專利名稱:一種曲酸發(fā)酵工藝及發(fā)酵設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種曲酸發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)，具體是一種通過(guò)控制發(fā)酵液濃度和產(chǎn)物濃度，來(lái)提高產(chǎn)物水平、提高設(shè)備利用率和降低能耗的曲酸發(fā)酵工藝機(jī)發(fā)酵設(shè)備。
背景技術(shù)：
曲酸又名曲菌酸、麴酸，是一種黑色素專屬性抑制劑，它進(jìn)入皮膚細(xì)胞后能夠與細(xì)胞中的銅離子絡(luò)合，改變酪氨酸酶的立體結(jié)構(gòu)，阻止酪氨酸酶的活化，從而抑制黑色素的形成。它不作用于細(xì)胞中的其它生物酶，對(duì)細(xì)胞沒(méi)有毒害作用，同時(shí)它還能進(jìn)入細(xì)胞間質(zhì)中， 組成胞間膠質(zhì)，起到保水和增加皮膚彈性的作用。曲酸還具有清除自由基、增強(qiáng)細(xì)胞活力、 食品保鮮護(hù)色等作用，被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥和食品領(lǐng)域。如可做生產(chǎn)食品增香劑麥芽酚和乙基麥芽酚的原料；用于生產(chǎn)頭孢類抗生素的中間體；用作對(duì)人畜無(wú)毒、無(wú)公害的殺蟲(chóng)劑用于農(nóng)藥；用作葉面肥施于農(nóng)作物；用作鐵分析試劑、膠片去斑劑等。目前最熱門(mén)與最有前景的用途是在化妝品與食品兩方面。
曲酸是在有碳源、氮源情況下經(jīng)發(fā)酵而取得的產(chǎn)物，而發(fā)酵行業(yè)是一個(gè)高能耗行業(yè)，如何有效提高單罐水平和產(chǎn)出，是行業(yè)中研究的方向。在目前已有報(bào)道的曲酸生產(chǎn)技術(shù)中，如在名稱為“曲酸生產(chǎn)工藝”，專利號(hào)為“CN01135102.0”，公開(kāi)號(hào)為“CN1417341”的專利文件中公開(kāi)了一種曲酸生產(chǎn)技術(shù)，其將淀粉直接投入發(fā)酵罐液化和糖化，糖液經(jīng)消毒后接種發(fā)酵培養(yǎng)曲酸，曲酸清液的多次濃縮結(jié)晶產(chǎn)物經(jīng)過(guò)溶解、脫色后，降溫結(jié)晶提純得到成品的曲酸晶體。該生產(chǎn)技術(shù)中的發(fā)酵產(chǎn)酸酸度>6%，是目前曲酸發(fā)酵正常的一個(gè)產(chǎn)酸值。但到目前為止，由于缺乏有效的工藝手段，在工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)中，曲酸產(chǎn)物酸度只能在6%左右，始終沒(méi)有出現(xiàn)能夠?qū)⑶岙a(chǎn)物酸度大幅度提高的發(fā)酵工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種通過(guò)控制發(fā)酵液濃度和產(chǎn)物濃度，來(lái)提高產(chǎn)物水平、提高設(shè)備利用率和降低能耗的曲酸發(fā)酵工藝及發(fā)酵設(shè)備。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案一種曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于包括如下步驟
(1)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵補(bǔ)料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長(zhǎng)溫度范圍后備用；
(2)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵基礎(chǔ)料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長(zhǎng)溫度范圍后，接入生產(chǎn)菌，進(jìn)行曲酸發(fā)酵；
(3)當(dāng)發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛冉抵?0 40g/L時(shí)，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，使發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?0 60g/L，直至補(bǔ)料結(jié)束，以滿足生產(chǎn)菌生長(zhǎng)、代謝的需要；
