一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微生物培養(yǎng)器具，特別涉及一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，包括開口部10、器具本體20，開口部10位于器具本體20上方，所述開口部10為中空體A;器具本體20由器具本體上部21和器具本體下部22組成；器具本體上部21為內(nèi)側(cè)有夾角的中空體B，且器具本體上部21上端表面部分開口，開口與所述開口部10下端密封連接；器具本體下部22為上大下小且底部由密封平面221密封的內(nèi)側(cè)有夾角的內(nèi)空腔室；器具本體上部21中空體B與器具本體下部22內(nèi)空腔室密封連接。本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)為：使用面廣，可提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平，從而提高微生物代謝目標(biāo)產(chǎn)物含量和菌體濕重。
【專利說明】一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微生物培養(yǎng)器具，特別涉及一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧 水平的震蕩器具。

【背景技術(shù)】
[0002] 微生物在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在微生物的研 究過程中通常需要通過搖瓶進(jìn)行培養(yǎng)，然后在發(fā)酵罐或者其它生物反應(yīng)器中進(jìn)行進(jìn)一步發(fā) 酵培養(yǎng)。微生物在搖瓶中的生長狀態(tài)直接關(guān)系到發(fā)酵罐中微生物的發(fā)酵生產(chǎn)水平，而決定 微生物生長狀態(tài)的一重要指標(biāo)就是溶氧水平。
[0003] 目前進(jìn)行微生物培養(yǎng)采用的搖瓶通常有三種：（1)圓底三角錐形瓶，內(nèi)壁光滑，搖 瓶內(nèi)的培養(yǎng)基在搖瓶搖動的過程中會隨搖瓶搖動的方向進(jìn)行同方向搖動，并產(chǎn)生漩渦，導(dǎo) 致培養(yǎng)基不能與空氣充分碰撞混合，使得培養(yǎng)基中溶氧偏低，從而使得微生物發(fā)酵代謝目 標(biāo)產(chǎn)物的含量和菌體濕重都較低。（2)內(nèi)壁有擋板的搖瓶。CN201120355133.2,
【公開日】為： 2012年5月30日，該實(shí)用新型設(shè)計了一種內(nèi)壁設(shè)有擋板的搖瓶，此種搖瓶在震蕩過程中容 易造成培養(yǎng)基飛濺，水份易揮發(fā)，紗布易被污染堵塞，容易造成染菌，只能針對固含量低的 發(fā)酵液使用，使用存在局限性。（3)離心管式搖瓶，此種搖瓶同圓底三角錐形瓶一樣容易產(chǎn) 生漩渦，容易造成溶氧分布不均勻，溶氧補(bǔ)充不足。以上三種搖瓶無論是進(jìn)行回旋震蕩或者 是往復(fù)震蕩，培養(yǎng)基都不能很好地與空氣混合，常常導(dǎo)致尤其是好氧微生物在培養(yǎng)過程中 溶氧不足，從而導(dǎo)致微生物在缺氧的狀態(tài)下生長，嚴(yán)重時會導(dǎo)致菌體死亡，最終影響代謝產(chǎn) 物的表達(dá)，從而使得微生物發(fā)酵代謝目標(biāo)產(chǎn)物的含量和菌體濕重都較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種使用面廣、用于提高微生物培養(yǎng)過 程中溶氧水平的震蕩器具，用以解決現(xiàn)有的震蕩器具適用面窄、在微生物培養(yǎng)過程中溶氧 不好導(dǎo)致微生物發(fā)酵代謝目標(biāo)產(chǎn)物含量和菌體濕重較低的缺陷。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，所述震蕩器具包括用于取放微 生物培養(yǎng)物料的開口部、用于容納微生物培養(yǎng)物料的器具本體，所述開口部位于器具本體 上方，其特征在于： 所述開口部為中空體A ; 所述器具本體由器具本體上部和器具本體下部組成； 所述器具本體上部為內(nèi)側(cè)有夾角的中空體B，且器具本體上部上端表面部分開口，所述 開口與所述開口部下端密封連接； 所述器具本體下部為上大下小且底部由密封平面密封的內(nèi)側(cè)有夾角的內(nèi)空腔室； 所述器具本體上部中空體B下端與器具本體下部內(nèi)空腔室上端密封連接。
