发酵罐，发酵罐顶部设有罐盖；通气装置包括进气导管，进气导管出气口一端穿过罐盖至发酵罐内底部，进气导管的进气口一端位于发酵罐外侧并依次设置有通气滤膜、通气速率控制器和气泵，气泵位于进气口处；排气装置包括排气导管，排气导管一端穿过罐盖至发酵罐内顶部，排气导管的另一端位于发酵罐外侧并依次设置有排气滤膜和压强控制器；罐盖上设有接种采样管，接种采样管一端位于发酵罐内下部，另一端位于发酵罐外侧，接种采样管顶部管口处设有接种采样管塞。本实用新型反应器体积小、成本低、可控通气速率和罐压，易于安装和拆卸，适合较多学生同时进行实验课程。
【IPC分类】C12M1/36, C12M1/34, C12M1/26, C12M1/12, C12M1/04
【公开号】CN204848881
【申请号】CN201520562519
【发明人】王鑫昕, 高军, 王子豪, 姚红丽
【申请人】邯郸学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月30日