(4)當(dāng)發(fā)酵液中的曲酸酸度在30 40g/L時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行曲酸分離，直至發(fā)酵結(jié)束。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述生產(chǎn)菌采用米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC 30163 ；上述的米曲霉在《食品工業(yè)科技》24 (4) 17 19，2003、《中國(guó)釀造》(6) :42 44,2006等刊物公開(kāi)。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)酵基礎(chǔ)料的配方組成為葡萄糖50 60g/L，酵母浸膏7. 5 9g/L，硫酸鎂0. 5g/L，磷酸氫二鉀0. 5g/L，消泡劑0. 2g/L，用磷酸調(diào) pH3. 0 3. 2。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)酵補(bǔ)料的配方組成為葡萄糖350 370g/L，硫酸鎂0. 5g/L，磷酸氫二鉀0. 5g/L，消泡劑0. 2g/L，用磷酸調(diào)pH3. 0 3. 2。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)酵基礎(chǔ)料和發(fā)酵補(bǔ)料均是采用高壓蒸汽滅菌，然后冷卻至^ 31°C。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述生產(chǎn)菌的接種量為發(fā)酵基礎(chǔ)料體積的3 7%。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)酵基礎(chǔ)料的初始加入量是發(fā)酵罐體積容量的50 60%。
作為所述發(fā)酵工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中，發(fā)酵補(bǔ)料是采用計(jì)算機(jī)控制連續(xù)定量補(bǔ)入，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料的時(shí)間是在發(fā)酵M 36h;所述步驟(4)中，開(kāi)始進(jìn)行曲酸分離的時(shí)間是在發(fā)酵48 60h。
一種曲酸發(fā)酵設(shè)備，包括發(fā)酵罐，發(fā)酵罐用于盛裝發(fā)酵基礎(chǔ)料，發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)有攪拌器和恒溫加熱管，其特征在于所述發(fā)酵設(shè)備還包括補(bǔ)料罐和分離裝置，所述補(bǔ)料罐用于盛裝發(fā)酵補(bǔ)液，補(bǔ)料罐與發(fā)酵罐上的補(bǔ)料口相連；所述分離裝置用于在發(fā)酵過(guò)程中分離曲酸， 分離裝置包括冷卻器、錐形體和收集器，冷卻器的進(jìn)液口經(jīng)出液閥與發(fā)酵罐的分離出液口相連，冷卻器的出液口與錐形體上端的小口相連，錐形體下端的大口連接收集器，收集器側(cè)壁上部設(shè)有出液口，收集器的出液口經(jīng)回液閥與發(fā)酵罐的分離回液口相連。
所述分離裝置分離曲酸的方法為在開(kāi)始分離曲酸工作前，先開(kāi)啟分離裝置的冷卻水，對(duì)分離裝置進(jìn)行預(yù)冷，使冷卻器溫度保持在10 15°C ；開(kāi)始分離時(shí)，先緩慢開(kāi)啟出液閥，使發(fā)酵液進(jìn)入冷卻器并得到充分冷卻，并確保冷卻器尾部的發(fā)酵液溫度低于20°C ；當(dāng)整個(gè)分離裝置內(nèi)充滿發(fā)酵液后再開(kāi)啟回液閥，利用溫度差使發(fā)酵液在分離裝置內(nèi)自動(dòng)自上向下流動(dòng)，從而使分離裝置內(nèi)的發(fā)酵液與發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液能在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)交換； 分離裝置中的發(fā)酵液經(jīng)冷卻至曲酸過(guò)飽和溫度后，曲酸結(jié)晶而析出；結(jié)晶出的曲酸和發(fā)酵液在分離裝置內(nèi)同時(shí)下降，當(dāng)下降到錐形體時(shí)，由于錐形體的截面積逐漸增大，發(fā)酵液流速減慢，晶體在重力作用下沉淀到收集器內(nèi)，去除部分曲酸的低濃度發(fā)酵液經(jīng)回液閥回流至發(fā)酵罐內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明具有發(fā)酵水平高、發(fā)酵周期短、能耗相對(duì)低、發(fā)酵效率高、產(chǎn)酸酸度> 10%等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明通過(guò)流加發(fā)酵補(bǔ)料來(lái)控制發(fā)酵液濃度， 通過(guò)不斷分離產(chǎn)物來(lái)控制產(chǎn)物濃度，從而可以改善發(fā)酵環(huán)境，大幅提高曲酸發(fā)酵產(chǎn)量，提高設(shè)備利用率，降低能耗。