專利名稱：浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于發(fā)酵工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵及其裝置。
而固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用于固態(tài)發(fā)酵的報道大多是應(yīng)用昂貴的、無營養(yǎng)的載體，細(xì)胞的固定和發(fā)酵過程一般是相對獨立的兩個操作單元，固態(tài)發(fā)酵原料廉價的優(yōu)勢并沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)。
實現(xiàn)本實用新型目的技術(shù)方案如下本實用新型提供的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，包括一臥式固態(tài)發(fā)酵罐3、一轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5和一內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)1；
所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5為一同心位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐3之內(nèi)，并可轉(zhuǎn)動的臥式轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒，該臥式轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5兩端分別安裝有氣體分布板8，并與臥式固態(tài)發(fā)酵罐3內(nèi)壁之間形成循環(huán)風(fēng)道4；所述內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)1位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐3之內(nèi)轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5的前端；臥式固態(tài)發(fā)酵罐3后部上罐壁上設(shè)有浸提液入口，該浸提液入口處安裝帶有控制閥門10的浸提液進(jìn)入管，臥式固態(tài)發(fā)酵罐3中部下罐壁上設(shè)有提取液排出口，該提取液排出口處安裝帶有控制閥門11的提取液排出口管；所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5由內(nèi)嵌在圓筒狀臥式固態(tài)發(fā)酵罐3內(nèi)壁上的支架6支撐固定在臥式固態(tài)發(fā)酵罐3之內(nèi)。所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5和臥式固態(tài)發(fā)酵罐3為不銹鋼圓筒，兩者的直徑比為0.7-0.9∶1，長度比為0.6-0.85∶1；所述的氣體分布板8的開孔率為20％-30％；所述臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)前部上罐壁上還設(shè)有無菌空氣進(jìn)氣口，進(jìn)氣口處裝有帶控制閥門(2)進(jìn)氣管；后部下罐壁上設(shè)有排氣口，排氣口處裝帶有控制閥門(12)排氣管。
其浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵步驟如下a.將接菌發(fā)酵物料裝入已進(jìn)行過空罐殺菌消毒后的同心放置在臥式固態(tài)發(fā)酵罐中的轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒中，蓋好兩端的氣體分布板，密封臥式固態(tài)發(fā)酵罐，開啟位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐之內(nèi)轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒前方的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)，進(jìn)行接菌發(fā)酵物料的發(fā)酵，生成發(fā)酵產(chǎn)物；b.在發(fā)酵產(chǎn)物達(dá)到高峰期時，打開位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐后部上罐壁上設(shè)置的浸提液入口閥門，向臥式固態(tài)發(fā)酵罐中通入半罐無菌浸提液，對轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒中的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行浸提10-20min，之后，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒使之旋轉(zhuǎn)180度，再對轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒中的另一半罐的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行浸提10-20min，之后，放出浸提液；循環(huán)重復(fù)上述發(fā)酵培養(yǎng)、浸提、放出浸提液工藝過程。
本實用新型的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置實現(xiàn)了固態(tài)發(fā)酵和提取相耦合，節(jié)約了浸體液，提高了設(shè)備利用率，降低了成本，同時還減少染菌的機(jī)會，提高固態(tài)基質(zhì)的利用率。
實施例1本實施例的不銹鋼圓筒狀的轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5，其兩端安裝的氣體分布板8的開孔率為0.2；氣體分布板8表面上的小孔9的直徑為2mm；用于裝載發(fā)酵物料的轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5用內(nèi)嵌在圓筒狀臥式固態(tài)發(fā)酵罐3內(nèi)壁上的支架6支撐固定在臥式固態(tài)發(fā)酵罐3內(nèi)，在轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5與臥式固態(tài)發(fā)酵罐3的內(nèi)壁之間形成一個循環(huán)風(fēng)道4；轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5和臥式固態(tài)發(fā)酵罐3是同圓心軸的不銹鋼圓筒，兩者的直徑比和長度比分別為0.7∶1和0.6∶1；臥式固態(tài)發(fā)酵罐3外連接一通過驅(qū)動軸驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5旋轉(zhuǎn)的電機(jī)7，臥式固態(tài)發(fā)酵罐3內(nèi)轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5的前方設(shè)置一個強(qiáng)制轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒5內(nèi)的發(fā)酵物料傳質(zhì)傳熱的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)1；臥式固態(tài)發(fā)酵罐3后部上罐壁上的浸提液入口處連接的浸提液入口管連接浸提液入口閥10，前部上罐壁上的無菌空氣進(jìn)氣處連接無菌空氣進(jìn)氣閥2；后部下罐壁上的排氣口處連有排氣閥11，后部下罐壁上的提取液排出口處連接提取液排出閥12。