[0006] 優(yōu)選，所述器具本體上部橫截面為方形的中空四面體；更為優(yōu)選，所述方形為正方 形。
[0007] 優(yōu)選所述內(nèi)空腔室為內(nèi)空四棱臺；更為優(yōu)選，所述四棱臺為正四棱臺； 更更優(yōu)選，所述密封平面寬度為器具本體上部寬度的1/2?2/3,器具本體下部高度為 器具本體上部高度的1/10?1/3。
[0008] 優(yōu)選，所述開口部為中空圓柱，所述中空圓柱內(nèi)直徑為器具本體上部寬度的 1/2?4/5,開口部高度為器具本體上部高度的1/5?1/4。
[0009] 優(yōu)選，所述器具本體上部橫截面為三角形的三面體。
[0010] 優(yōu)選，所述內(nèi)空腔室為內(nèi)空三棱臺。
[0011] 優(yōu)選，所述器具上部設(shè)有傾斜的中空支管，所述支管與器具上部固定連接且用密 封活塞密封。
[0012] 優(yōu)選，所述震蕩器具一體成型。
[0013] 本發(fā)明提供的震蕩器具的效果是： 1、由于器具本體下部為上大下小且底部由密封平面密封的內(nèi)側(cè)有夾角的內(nèi)空腔室，器 具本體上部為內(nèi)側(cè)有夾角的中空體B，當(dāng)震蕩器具在震蕩設(shè)備中做高速震蕩時，震蕩器具中 微生物培養(yǎng)物料的運(yùn)動狀態(tài)不是圓形漩渦，而是一種混沌流體：其原因在于當(dāng)微生物培養(yǎng) 物料能夠在震蕩器具密封底面與器具本體下部連接處發(fā)生碰撞，由于器具本體下部為上大 下小且底部由密封平面密封的內(nèi)側(cè)有夾角的內(nèi)空腔室，內(nèi)空腔室即底面為密封平面的內(nèi)部 為空的腔室，當(dāng)震蕩器具震蕩時，微生物培養(yǎng)物料在各側(cè)面相連的夾角之間對應(yīng)側(cè)面發(fā)生 碰撞，導(dǎo)致微生物培養(yǎng)物料在震蕩器具內(nèi)分散開，形成無規(guī)則混沌流體，從而增大微生物培 養(yǎng)物料與震蕩器具本體內(nèi)無菌空氣的面積，使得更多的空氣溶解進(jìn)微生物培養(yǎng)物料，供微 生物生長所需，從而產(chǎn)生不同于圓形漩渦的混沌狀態(tài)，增大微生物培養(yǎng)物料與空氣的接觸 面積，增加了微生物的溶氧環(huán)境，更加有利于微生物的生長代謝。
[0014] 由于器具本體下部為內(nèi)空腔室，器具本體上部為中空體B，微生物培養(yǎng)物料在震蕩 過程中，大部分會通過先碰撞器具本體下部內(nèi)空腔室的內(nèi)壁再與器具本體上部中空體B的 內(nèi)壁相碰撞，由于器具本體下部腔室為上大下小，則內(nèi)側(cè)壁面與底面成鈍角，在碰撞過程中 很少有液體飛濺到瓶口，所以不致于染菌，適用面廣。
[0015] 2、 申請人:通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，在相同的培養(yǎng)條件下，本發(fā)明與普通的圓底三角 瓶相比，微生物代謝目標(biāo)產(chǎn)物的含量和菌體濕重都可以提高30%以上，因此本發(fā)明有較大 的實(shí)際推廣應(yīng)用價值。
[0016] 3、 申請人:發(fā)現(xiàn)，器具本體上部橫截面為方形的四面體、器具本體下部為正四棱臺， 并且器具本體下部密封平面寬度為器具本體上部寬度的1/2?2/3,器具本體下部高度為 器具本體上部高度的1/10?1/3,震動器具在震動設(shè)備中震動效果較佳，即微生物培養(yǎng)物 料中溶解有較多的氧，使得微生物代謝目標(biāo)產(chǎn)物的含量、菌體濕重進(jìn)一步提高。