本發(fā)明能有效提高發(fā)酵水平和效率是基于下述原理由于任何微生物都有各自最適生長(zhǎng)和產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的條件，本發(fā)明通過(guò)流加發(fā)酵補(bǔ)料控制發(fā)酵液濃度，代謝多少補(bǔ)多少，使得發(fā)酵液濃度保持在一個(gè)最適宜的水平；而當(dāng)產(chǎn)物積累到一定濃度時(shí)也會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)和代謝，本發(fā)明利用分離裝置采用發(fā)酵罐外循環(huán)分離技術(shù)對(duì)產(chǎn)物曲酸不斷分離，使發(fā)酵液中的產(chǎn)物濃度一直保持在較低的水平，使整個(gè)發(fā)酵過(guò)程都在最佳狀況下進(jìn)行。


圖1為本發(fā)明的曲酸發(fā)酵設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1
生產(chǎn)菌采用米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC 30163。上述的米曲霉在《食品工業(yè)科技》24(4) 17 19，2003、《中國(guó)釀造》(6) 42 44，2006等刊物公開(kāi)。
(1)、稱取葡萄糖M50kg，硫酸鎂3. 5kg,磷酸氫二鉀3. 5kg,消泡劑1. 4kg，加入體積容量為25m3的補(bǔ)料罐4中，然后加水至7m3，用磷酸調(diào)節(jié)pH為3. 0，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121 °C、時(shí)間為30min)后冷卻至29°C，作為發(fā)酵補(bǔ)料備用；
O)、稱取葡萄糖700kg，酵母浸膏l(xiāng)(^kg，硫酸鎂Ag，磷酸氫二鉀Ag，消泡劑 2. mcg，加入體積容量為25m3的發(fā)酵罐1中，然后加水至14m3，攪拌均勻，用磷酸調(diào)節(jié)pH為 3.0，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121°C、時(shí)間為30min)后冷卻至四！，作為發(fā)酵基礎(chǔ)料；按發(fā)酵基礎(chǔ)料體積的3%接入菌種，在^TC條件下進(jìn)行曲酸發(fā)酵；
(3)、發(fā)酵至36h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中殘?zhí)菨舛?2g/L，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料，每分鐘補(bǔ)入2. 3L，控制發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?0 60g/L，直至補(bǔ)料結(jié)束，以滿足生產(chǎn)菌生長(zhǎng)、 代謝的需要；
(4)發(fā)酵至56h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中的曲酸酸度在33g/L，啟動(dòng)發(fā)酵設(shè)備中的分離裝置6，開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)物曲酸分離，直至發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵周期總計(jì)為98小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹?g/L。
所述曲酸分離的方法具體如下在開(kāi)始分離曲酸工作前，先開(kāi)啟分離裝置6的冷卻水，對(duì)分離裝置6進(jìn)行預(yù)冷，使冷卻器6. 3溫度保持在10°C ；開(kāi)始分離時(shí)，先緩慢開(kāi)啟出液閥7，使發(fā)酵液進(jìn)入冷卻器6. 3并得到充分冷卻，控制冷卻器6. 3尾部的發(fā)酵液溫度為16°C; 當(dāng)整個(gè)分離裝置6內(nèi)充滿發(fā)酵液后再開(kāi)啟回液閥5，利用溫度差使發(fā)酵液在分離裝置6內(nèi)自動(dòng)自上向下流動(dòng)，從而使分離裝置6內(nèi)的發(fā)酵液與發(fā)酵罐1內(nèi)發(fā)酵液能在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)交換；分離裝置6中的發(fā)酵液經(jīng)冷卻至曲酸過(guò)飽和溫度后，曲酸結(jié)晶而析出；結(jié)晶出的曲酸和發(fā)酵液在分離裝置6內(nèi)同時(shí)下降，當(dāng)下降到錐形體6. 