一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公布一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，包括攪拌軸和與攪拌軸連接的第一攪拌組，第一攪拌組包括第一攪拌盤和固定在第一攪拌盤上的碎泡葉片，該攪拌裝置還包括設在第一攪拌組上部并與攪拌軸連接的第二攪拌組，第二攪拌組包括第二攪拌盤和固定在第二攪拌盤上的下壓葉片。該裝置的材質(zhì)為不銹鋼。相比現(xiàn)有攪拌組形式的發(fā)酵罐，該高溶氧發(fā)酵攪拌裝置能提高攪拌打碎氣泡能力，提高氧利用率，控制代謝流方向，提高發(fā)酵液溶氧濃度，從而保證菌絲體的需氧量，提高產(chǎn)品產(chǎn)量并保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及攪拌設備，具體涉及一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，可在微生物發(fā)酵過程中使用。

【背景技術】
[0002]對于所有好氧發(fā)酵原料藥品種來說,發(fā)酵液中的溶氧濃度(Dissolved Oxygen,簡稱DO)對微生物的生長和產(chǎn)物形成有著重要的影響。在發(fā)酵過程中，必須供給適量的無菌空氣，菌體才能繁殖和積累所需代謝產(chǎn)物。溶解氧對發(fā)酵的影響分為兩方面:一方面是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關的能量代謝，從而影響微生物生長；另一方面是氧直接參與產(chǎn)物合成。研究表明，在過低溶氧條件下，三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle)代謝流量減小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，從而刺激了 LDH的酶活，使代謝流發(fā)生改變。三羧酸循環(huán)的生物學意義:一是機體將糖或其它物質(zhì)氧化而獲得能量的最有效方式。每分子葡萄糖經(jīng)有氧氧化生成H20和C02時，可凈生成32或30分子的ATP。二是糖、脂和蛋白質(zhì)三大類物質(zhì)代謝與轉(zhuǎn)化的樞紐，是生物大分子分解與合成的兩用途徑。所以溶氧條件的好壞直接影響到發(fā)酵水平的高低，進而決定其生產(chǎn)成本在市場上是否具有競爭力。
[0003]針對麥白霉素這一原料藥品種來說，麥白霉素為鏈霉菌(Streptomycesmycarofaciens)產(chǎn)生的一種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,首先由于該鏈霉菌的生長特性,鏡檢菌絲特別細長，導致在麥白霉素發(fā)酵過程中發(fā)酵料液粘度特別大，對溶氧的要求尤甚；其次麥白霉素為多組分產(chǎn)物，有效成分有Al、A2、A3、A6和A8等，根據(jù)2010版中國藥典的要求，麥白霉素質(zhì)量標準為Al ^ 48%, A6 ^ 12%，相關雜質(zhì)< 25%。如果再因為發(fā)酵過程中溶氧長期處于臨界點以下，將會導致代謝方向發(fā)生改變，不再向著合成Al、A6等主組分的方向進行代謝，而是合成相關雜組分，將會對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴重影響。所以有必要提高溶氧濃度，進而提高發(fā)酵單位及保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]目前麥白霉素生產(chǎn)中一般采用三檔彎葉攪拌組形式的發(fā)酵罐，發(fā)酵液在三檔彎葉的攪拌作用下作平面旋渦狀的流動，在代謝過程中溶氧長期處于臨界點以下，存在貧氧區(qū)較多，壓縮空氣停留時間短、氧氣利用率低等不利因素，嚴重影響發(fā)酵單位，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，相比普通的用于麥白霉素生產(chǎn)的發(fā)酵罐等攪拌裝置，該高溶氧發(fā)酵攪拌裝置能提高攪拌打碎氣泡能力及提高氧利用率，提高發(fā)酵液溶氧濃度，保證菌絲體的需氧量，控制代謝流方向，從而提聞廣品廣量和保證廣品質(zhì)量。