其它結(jié)構(gòu)同實施例1
(3)分離提純發(fā)酵產(chǎn)物，最后得到7.6％(相對于干曲體積)的檸檬酸。
(3)分離提純發(fā)酵產(chǎn)物，最后得到10.0％(相對于干曲體積)的檸檬酸。
權(quán)利要求1.一種浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，包括一臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)、一轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)和一內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)(1)；所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)為一同心位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)之內(nèi)，并可轉(zhuǎn)動的臥式轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒，該臥式轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)兩端分別安裝有氣體分布板(8)，并與臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)的內(nèi)壁之間形成循環(huán)風(fēng)道(4)；所述內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)(1)位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)之內(nèi)轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)的前端；所述臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)后部上罐壁上設(shè)有浸提液入口，其浸提液入口處安裝有帶有控制閥門(10)的浸提液進(jìn)入管，所述臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)中部下罐壁上設(shè)有提取液排出口，該提取液排出口處安裝帶有控制閥門(11)的提取液排出口管；
2.如權(quán)利要求1所達(dá)的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)由內(nèi)嵌在圓筒狀臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)內(nèi)壁上的支架(6)支撐固定在臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)之內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒(5)和臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)為不銹鋼圓筒，兩者的直徑比為0.7-0.9∶1，長度比為0.6-0.85∶1。
4.如權(quán)利要求1所述的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，所述的氣體分布板(8)的開孔率為20％-30％。
5.如權(quán)利要求1所述的浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于，所述臥式固態(tài)發(fā)酵罐(3)前部上罐壁上設(shè)有無菌空氣進(jìn)氣口，進(jìn)氣口處裝帶有控制閥門(2)進(jìn)氣管；后部下罐壁上設(shè)有排氣口，排氣口處裝帶有控制閥門(12)排氣管。
專利摘要本實用新型涉及浸提式半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵裝置包括；臥式固態(tài)發(fā)酵罐、轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒和內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)；轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒同心位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐之內(nèi)，并可轉(zhuǎn)動，其兩端分別安裝有開孔率為20％－30％的氣體分布板，并與臥式固態(tài)發(fā)酵罐的內(nèi)壁之間形成循環(huán)風(fēng)道；內(nèi)部循環(huán)風(fēng)機(jī)位于臥式固態(tài)發(fā)酵罐之內(nèi)轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒的前端；臥式固態(tài)發(fā)酵罐后部上罐壁上設(shè)有浸提液入口，所述臥式固態(tài)發(fā)酵罐中部下罐壁上設(shè)有提取液排出口，轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵筒和臥式固態(tài)發(fā)酵罐直徑比為0.7－0.9∶1，長度為0.6－0.85∶1；實現(xiàn)了半連續(xù)固態(tài)發(fā)酵和提取的耦合，簡化了操作，提高了設(shè)備利用率，減少染菌的機(jī)會，提高固態(tài)基質(zhì)的利用率。
文檔編號C12M1/16GK2587876SQ02289268

公開日2003年11月26日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者陳洪章, 李佐虎 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所