2時(shí)，由于錐形體6. 2的截面積逐漸增大，發(fā)酵液流速減慢，晶體在重力作用下沉淀到收集器6. 1內(nèi)，去除部分曲酸的低濃度發(fā)酵液經(jīng)回液閥5回流至發(fā)酵罐1內(nèi)。實(shí)施例1中的發(fā)酵產(chǎn)酸水平為106g/L(即最終分離出來(lái)的曲酸酸度為10.6% )，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹?g/L。
實(shí)施例2
生產(chǎn)菌采用米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC 30163。上述的米曲霉在《食品工業(yè)科技》24(4) 17 19，2003、《中國(guó)釀造》(6) 42 44，2006等刊物公開(kāi)。
(1)、稱取葡萄糖2520kg，硫酸鎂3. ^g，磷酸氫二鉀3. ^g，消泡劑1. 4kg，加入體積容量為25m3的補(bǔ)料罐4中，然后加水至7m3，用磷酸調(diào)節(jié)pH為3. 1，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121 °C、時(shí)間為30min)后冷卻至30°C，作為發(fā)酵補(bǔ)料備用；
O)、稱取葡萄糖770kg，酵母浸膏l(xiāng)Mkg，硫酸鎂Ag，磷酸氫二鉀Ag，消泡劑
2.mcg，加入體積容量為25m3的發(fā)酵罐1中，然后加水至14m3，攪拌均勻，用磷酸調(diào)節(jié)pH為
3.1，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121°C、時(shí)間為30min)后冷卻至30°C，作為發(fā)酵基礎(chǔ)料；按發(fā)酵基礎(chǔ)料體積的5%接入菌種，在30°C條件下進(jìn)行曲酸發(fā)酵；
(3)、發(fā)酵至30h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中殘?zhí)菨舛?5g/L，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料，每分鐘補(bǔ)入2. 1L，控制發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?0 60g/L，直至補(bǔ)料結(jié)束，以滿足生產(chǎn)菌生長(zhǎng)、 代謝的需要；
(4)發(fā)酵至50h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中的曲酸酸度在35g/L，啟動(dòng)發(fā)酵設(shè)備中的分離裝置6，開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)物曲酸分離，直至發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵周期總計(jì)為96小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹?g/L。
所述曲酸分離的方法與實(shí)施例1相同，區(qū)別在于分離裝置6預(yù)冷，冷卻器6. 3溫度保持在12°C;控制冷卻器6. 3尾部的發(fā)酵液溫度為18°C。實(shí)施例1中的發(fā)酵產(chǎn)酸水平為 118g/L(即最終分離出來(lái)的曲酸酸度為11.8% )，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹?g/L。
實(shí)施例3
(1)、稱取葡萄糖2590kg，硫酸鎂3. ^g，磷酸氫二鉀3. ^g，消泡劑1. 4kg，加入體積容量為25m3的補(bǔ)料罐4中，然后加水至7m3，用磷酸調(diào)節(jié)pH為3. 2，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121°C、時(shí)間為30min)后冷卻至31°C，作為發(fā)酵補(bǔ)料備用；
O)、稱取葡萄糖840kg，酵母浸膏12^^，硫酸鎂Ag，磷酸氫二鉀Ag，消泡劑
2.mcg，加入體積容量為25m3的發(fā)酵罐1中，然后加水至14m3，攪拌均勻，用磷酸調(diào)節(jié)pH為
3.2，高壓蒸汽滅菌(壓力為0. IMPa，溫度為121°C、時(shí)間為30min)后冷卻至31°C，作為發(fā)酵基礎(chǔ)料；按發(fā)酵基礎(chǔ)料體積的7%接入菌種，在30°C條件下進(jìn)行曲酸發(fā)酵；
