自發(fā)熱液態(tài)培養(yǎng)活性厭氧微生物的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微生物厭氧培養(yǎng)設(shè)備，特別涉及一種自發(fā)熱液態(tài)培養(yǎng)活性厭氧微生物的裝置，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]厭氧培養(yǎng)方式主要使用于乳酸菌等厭氧菌培養(yǎng)，以乳酸菌為例，其廣泛存在于人和動物的腸道，在胃腸道400多種厭氧或好氧微生物中，乳酸菌約占10%，是腸道正常菌群的主要成員。作為人和動物腸道的正常菌群，乳酸菌擔(dān)負(fù)著人畜機(jī)體多種重要的生理功能，具有調(diào)節(jié)機(jī)體胃腸道正常菌群，保持腸道的微生態(tài)平衡，阻止病原菌對腸道的入侵和定植，抑制病原菌和抗感染，預(yù)防和抑制腫瘤的發(fā)生，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，促進(jìn)消化，合成氨基酸和維生素，降低膽固醇，抑制內(nèi)毒素，延緩衰老和抗輻射等作用。近幾年在微生物在畜牧、家禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用非常廣泛，除以上優(yōu)點(diǎn)外，還改善動物生存的體內(nèi)外環(huán)境，增加幼崽的成活率，并減少抗菌藥的使用，改善肉的品質(zhì)。
[0003]常用的微生物液態(tài)培養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵之一是培養(yǎng)基、培養(yǎng)容器必須經(jīng)過高溫蒸汽滅菌，關(guān)鍵之二是接種操作必須達(dá)到無菌要求，關(guān)鍵之三是培養(yǎng)容器必須具備良好的密封條件，這樣才能有效避免由于雜菌污染導(dǎo)致的培養(yǎng)失敗，另外必須具備恒溫發(fā)熱培養(yǎng)裝置。微生物液態(tài)培養(yǎng)方式通常是，一級種子培養(yǎng)是在無菌操作臺上將微生物接種到裝有培養(yǎng)基的三角瓶中，二級培養(yǎng)(生產(chǎn)型)是用不銹鋼發(fā)酵罐培養(yǎng)，發(fā)酵期間要求很高，操作復(fù)雜。
[0004]目前市場上對微生物的應(yīng)用及銷售有兩種方式，一種是直接銷售微生物菌液產(chǎn)品，菌液為專業(yè)企業(yè)生產(chǎn)，但由于其中的微生物需在低溫條件下保存，而活性維持時間在3d左右，超過5d則會大量死亡，由于保藏時間過短造成此類產(chǎn)品幾乎不能適應(yīng)長途運(yùn)輸，無法滿足市場的需求；第二種是直接銷售菌種，提供給客戶自己培養(yǎng)，此方式解決了菌液不能長途運(yùn)輸?shù)膯栴}，但不具備微生物專業(yè)技術(shù)知識和相應(yīng)的設(shè)備，生產(chǎn)出的菌液無法保證質(zhì)量。因此現(xiàn)有的培養(yǎng)方式和銷售模式是有諸多缺點(diǎn)的，在一定程度上限制了液態(tài)活性微生物的商業(yè)化運(yùn)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述兩種微生物應(yīng)用及銷售方式的缺點(diǎn)，提供一種自發(fā)熱液態(tài)培養(yǎng)活性厭氧微生物的裝置，應(yīng)用該裝置進(jìn)行培養(yǎng)微生物無需微生物專業(yè)技術(shù)人員，無需滅菌、無菌接種和恒溫培養(yǎng)箱等大型設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]一種自發(fā)熱液態(tài)培養(yǎng)活性厭氧微生物的裝置，包括塑料瓶、菌片、瓶蓋、發(fā)熱裝置和保溫裝置；其中所述塑料瓶內(nèi)盛有培養(yǎng)基，塑料瓶具有瓶頸，瓶頸上端的瓶口由封口膜密封；所述菌片放置在封口膜上；所述瓶蓋蓋住塑料瓶的瓶口，瓶蓋的下端邊緣與套在瓶頸上的封口環(huán)上端連接，封口環(huán)下端與瓶頸上的膠環(huán)連接；瓶蓋內(nèi)設(shè)有可刺破封口膜的空心圓柱，在封口環(huán)的阻擋下，空心圓柱末端與封口膜之間留有一定空間；所述發(fā)熱裝置為發(fā)熱貼；所述保溫裝置是用于放置所述塑料瓶的保溫箱體。