[0006]針對目前用于麥白霉素生產(chǎn)一般采用的三檔彎葉攪拌組形式發(fā)酵罐，要提高發(fā)酵液溶氧濃度，可三種不同方式進行改進:一是加大空氣壓縮機功率，更換大管徑空氣管道，用以提高壓縮空氣壓力提高溶氧；二是更換發(fā)酵罐電機及傳動軸，提高攪拌速度以提高溶氧；三是改變攪拌形式，提高攪拌打碎氣泡能力及提高氧利用率，達到提高溶氧的目的。這三種方式中，相比較而言，前兩種投入改造成本巨大，后期運營動力消耗大；而第三種投入小，后期運營成本無增加，本實用新型采用第三種方式，對現(xiàn)有三檔彎葉攪拌組形式的發(fā)酵罐進行改進，以提高發(fā)酵液溶氧濃度。
[0007]本實用新型提供的技術方案為:
[0008]一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其材質(zhì)為不銹鋼，包括攪拌軸和與攪拌軸連接的第一攪拌組，第一攪拌組包括第一攪拌盤和固定在第一攪拌盤上的碎泡葉片，該攪拌裝置還包括設在第一攪拌組上部并與攪拌軸連接的第二攪拌組，第二攪拌組包括第二攪拌盤和固定在第二攪拌盤上的下壓葉片。
[0009]上述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置中，第一攪拌組為三層，每層包括一個攪拌盤和多片碎泡葉片；
[0010]第二攪拌組為一層，包括一個攪拌盤和多片下壓葉片；
[0011]在本實用新型一實施例中，碎泡葉片和下壓葉片均通過螺栓與攪拌盤進行連接；優(yōu)選地，下壓葉片為拋物線葉片；第二攪拌組的每層設有四片下壓葉片；碎泡葉片為彎葉；第一攪拌組的每層設有六片碎泡葉片。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型通過增加一個攪拌組，該新增攪拌組包括一層下壓葉片，用以加大打碎氣泡能力，改變發(fā)酵液平面旋渦狀流動方式為上下軸向方式。相比普通的用于麥白霉素生產(chǎn)的發(fā)酵罐等攪拌裝置，本實用新型能提高攪拌打碎氣泡能力及提高氧利用率，提高發(fā)酵液溶氧濃度，保證菌絲體的需氧量，控制代謝流方向，從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量和保證產(chǎn)品質(zhì)量，為參與市場競爭提供有力保障。該裝置還具有成本低、結構實用和安裝調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點。
[0014]將本實用新型用于麥白霉素生產(chǎn)，可使麥白霉素發(fā)酵液在罐內(nèi)做軸向流動，并使氧氣融入料液后在罐內(nèi)上下循環(huán)運動，延長氧氣融入料液的時間，充分被微生物吸收，從而達到提高溶氧的效果，解決了發(fā)酵罐中溶氧量不足的問題。經(jīng)對照實驗表明，通過在線溶氧儀監(jiān)測溶氧濃度，現(xiàn)有發(fā)酵罐的三檔攪拌作用下的溶氧含量為10%左右，而采用本實用新型其溶氧含量提高到40~50% ;發(fā)酵單位提高20~30% ;也提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平，其中，Al的含量由≥50%提高到≥60%, A6的含量由≥12.5%提高到≥15%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例中第一攪拌組中每一層的主視圖。
[0016]圖2為本實用新型實施例中第一攪拌組的俯視圖。
[0017]圖3為本實用新型實施例中第二攪拌組的主視圖。
[0018]圖4為本實用新型實施例中第二攪拌組的俯視圖。
[0019]圖5為本實用新型實施例的結構圖。
[0020]圖1~圖5中:I一攪拌軸；2—拋物線下壓葉片；3—第一攪拌盤；4一彎葉碎泡葉片。

【具體實施方式】