[0017] 4、震蕩器具上部設(shè)有傾斜的中空支管，支管用密封活塞密封，當(dāng)需要補(bǔ)料或取樣 時，取下密封活塞，將補(bǔ)料管或取樣管深入震蕩器具，便可以補(bǔ)料或取樣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1-3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是帶支管的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 標(biāo)記說明： 10-開口部；20-器具本體；21-器具本體上部；211-中空支管；22-器具本體下部22 ; 221-密封平面；212-密封活塞。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制 在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0020] 實(shí)施例1 附圖1 :震蕩器具，包括開口部10、器具本體20 ;開口部10位于器具本體20上方，開口 部10為中空圓柱；器具本體20由器具本體上部21和器具本體下部22組成；器具本體上部 21為橫截面為三角形的中空三面體，且器具本體上部21上端表面部分開口，開口與所述開 口部10下端密封連接；器具本體下部22為上大下小且底部由密封平面221密封的內(nèi)空三 棱臺；器具本體上部21中空三面體與器具本體下部22內(nèi)空三棱臺密封連接。
[0021] 實(shí)施例2 附圖2,附圖4 :震蕩器具，包括開口部10、器具本體20 ;開口部10位于器具本體20上 方，開口部10為中空圓柱；器具本體20由器具本體上部21和器具本體下部22組成；器具 本體上部21為橫截面為正方形的中空四面體，且器具本體上部21上端表面部分開口，開 口與所述開口部10下端密封連接；器具本體下部22為上大下小且底部由密封平面221密 封的內(nèi)空正四棱臺；器具本體上部21中空四面體與器具本體下部22內(nèi)空正四棱臺密封連 接；震蕩器具上部設(shè)有傾斜的中空支管211，支管與器具上部21固定連接且支管用密封活 塞212密封，設(shè)立的中空支管為了補(bǔ)料或者便于取樣，當(dāng)需要補(bǔ)料或取樣時，只需將活塞拔 出，將補(bǔ)料管或取樣管伸入支管或通過支管到達(dá)物料即可。
[0022] 實(shí)施例3 附圖3 :震蕩器具，包括開口部10、器具本體20 ;開口部10位于器具本體20上方，開口 部10為中空圓柱；器具本體20由器具本體上部21和器具本體下部22組成；器具本體上部 21為橫截面為八邊形的中空八面體，且器具本體上部21上端表面部分開口，開口與所述開 口部10下端密封連接；器具本體下部22為上大下小且底部由密封平面221密封的內(nèi)空八 棱臺；器具本體上部21中空八面體與器具本體下部22內(nèi)空八棱臺密封連接。
[0023] 實(shí)施例4 同實(shí)施例2,震動器具開口部10為中空圓柱，其內(nèi)直徑為器具本體上部寬度的1/2,高 度為器具本體上部的1/4,。
[0024] 實(shí)施例5 同實(shí)施例2,震動器具開口部10為中空圓柱，其內(nèi)直徑為器具本體上部寬度的4/5,高 度為器具本體上部的1/5。
[0025] 施例 6 同實(shí)施例4,震動器具本體下部22密封底面221寬度為器具本體上部21寬度的1/2。 器具本體下部22高度為器具本體上部21高度的1/3。
[0026] 實(shí)施例7 同實(shí)施例4,震動器具本體下部22密封底面221寬度為器具本體上部21寬度的2 /3。 器具本體下部22高度為器具本體上部21高度的1/10。
[0027] 以上實(shí)施例1-7,開口部可以為中空圓柱體，也可以為中空多面體。實(shí)施例1、3_7 均可以像實(shí)施例2 -樣設(shè)有相應(yīng)的中空支管。
[0028] 對本發(fā)明進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，同時以普通的圓底三角瓶進(jìn)行對照試驗(yàn)，使用的微 生物為鹽霉素菌種(保藏編號為CCTCC M 2012492)和阿維菌素菌種（保藏編號為CGMCC No. 1765)，對比實(shí)驗(yàn)組號設(shè)置為對應(yīng)的大小寫字母，如組號A的對比實(shí)驗(yàn)為組號a，具體的 實(shí)驗(yàn)過程如下： 實(shí)施例8 鹽霉素震蕩培養(yǎng) (1)斜面培養(yǎng)基（wt%)組成為可溶性淀粉3. 0,硫酸鎂0. 02,氯化鈉0. 08,牛肉膏0. 05， 硝酸鉀〇. 2,磷酸氫二鉀0. 02,硫酸亞鐵0. 0015,瓊脂粉1. 0,余量為蒸餾水。用稀硫酸調(diào)pH 至7. 0。每個斜面分裝IOml培養(yǎng)基，121°C高壓蒸汽滅菌25min，冷卻后備用。