[0008]本實(shí)用新型的培養(yǎng)裝置中，優(yōu)選的，密封塑料瓶瓶口的封口膜為鋁箔封口膜。
[0009]優(yōu)選的，塑料瓶的瓶頸和瓶蓋通過螺紋嚙合在一起。
[0010]所述封口環(huán)上設(shè)有撕拉帶，拉住撕拉帶可將封口環(huán)撕去；所述瓶蓋內(nèi)設(shè)有的空心圓柱末端優(yōu)選為鋸齒狀。該裝置在使用前由于封口環(huán)的存在，瓶蓋內(nèi)的空心圓柱末端與封口膜之間留有一定空間，避免空心圓柱末端劃破封口膜，使用時，撕去封口環(huán)，向下旋緊瓶蓋，空心圓柱的鋸齒狀末端劃破封口膜，菌片落入培養(yǎng)基中。
[0011]優(yōu)選的，所述塑料瓶的瓶頸上在封口環(huán)下依次設(shè)有一小止擋圈、一圈膠環(huán)和一大止擋圈，大、小兩個止擋圈對膠環(huán)起固定作用。封口環(huán)的上端和下端分別通過均勻分布的短線塑膠連接瓶蓋下端邊緣和膠環(huán)。進(jìn)一步的，所述塑料瓶具有內(nèi)凹瓶底，當(dāng)瓶內(nèi)微生物產(chǎn)氣產(chǎn)生內(nèi)壓時，瓶底凹陷程度會自動縮小，這樣就給瓶內(nèi)壓力的產(chǎn)生提供了的空間，避免了產(chǎn)氣造成瓶身破裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0012]優(yōu)選的，瓶蓋內(nèi)頂部設(shè)有一個環(huán)狀密封墊圈，所述空心圓柱設(shè)在墊圈環(huán)內(nèi)，該空心圓柱上端與瓶蓋頂固定連接，下端為鋸齒狀的開放末端。
[0013]上述塑料瓶一般是以高分子聚合材料添加了相應(yīng)的有機(jī)溶劑，經(jīng)過高溫加熱后，通過塑料模具經(jīng)過吹塑、擠吹成型的塑料容器，其容量通常為350mL?1000mL。塑料瓶瓶身、瓶蓋、密封墊圈、封口環(huán)、止擋圈、膠環(huán)采用聚酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等熱塑性樹脂為原料，具有不易破碎、成本低廉、耐酸堿、耐熱、抗壓、傳熱快等特點(diǎn)。
[0014]塑料瓶內(nèi)所盛放的培養(yǎng)基是預(yù)先經(jīng)過高壓滅菌的，其成分根據(jù)需要培養(yǎng)的菌種及其應(yīng)用范圍設(shè)計(jì)的，例如針對乳酸菌，根據(jù)應(yīng)用范圍不同，可采用如下三種不同的液體培養(yǎng)基:
[0015]培養(yǎng)基一:1%蛋白胨、2%葡糖糖、0.5%牛肉粉、0.4%酵母粉、0.5%乙酸鈉、0.2磷酸氫二鉀、0.2%檸檬酸三銨、0.02%硫酸鎂、0.005%硫酸錳、0.1%吐溫80、pH值6.5?7.0 (所述百分比含量的單位為g/mL，如1%指10mL溶液中含有Ig所述溶質(zhì)，下同)。
[0016]培養(yǎng)基二:1%大豆蛋白胨、0.5%酵母粉、1%氯化鈉、1%葡萄糖、pH值6.5?7.0。
[0017]培養(yǎng)基三:2%白砂糖、5%脫脂乳粉。
[0018]菌片放置于封口膜上，位于封口膜和瓶蓋蓋頂之間。菌片最常用的為乳酸菌片，而乳酸菌優(yōu)選為糞腸球菌。菌片為壓縮成形的片狀菌粉顆粒，易溶于水，便于放置于封口膜上。
[0019]本實(shí)用新型的培養(yǎng)裝置在制備時，培養(yǎng)基經(jīng)過高壓蒸汽(通常115°C，15min)滅菌，塑料瓶瓶身和瓶蓋(不含菌片)用10%雙氧水噴淋沖洗消毒，然后在無菌環(huán)境中將菌片、瓶身和瓶蓋組合起來。經(jīng)滅菌的瓶內(nèi)培養(yǎng)基在常溫密封的情況下，可放置30?45天無變化。