(3)、發(fā)酵至24h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中殘?zhí)菨舛?4g/L，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料，每分鐘補(bǔ)入1. 9L，控制發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?0 60g/L，直至補(bǔ)料結(jié)束，以滿足生產(chǎn)菌生長(zhǎng)、 代謝的需要；
(4)發(fā)酵至44h時(shí)，測(cè)得發(fā)酵液中的曲酸酸度在31g/L，啟動(dòng)發(fā)酵設(shè)備中的分離裝置6，開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)物曲酸分離，直至發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵周期總計(jì)為93小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹閘lg/L。
所述曲酸分離的方法與實(shí)施例1相同，區(qū)別在于分離裝置6預(yù)冷，冷卻器6. 3溫度保持在15°C;控制冷卻器6. 3尾部的發(fā)酵液溫度為20°C。實(shí)施例1中的發(fā)酵產(chǎn)酸水平為 109g/L(即最終分離出來(lái)的曲酸酸度為10.9% )，發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葹閘lg/L。
權(quán)利要求
1.一種曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于包括如下步驟(1)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵補(bǔ)料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長(zhǎng)溫度范圍后備用；(2)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵基礎(chǔ)料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長(zhǎng)溫度范圍后，接入生產(chǎn)菌，進(jìn)行曲酸發(fā)酵；(3)當(dāng)發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛冉抵?(T40g/L時(shí)，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中， 使發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?(T60g/L，直至補(bǔ)料結(jié)束；(4)當(dāng)發(fā)酵液中的曲酸酸度在3(T40g/L時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行曲酸分離，直至發(fā)酵結(jié)束。
2.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述生產(chǎn)菌采用米曲霉 (Aspergillus oryzae) ACCC 30163。
3 如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述發(fā)酵基礎(chǔ)料的配方組成為葡萄糖5(T60g/L，酵母浸膏7. 5、g/L，硫酸鎂0. 5g/L，磷酸氫二鉀0. 5g/L，消泡劑0. 2g/L，用磷酸調(diào) ρΗ3. (Γ3. 2。
4.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述發(fā)酵補(bǔ)料的配方組成為葡萄糖350 370g/L，硫酸鎂0. 5g/L，磷酸氫二鉀0. 5g/L，消泡劑0. 2g/L，用磷酸調(diào)ρΗ3· 0 3· 2。
5.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述發(fā)酵基礎(chǔ)料和發(fā)酵補(bǔ)料均是采用高壓蒸汽滅菌，然后冷卻至四 31°C。
6.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述生產(chǎn)菌的接種量為發(fā)酵基礎(chǔ)料體積的3 7%。
7.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述發(fā)酵基礎(chǔ)料的初始加入量是發(fā)酵罐(1)體積容量的50 60%。
8.如權(quán)利要求