[0029] (2)震蕩培養(yǎng)基(wt%)組成為葡萄糖3. 0,棕櫚油5. 0,棕櫚油5. 0,氯化鉀0. 3,氯 化鈉0. 15,豆柏粉0. 5,胚芽粉0. 8,磷酸氫二鉀0. 015,硫酸鎂0. 01，硫酸銨0. 5,輕質(zhì)碳酸 鈣0.3,余量為蒸餾水。用氫氧化鈉調(diào)pH至6. 8。每個器具分裝20ml培養(yǎng)基，121°C高壓蒸 汽滅菌25min，冷卻后備用。
[0030] (3)將斜面培養(yǎng)基保藏的鹽霉素菌種挖塊接種到發(fā)酵器具，即震蕩器具、圓底三角 瓶各接種5組，均在溫度33°C、轉(zhuǎn)速250r/min、濕度55%條件下培養(yǎng)。
[0031] (4)培養(yǎng)8天后測定鹽霉素的含量和菌體濕重，結(jié)果如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，所述震蕩器具包括用于取 放微生物培養(yǎng)物料的開口部（10)、用于容納微生物培養(yǎng)物料的器具本體（20)，所述開口部 (10)位于器具本體（20)上方，其特征在于：所述開口部（10)為中空體A ;所述器具本體 (20)由器具本體上部（21)和器具本體下部（22)組成； 所述器具本體上部（21)為內(nèi)側(cè)有夾角的中空體B，且器具本體上部（21)上端表面部分 開口，所述開口與所述開口部（10 )下端密封連接； 所述器具本體下部（22)為上大下小且底部由密封平面（221)密封的內(nèi)側(cè)有夾角的內(nèi) 空腔室； 所述器具本體上部（21)中空體B下端與器具本體下部（22)內(nèi)空腔室上端密封連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述器具本體上部（21)橫截面為方形的中空四面體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述內(nèi)空腔室為內(nèi)空四棱臺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述方形為正方形，所述四棱臺為正四棱臺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述密封平面寬度為器具本體上部（21)寬度的1/2?2/3,器具本體下部（22)高 度為器具本體上部高度的1/10?1/3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述開口部（10)為中空圓柱，所述中空圓柱內(nèi)直徑為器具本體上部寬度的1/2? 4/5,開口部高度（10)為器具本體上部高度的1/5?1/4。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述器具本體上部（21)橫截面為三角形的三面體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述內(nèi)空腔室為內(nèi)空三棱臺。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其特 征在于：所述器具上部（21)設(shè)有傾斜的中空支管（211)，所述支管與器具上部（21)固定連 接且用密封活塞密封（212)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高微生物培養(yǎng)過程中溶氧水平的震蕩器具，其 特征在于：所述震蕩器具一體成型。
【文檔編號】C12M1/24GK104212709SQ201410496116
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】吳黎誠, 徐順清, 魏華, 洪丹丹, 熊莉, 孫俊杰 申請人:浙江升華拜克生物股份有限公司