專利名稱：一種液體菌種生產罐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物發酵領域。尤其涉及一種液體菌種生產罐。
背景技術：
傳統的菌種生產設備包括菌種培養基消毒罐和菌種培養罐。將菌種培養基放入密閉容器中直接加熱，再換到菌種培養罐中進行無菌培養。所述的傳統設備存在著如下缺點1.完成菌種培養需兩個設備，成本高、操作復雜；2.培養過程中要換罐，污染的機率高；3.菌種培養裝置中采用加熱棒直接加熱，由于在加熱棒處局部過熱，所以易殺滅菌種；4.菌種培養裝置中，接種、通氣攪拌效果不好。

發明內容
本實用新型的目的在于提供一種在同一罐體中即能滅菌，又能恒溫培養，菌種成活率高和不易被雜菌污染的液體菌種生產罐。
本實用新型所述一種液體菌種生產罐，包括罐體、位于罐體內底部的滅菌加熱器、罐體頂部的灌液口、放氣閥、安全閥、出氣閥、壓力表、溫度感應器、罐體底部的出液閥、出液口和罐體支承架；其特征在于在罐體內底部的滅菌加熱器之上，安裝有多圈均勻分布的環形空氣噴射管，在該環形空氣噴射管的進氣端設有空氣過濾裝置，在所述罐體上的出氣口中，同樣設有一個空氣過濾裝置；在罐體外部裝有夾層水套，水套中裝有恒溫加熱裝置，水套上設有進、出水閥。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述空氣過濾裝置是由置于殼體內，下部的曲形管和上部的中空纖維過濾器連接組成，曲形管為縱向設置，在每段曲形管的下端鉆有溢水小孔，在殼體的下端設有放水閥。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述環形空氣噴射管上有均勻密布的出氣小孔。
如上所述的一種液體菌種生產罐，在罐底部設置一個環形或棒狀加熱管。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述水套中設置有多層環形電加熱管。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述水套中設置有片狀電加熱膜，該電加熱膜相鄰于外層水套壁。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述空氣過濾裝置采用L-20型，孔徑為0.05微米的中空纖維過濾器。
如上所述的一種液體菌種生產罐，所述溫度傳感器與一個控溫儀相連接。
如上所述的一種液體菌種生產罐，在進氣端設有空氣流量計。
本實用新型與傳統的裝置相比，具有如下積極效果和優點1、菌種培養基消毒和菌種培養使用同一個罐體，不用換罐，減少設備和污染機率；2、菌種培養基消毒采用密閉狀態下直接加熱，高溫、高壓、速度快、效果好；3、菌種培養時采用水套加熱，加熱棒不與菌種直接接觸，避免加熱棒局部過熱殺滅菌種；4、罐底設有環形噴氣管，管上鉆有很多小孔，在噴出空氣時，氣泡小，均勻，由下至上，既補氧又起到攪拌培養基的作用。
5、兩套空氣濾清器總成分別連接進氣閥和出氣閥上，充分保證了進入罐體的空氣無菌；6、空氣濾清器總成內的不銹鋼曲型管能將水氣冷凝下來并從溢水小孔排出；7、本裝置設有控制箱，連結有感應器，控溫儀，可以自動控制罐溫，流量計可以顯示進氣流量從而控制進氣量；8、本裝置可大可小，一般生產罐在50-150升左右，適合菌種生產。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的氣、電裝配示意圖；圖3是本實用新型的空氣過濾總成結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的具體技術方案可以參見附圖。圖1給出了本實用新型的結構示意圖，它由罐體13、罐體上部的灌液口1、罐體下部的出液閥及出液口11、出氣閥3、安全閥2、放氣閥17、壓力表4、視鏡16、溫度感應器5、進氣閥9和支承架12組成。本實用新型的改進之處見局部剖視處所示，在罐體13中部設有水套外殼7，在水套之中環繞有多層電加熱管8。該水套的進出水口設有冷卻水進水閥6和冷卻水出水閥14。所述水套之中還可以調協電加熱膜類的片狀加熱裝置，該片狀加熱裝置可以沿水套呈環狀設置。所述的電加熱管8或片狀加熱裝置均不與罐壁接觸，以防止加熱元件與菌體直接接觸。本實用新型的另一改進之處是在罐底固定的環形或棒狀的加熱管10之上，安裝有一個多圈圓盤形的空氣噴射管15。所述空氣噴射管15的進氣口處設有進氣閥9。該空氣噴射管15的每圈距離應大體均勻，在其管的上部均勻密布有出氣小孔，以使空氣噴射管15在噴出空氣時，氣泡小且均勻，即補氧又起到攪拌培養基的作用。