[0021 ] 下面結合附圖，通過實施例進一步描述本實用新型。
[0022]本實施例提供用于生產(chǎn)麥白霉素的高溶氧發(fā)酵攪拌組，通過增加一組攪拌組，使麥白霉素發(fā)酵液在罐內(nèi)做軸向流動，并使氧氣融入料液后在罐內(nèi)上下循環(huán)運動，延長氧氣融入料液的時間，充分被微生物吸收，從而達到提高溶氧的效果，解決了發(fā)酵罐中溶氧量不足的問題。
[0023]本實施例用于生產(chǎn)麥白霉素的高溶氧發(fā)酵攪拌組的結構如圖5所示，其中，I一攪拌軸；2—拋物線下壓葉片；3—第一攪拌盤；4一彎葉碎泡葉片。本實施例包括攪拌軸和與攪拌軸連接的第一攪拌組，其中，第一攪拌組包括第一攪拌盤和固定在第一攪拌盤上的碎泡葉片，此外，本實施例的攪拌裝置還包括設在第一攪拌組上部并與攪拌軸連接的第二攪拌組，第二攪拌組包括第二攪拌盤和固定在第二攪拌盤上的下壓葉片。碎泡葉片和下壓葉片均通過螺栓與攪拌盤進行連接。
[0024]本實施例中，第一攪拌組為三層，每層包括一個攪拌盤和六片碎泡葉片，碎泡葉片為彎葉，圖1為第一攪拌組中一層的主視圖，圖2為第一攪拌組的俯視圖。第二攪拌組為一層，包括一個攪拌盤和四片下壓葉片，下壓葉片為拋物線葉片，圖3為第二攪拌組的主視圖，圖4為第二攪拌組的俯視圖。
[0025]將本實施例提供的高溶氧發(fā)酵攪拌組用于生產(chǎn)麥白霉素，可使麥白霉素發(fā)酵液在罐內(nèi)做軸向流動，并使氧氣融入料液后在罐內(nèi)上下循環(huán)運動，延長氧氣融入料液的時間，充分被微生物吸收，從而達到提高溶氧的效果，解決了發(fā)酵罐中溶氧量不足的問題。經(jīng)對照實驗表明，通過在線溶氧儀監(jiān)測溶氧濃度，現(xiàn)有發(fā)酵罐的三檔攪拌作用下的溶氧含量為10%左右，而采用本實用新型其溶氧濃度提高到40~50% ;發(fā)酵單位提高20~30% ;也提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平，其中，Al的含量由≥50%提高到≥60%, A6的含量由≥12.5%提高到≥ 15%。
[0026]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，包括攪拌軸和與攪拌軸連接的第一攪拌組，所述第一攪拌組包括第一攪拌盤和固定在第一攪拌盤上的碎泡葉片，其特征是，所述攪拌裝置還包括設在第一攪拌組上部并與攪拌軸連接的第二攪拌組；所述第二攪拌組包括第二攪拌盤和固定在第二攪拌盤上的下壓葉片。
2.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述第一攪拌組為三層，每層包括一個攪拌盤和多片碎泡葉片。
3.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述第二攪拌組為一層，包括一個攪拌盤和多片下壓葉片。
4.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述碎泡葉片固定在第一攪拌盤上和下壓葉片固定在第二攪拌盤上均通過螺栓進行固定連接。
5.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述下壓葉片為拋物線葉片。
6.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述第二攪拌組的每層設有四片下壓葉片。
7.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述碎泡葉片為彎葉。
8.如權利要求1所述高溶氧發(fā)酵攪拌裝置，其特征是，所述第一攪拌組的每層設有六片碎泡葉片。
【文檔編號】C12M1/02GK203923178SQ201420355859
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】黃方顯, 謝云, 張洪蘭, 張葵, 雷川洋 申請人:北大醫(yī)藥重慶大新藥業(yè)股份有限公司, 北大方正集團有限公司, 北大醫(yī)療產(chǎn)業(yè)集團有限公司