[0020]本實(shí)用新型的培養(yǎng)裝置中，所述發(fā)熱裝置優(yōu)選為發(fā)熱貼。發(fā)熱貼由原料層、明膠層和無紡布袋組成，其中原料層的填充物有:鐵粉、鹽、活性炭、蛭石、水等，明膠層是外包裝袋，具有不透氣的作用，無紡布袋即內(nèi)袋，采用微孔透氣膜制作。發(fā)熱貼的一面為粗糙面，另一面為光滑面，光滑面接觸空氣不發(fā)熱，粗糙面接觸空氣發(fā)熱，兩面均覆蓋有膠膜。使用時，將光滑面的膠膜撕下，把發(fā)熱貼光滑面與塑料瓶瓶身外壁貼合，需要其發(fā)熱時再將發(fā)熱貼粗糙面的膠膜撕掉。根據(jù)四季溫度和使用地區(qū)溫度的不同，發(fā)熱貼所用配料量(發(fā)熱量)也不同，一般含量在150?230g有一定浮動。
[0021]所述保溫裝置為以熱不良導(dǎo)體為材料制成的箱子，用于放置塑料瓶和發(fā)熱貼。箱子由箱蓋和箱體組成，所述熱不良導(dǎo)體材料例如塑料泡沫(多空泡沫)，具有質(zhì)輕、隔熱、防震等特點(diǎn)，且重量輕，使用方便。箱子可容納多個塑料瓶。使用時將貼好發(fā)熱貼且發(fā)熱貼開始發(fā)熱的塑料瓶放入其中，蓋上箱蓋，箱蓋不必蓋緊，稍微留有空隙，目的是讓空氣進(jìn)入箱內(nèi)，使發(fā)熱包接觸空氣而發(fā)熱，同時可起到保溫、避免熱量大量損失的作用。
[0022]利用本實(shí)用新型的自發(fā)熱液態(tài)培養(yǎng)活性厭氧微生物裝置培養(yǎng)微生物時，首先將發(fā)熱貼貼于塑料瓶瓶身，然后將瓶頸處封口環(huán)撕掉，通過瓶蓋與瓶口的擰緊過程，瓶口封口膜被瓶蓋內(nèi)的空心圓柱扎破，菌片落入液體培養(yǎng)基中，此時瓶口與瓶蓋完成密封過程，無菌接種操作完成。上下?lián)u勻瓶內(nèi)培養(yǎng)基，使發(fā)熱貼接觸空氣開始對瓶內(nèi)培養(yǎng)基進(jìn)行加熱。再將塑料瓶置于保溫裝置中進(jìn)行保溫，輕輕蓋上箱蓋避免熱量的散失。發(fā)酵過程結(jié)束后，將塑料瓶中的液體傾倒出來使用即可。長時間的弱酸環(huán)境或短時間的微酸性環(huán)境，都不會對塑料瓶的密封性能產(chǎn)生影響。
[0023]利用上述培養(yǎng)裝置對內(nèi)置于瓶口上的菌種進(jìn)行培養(yǎng)的具體操作步驟如下:
[0024]步驟一、將塑料瓶瓶頸處的封口環(huán)撕開，旋緊瓶蓋，在旋緊的過程中，瓶蓋內(nèi)空心圓柱的鋸齒狀末端扎破封口膜，同時瓶蓋與瓶口完成了密封，此時充分震蕩搖勻，瓶蓋內(nèi)置菌片即刻溶解于液體培養(yǎng)基內(nèi)，即完成了接種過程；
[0025]步驟二、將發(fā)熱貼的粗糙面膠膜撕去，發(fā)熱原料接觸空氣，開始發(fā)熱，使其對培養(yǎng)基進(jìn)行加熱，使培養(yǎng)基溫度短時間內(nèi)升至并維持在30— 45°C ;
[0026]步驟三、將塑料瓶放入保溫裝置中保溫，以避免熱量的散失，發(fā)熱貼的持續(xù)發(fā)熱作用可維持16 — 20h，從而方便快捷的完成了厭氧微生物液體培養(yǎng)的過程。
[0027]本實(shí)用新型的有益成果體現(xiàn)在如下幾方面:
[0028]1、本實(shí)用新型采用封口環(huán)、封口膜，將菌片置于瓶口的封口膜上，在未使用前，菌片置于瓶口與瓶蓋形成的潔凈無菌空間內(nèi)，使用時瓶蓋與瓶口的密封有效地避免了雜菌的污染，有利于得到純培養(yǎng)物；
[0029]2、本實(shí)用新型采用發(fā)熱貼作為發(fā)熱裝置，對瓶內(nèi)培養(yǎng)物進(jìn)行加熱，發(fā)熱貼能將溫度維持在30— 45°C，發(fā)熱時間16 — 36h，完全能達(dá)到瓶內(nèi)微生物所需培養(yǎng)時間和溫度，同時保