圖2給出了本實用新型所述液體菌體生產罐的外接氣路和電路的連接示意圖。在罐體的進氣口、出氣口上均安裝有空氣過濾裝置20、23。氣路包括氣泵18、流量計19、進氣閥9、出氣閥3和空氣噴射管15等。所述溫度感應器5與一個溫控儀21相連接，該溫控儀21通過繼電器22對加熱部件進行控制。圖2中24為加熱管的接線端。
圖3是一個空氣過濾裝置的實施例。該裝置包括一個殼體25、一個位于殼體25內下部的曲型管26、一個位于殼體25內上部的中空纖維過濾器29。上述曲形管26與中空過濾纖維過濾器29連接后，構成過濾氣路。所述曲形管26以不銹鋼材料制作，并且呈縱向設置，在曲形管26的下彎頭低端開有溢水小孔27，對應溢水小孔27下方殼體底端設有放水閥28，用于放出冷凝水，保證氣水分離。空氣過濾裝置的中空纖維過濾器可以采用L20型，孔徑為0.05微米中空纖維過濾器。在本實用新型的空氣過濾裝置(總成)使用兩個，一個連接在進氣閥上，另一個連接在出氣閥上。
本實用新型操作使用過程為1、設施檢查(a)將罐體(13)和外殼水套中加滿水，檢查各閥門是否正常，正常后將罐體內(13)的水放出1/3，后關閉出液閥(11)。
(b)安裝好供氣管路，順序為氣泵→流量計→曲形管(26)→中空纖維過濾器(29)→罐下體部進氣閥(9)→進入罐內環形噴氣管經罐體內(13)→罐體上部出氣閥(3)→曲形管(26)→中空纖維過濾器(29)→大氣。
(c)按電路圖一組電線接到罐體下部的滅菌加熱器上；將另一組的電線接到外殼下部的培養加熱器上；將感應器(棒)插入罐體的感應器(棒)孔中。
(d)上述工作作好后接通電源。開啟儀表盤上的開關鍵，檢查各鍵是否正常。
(e)檢查溫控儀開啟開關后，如溫度指針達到最高點，說明感應器的線接錯或短路；如指針不動，說明感應器失靈或受損。在指針指向實際溫度時，說明正常。將調溫鈕左右撥動，繼電器工作說明正常。
(f)檢查各部正常后，將滅菌溫度控制在126℃，將罐體上的進氣閥(9)及出氣閥(3)關閉，將水套的冷卻水進水閥(6)打開，再將封頭上的放氣閥(17)打開，一切作好后，開啟滅菌開關進行加溫，隨著溫度的升高，在溫控儀表上的溫度指針達到100℃時將封頭上的放氣閥關閉。當罐內壓力達到0.15MPa時(紅線)，安全閥自動排氣說明正常，此時關閉滅菌加熱器開關。
(g)降溫檢查將外殼(水套)下的冷卻水放水閥(14)打開，慢慢放出熱水，在上部的冷卻水進水閥(6)中注入冷水，逐漸使溫度降低，當控溫儀表針指到25℃時打開培養開關，將調溫鈕在表針指向溫度的表度左右鈕動，繼電器工作說明正常。
2、培養器操作使用(a)各部件通過檢查調試后，一切按要求各部件表現正常即可使用。
(b)使用時先把罐內洗刷干凈，然后將配制好的培養液灌入發酵罐中，將上蓋蓋嚴防止漏氣。將封頭上的放氣閥(17)打開，排除冷氣，將罐體上的進氣閥(9)、出氣閥(3)打開。
(c)開啟滅菌開關，溫度表溫升至100度時，關閉封頭上的放氣閥(17)，溫度設定100℃，當罐內溫度達到設定溫度時，開始計時，常溫滅菌需保持8-10小時，在滅菌時應稍打開放氣閥(17)，因常溫不需壓力。
(d)當滅菌時間結束后，關閉滅菌開關。自然降溫，待壓力回到零時，慢慢放出外殼水套中的熱水，隨著放熱水的流量，在冷卻水進水閥(6)中注入冷水，使之逐漸降溫，注意在溫度高時不可急于快速降溫以免損壞罐體。
(e)控溫儀的溫度指示達到所需培養溫度時停止降溫，將控溫設定在所需溫度后開啟培養開關，保持所需恒溫。
3、菌種培養(a)器具管道滅菌將各膠管的膠管口用棉花塞住，卷成小圓捆住，放入滅菌鍋內滅菌；將空氣過濾器的出氣閥關閉連同濾芯一起用牛皮紙或報紙包嚴捆緊防止透氣，再用耐高溫高壓的塑料膜包嚴捆緊，放入滅菌鍋內滅菌。高壓滅菌(121℃)1小時(常溫100℃8小時)。
(b)滅菌后，將空氣過濾器總成及各連結管在無菌箱內或無菌室內進行無菌安裝連接。在往發酵罐上接管時，用酒精燈燒烤閥門頭及膠管，采用無菌連接法接上即可。