1所述的曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于所述步驟(3)中，發(fā)酵補(bǔ)料是采用計(jì)算機(jī)控制連續(xù)定量補(bǔ)入，開(kāi)始補(bǔ)入發(fā)酵補(bǔ)料的時(shí)間是在發(fā)酵Ml^1 ；所述步驟(4)中，開(kāi)始進(jìn)行曲酸分離的時(shí)間是在發(fā)酵48飛Oh。
9.一種曲酸發(fā)酵設(shè)備，包括發(fā)酵罐(1 )，發(fā)酵罐(1)用于盛裝發(fā)酵基礎(chǔ)料，發(fā)酵罐(1)內(nèi)設(shè)有攪拌器(2)和恒溫加熱管(3)，其特征在于所述發(fā)酵設(shè)備還包括補(bǔ)料罐(4)和分離裝置(6)，所述補(bǔ)料罐(4)用于盛裝發(fā)酵補(bǔ)液，補(bǔ)料罐(4)與發(fā)酵罐(1)上的補(bǔ)料口相連；所述分離裝置(6)用于在發(fā)酵過(guò)程中分離曲酸，分離裝置(6)包括冷卻器(6. 3)、錐形體(6. 2)和收集器(6. 1)，冷卻器(6. 3)的進(jìn)液口經(jīng)出液閥(7)與發(fā)酵罐(1)的分離出液口相連，冷卻器(6. 3)的出液口與錐形體(6. 2)上端的小口相連，錐形體(6. 2)下端的大口連接收集器 (6. 1)，收集器(6. 1)側(cè)壁上部設(shè)有出液口，收集器(6. 1)的出液口經(jīng)回液閥(5)與發(fā)酵罐 (1)的分離回液口相連。
10.如權(quán)利要求
9所述的曲酸發(fā)酵設(shè)備，其特征在于所述分離裝置(6)分離曲酸的方法為在開(kāi)始分離曲酸工作前，先開(kāi)啟分離裝置(6)的冷卻水，對(duì)分離裝置(6)進(jìn)行預(yù)冷，使冷卻器(6. 3)溫度保持在1(T15°C;開(kāi)始分離時(shí)，先緩慢開(kāi)啟出液閥(7)，使發(fā)酵液進(jìn)入冷卻器(6. 3)并得到充分冷卻，并確保冷卻器(6. 3)尾部的發(fā)酵液溫度低于20°C;當(dāng)整個(gè)分離裝置(6)內(nèi)充滿發(fā)酵液后再開(kāi)啟回液閥(5)，利用溫度差使發(fā)酵液在分離裝置(6)內(nèi)自動(dòng)自上向下流動(dòng)，從而使分離裝置(6)內(nèi)的發(fā)酵液與發(fā)酵罐(1)內(nèi)發(fā)酵液能在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)交換；分離裝置(6)中的發(fā)酵液經(jīng)冷卻至曲酸過(guò)飽和溫度后，曲酸結(jié)晶而析出；結(jié)晶出的曲酸和發(fā)酵液在分離裝置(6)內(nèi)同時(shí)下降，當(dāng)下降到錐形體(6. 2)時(shí)，由于錐形體(6·2) 的截面積逐漸增大，發(fā)酵液流速減慢，晶體在重力作用下沉淀到收集器(6. 1)內(nèi)，去除部分曲酸的低濃度發(fā)酵液經(jīng)回液閥(5)回流至發(fā)酵罐(1)內(nèi)。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種曲酸發(fā)酵工藝及發(fā)酵設(shè)備。本發(fā)明通過(guò)流加發(fā)酵補(bǔ)料來(lái)控制發(fā)酵液濃度，通過(guò)不斷分離產(chǎn)物來(lái)控制產(chǎn)物濃度，從而可以改善發(fā)酵環(huán)境，大幅提高曲酸發(fā)酵產(chǎn)量，提高設(shè)備利用率，降低能耗。本發(fā)明能有效提高發(fā)酵水平和效率是基于下述原理由于任何微生物都有各自最適生長(zhǎng)和產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的條件，本發(fā)明通過(guò)流加發(fā)酵補(bǔ)料控制發(fā)酵液濃度，代謝多少補(bǔ)多少，使得發(fā)酵液濃度保持在一個(gè)最適宜的水平；而當(dāng)產(chǎn)物積累到一定濃度時(shí)也會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)和代謝，本發(fā)明利用分離裝置采用發(fā)酵罐外循環(huán)分離技術(shù)對(duì)產(chǎn)物曲酸不斷分離，使發(fā)酵液中的產(chǎn)物濃度一直保持在較低的水平，使整個(gè)發(fā)酵過(guò)程都在最佳狀況下進(jìn)行。
文檔編號(hào)C12M1/00GKCN102321700SQ201110221006
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月3日
發(fā)明者華家榮, 胡嫣桐 申請(qǐng)人:無(wú)錫賽德生物工程有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan