一种可连续发酵的培养装置的制作方法

本实用新型属于微生物加工生产技术领域，尤其是一种可连续发酵的培养装置。

背景技术：

利用发酵罐培养是目前大规模生产动物细菌疫苗活抗原的首选技术，这降低了动物细菌疫苗活抗原的生产成本。同时，动物细菌疫苗活抗原菌株一般培养至对树生长后期时即进行疫苗制备，一般而言培养周期较短。但是，每一批次发酵均需要种子液制备和发酵罐灭菌操作。因此，采用一种连续培养方式进行动物细菌疫苗活抗原菌株培养，可节省种子液制备操作和灭菌操作是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，制备了一种可连续发酵的培养装置，将部分发酵培养液放出发酵罐，进行动物疫苗制备，同时，保留一定体积的发酵培养液在发酵罐中作为下次发酵用种子液，继续该菌株培养。该方法可实现种子液连续制备、避免了每次发酵都需发酵罐灭菌的操作。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样来实现的：一种可连续发酵的培养装置，包括发酵罐，发酵罐上端有进料口，发酵罐自上而下分为发酵一区和发酵二区。

位于发酵二区的发酵罐底部连通有出料管和循环管，循环管连接循环泵，循环泵的另一端连通发酵罐的发酵一区；出料管上有电磁阀，电磁阀与第一液位控制器一端电性连接；当第一液位控制器液位检测端检测到发酵罐内液位到达发酵一区和发酵二区的交界，第一液位控制器控制电磁阀关闭，停止放料液。

本实用新型的进一步改进，发酵一区的体积与发酵时发酵液的总体积比为1/50-1/10。采用本技术方案，保证剩余的发酵液作为种子液满足下次发酵需求。

本实用新型的进一步改进，发酵罐顶端设有电机，发酵罐罐体内部设有竖向安装的搅拌轴，电机输出端通过联轴器与搅拌轴连接；搅拌轴上有上叶片和下叶片，上叶片位于发酵一区，下叶片位于发酵二区。采用本技术方案，上叶片和下叶片分别搅动发酵一区和发酵二区发酵液，可以使得上次剩余的种子液快速和新的发酵液混合，保证发酵质量。

本实用新型的进一步改进，上叶片与发酵罐顶端距离为发酵罐总体高度的1/3-1/2，下叶片与发酵罐底端距离为发酵罐总体高度的1/10-1/20。采用本技术方案，可以提高保证发酵罐上下层发酵液混合均匀。

本实用新型的进一步改进，发酵一区内固定有分料板，分料板为环状结构，分料板的两端通过管道与循环泵连通，分料板内部为真空的腔体，分料板底部均匀分布有出料口；分料板位于上叶片的上端。采用本技术方案，通过分料板将下层发酵液均匀撒到上层，提高了发酵罐内溶液均匀性，保证了发酵质量。

本实用新型的进一步改进，发酵二区有观察窗，观察窗上有刻度线。采用本技术方案，通过观察窗，可以保证种子液剩余量，同时便于调整第一液位控制器液位检测端位置。

本实用新型的进一步改进，发酵罐的进料口通过进料管依次与进料泵、储液罐连通，进料泵与与接触器连接，接触器与第二液位控制器连接，且接触器与电源连接，第二液位控制器的低点液位设定值低于第一液位控制器的液位设定值。采用本技术方案，可以实现储存罐向发酵罐内的自动输送无菌发酵液，具体的，当上一发酵液排出后，启动循环泵，剩余的种子液进入循环管，发酵罐内种子液液位降低，第二液位控制器检测到液位后启动进料泵，再配合高点液位检测，到达设定液位后停止进料泵。

本实用新型的进一步改进，第一液位控制器为电子式液位控制器或超声波液位控制器。

本实用新型的有益效果为：（1）利用发酵罐培养动物细菌疫苗活抗原菌株，培养直菌株的对数生长期后期，将发酵培养液经发酵罐出料管放出，进行动物疫苗制备。同时，保留一定体积的发酵培养液在发酵罐中作为下次发酵用种子液，然后将已灭菌的培养液经泵流加至发酵罐中，继续该菌株培养。培养至对数生长期后期，再次排出培养液，并保留一定体积的培养液，然后加入已灭菌新鲜培养基继续培养，如此反复，实现动物细菌疫苗活抗原连续发酵培养，这可节省种子液连续制备、发酵罐灭菌等操作。

（2）该装置通过电磁阀和第一液位控制器配合可以实现种子液的定量控制；同时通过循环泵可以保证种子液和后续加入的培养液的混合均匀性。

附图说明

图1 为本实用新型连接示意图。

图2为本实用新型分料板结构示意图。

图3本实用新型实施例2结构示意图。

图中：1、电机，2、进料口，3、发酵罐，4、循环管，5、循环泵，6、出料管，7、电磁阀，8、搅拌轴，9、分料板，10、第一液位控制器，11、上叶片，12、下叶片，13、出料口，14、储液罐，15、电源，16、接触器，17、进料泵，18、第二液位控制器，19、发酵一区，100、发酵一区，200、发酵二区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述，但是并不以此限制本实用新型。

实施例1

如附图1所示，一种可连续发酵的培养装置，包括发酵罐3，发酵罐3上端有进料口2，发酵罐3自上而下分为发酵一区100和发酵二区200。

位于发酵二区200的发酵罐3底部连通有出料管6和循环管4；循环管4连接循环泵5，循环泵5的另一端连通发酵罐3的发酵一区100；出料管6上有电磁阀7，电磁阀7与第一液位控制器10一端电性连接，当第一液位控制器10液位检测端检测到发酵罐3内液位到达发酵一区100和发酵二区200的交界，第一液位控制器10控制电磁阀7关闭，停止放料液。

实施例2

在实施例1的基础上，发酵一区100的体积与发酵时发酵液的总体积比为1/50-1/10。

发酵罐3顶端设有电机1，发酵罐3罐体内部设有竖向安装的搅拌轴8，电机输出端通过联轴器与搅拌轴8连接；搅拌轴8上有上叶片11和下叶片12，上叶片11位于发酵一区100，下叶片12位于发酵二区200。

上叶片11与发酵罐3顶端距离为发酵罐3总体高度的1/3-1/2，下叶片12与发酵罐3底端距离为发酵罐3总体高度的1/10-1/20。

发酵一区内固定有分料板9，分料板9为环状结构，分料板9的两端通过管道与循环泵5连通，分料板9内部为真空的腔体，分料板9底部均匀分布有出料口13；分料板9位于上叶片11的上端，如附图2所示。

发酵二区200有观察窗，观察窗上有刻度线。

发酵罐3的进料口2通过进料管依次与进料泵17、储液罐14连通，进料泵17与与接触器16连接，接触器16与第二液位控制器18连接，且接触器16与电源15连接，如附图3所示。图示第一液位控制器10和第二液位控制器18为水平放置，亦可以竖直或倾斜放置。

第一液位控制器10为电子式液位控制器或超声波液位控制器。

操作步骤：

（1）将动物细菌疫苗活抗原菌株种子液在无菌条件下接入发酵罐1中，按照一定培养条件进行培养。

（2）培养至对树生长后期，将发酵培养液经发酵罐3的出料管6放出发酵罐3，进行动物疫苗制备。其中，在发酵培养液的液位达到发酵一区100和发酵二区200的交界面时候，第一液位控制器10液位检测端检测到后，发出指令，电磁阀停止继续放料，留在发酵罐3中发酵液的作为种子液。

（3）保留在发酵罐3中作为发酵用种子液的发酵培养液的体积一般为培养总体积的2%~10%，种子液经过循环泵5由循环管4进入发酵罐3。

（4）进料口2向发酵罐3中加入已灭菌的新鲜培养液，与步骤3中的种子液混合，继续按照一定培养条件进行发酵培养。

（5）重复1-4，实现动物细菌疫苗活抗原连续发酵培养，直至培养液菌株活力出现明显下降为止。

第一液位控制器、第二液位控制器可采用FS-IR82红外线液位传感器与BZ201/BZ202水控制器配合或上海硕舟电子科技有限公司的EA200一体式超声波液位计。

实验表明，该培养装置可以实现四次以上连续循环发酵，可以极大地提高工作效率。