(c)培養通氣為了防止罐外空氣進入罐內，造成污染，在通氣時，要使罐內壓力高于外界，本設備的出氣閥門也設置了空氣過濾及氣水分離器，防止停電時反壓造成污染。為了使氧氣在培養液中的溶解度增大，一般罐壓為39-69千帕。通氣量為1米3發酵液應通入0.5米3/分空氣。
(d)溶氧濃度的控制剛開始發酵時耗氧少。發酵前期菌體大量繁殖，耗氧增加，溶氧濃度下降；中期溶氧濃度逐漸回升，后期耗氧減少，溶氧濃度上升。為此，剛發酵時通風量小，前期通風量大，后期通風量小。小通氣量通常為1米3發酵液通入0.5米3/分空氣，大通氣量一般為每1米3發酵液通入0.8～1.0米3/分空氣，通氣量用流量計控制。
(e)接種、通氣攪拌操作各通氣管道及過濾器滅菌后按圖連接并按以下順序操作。①開啟氣泵將流量計設定在最大通氣量通氣。壓力空氣經過氣水分離器、空氣過濾器閥，通過罐體下部的進氣閥，進入罐體。②將火焰圈套在灌液口外圈點燃，迅速打開封蓋后，將菌種倒入罐內后蓋嚴緊口蓋，撤下火焰圈，接種結束。③接種后，將所體通過流量設定在小氣量水平后打開出氣閥。④氣體通過氣水分離器、空氣過濾器排出。⑤保持罐內壓力。調罐壓的辦法為，用出氣閥的開啟大小來設定所需罐壓。增大氣壓，氧氣在培養基中的溶解度也加大，一般罐壓為39-69千帕。
培養液在25℃條件下，培養菌種3-4d，成熟的菌種培養液從出液閥通過空氣壓力排出罐體進行下一步接種。
權利要求1.一種液體菌種生產罐，包括罐體、位于罐體內底部的滅菌加熱器、罐體頂部的灌液口、放氣閥、安全閥、出氣閥、壓力表、溫度感應器、罐體底部的出液閥、出液口和罐體支承架；其特征在于在罐體內底部的滅菌加熱器之上，安裝有多圈均勻分布的環形空氣噴射管，在該環形空氣噴射管的進氣端設有空氣過濾裝置，在所述罐體上的出氣口中，同樣設有一個空氣過濾裝置；在罐體外部裝有夾層水套，水套中裝有恒溫加熱裝置，水套上設有進、出水閥。
2.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述空氣過濾裝置是由置于殼體內，下部的曲形管和上部的中空纖維過濾器連接組成，曲形管為縱向設置，在每段曲形管的下端鉆有溢水小孔，在殼體的下端設有放水閥。
3.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述環形空氣噴射管上有均勻密布的出氣小孔。
4.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于在罐底部設置一個環形或棒狀加熱管。
5.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述水套中設置有多層環形電加熱管。
6.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述水套中設置有片狀電加熱膜，該電加熱膜相鄰于外層水套壁。
7.如權利要求1或2所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述空氣過濾裝置采用L-20型，孔徑為0.05微米的中空纖維過濾器。
8.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于所述溫度傳感器與一個控溫儀相連接。
9.如權利要求1所述的一種液體菌種生產罐，其特征在于在進氣端設有空氣流量計。
專利摘要本實用新型公開了一種液體菌種生產罐，包括罐體、位于罐體內底部的滅菌加熱器、罐體頂部的灌液口、放氣閥、安全閥、出氣閥、壓力表、溫度感應器、罐體底部的出液閥、出液口和罐體支承架；在罐體內底部的滅菌加熱器之上，安裝有多圈均勻分布的環形空氣噴射管，在該環形空氣噴射管的進氣端設有空氣過濾裝置，在所述罐體上的出氣口中，同樣設有一個空氣過濾裝置；在罐體外部裝有夾層水套，水套中裝有恒溫加熱裝置，水套上設有進、出水閥。本實用新型在同一罐體中既能滅菌，又能恒溫培養，具有菌種成活率高和不易被雜菌污染的優點。
文檔編號C12M1/00GK2675680SQ20032012679
公開日2005年2月2日 申請日期2003年12月11日 優先權日2003年12月11日
發明者張連生, 李吉春, 孫洪斌 申請人:李吉春