專利名稱：一種用于配制發酵液的無菌水生產設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無菌水生產設備，尤其是涉及一種用于配制發酵液的無菌水生產設備。
背景技術：
目前，微生物純種發酵過程中，發酵液徹底滅菌是發酵工藝實施的第一步，也是發酵能否成功的關鍵。通常發酵液滅菌采用蒸汽滅菌。目前常規滅菌工藝有間歇式及連續滅菌兩種。間歇式滅菌一般將高溫蒸汽通入配好發酵液的發酵罐中，直接加熱到120°C左右，排除罐頂空氣后，在此溫度下保溫三十分鐘，達到除菌的效果。然后使用循環水降溫到發酵指定溫度。連續滅菌，俗稱連消，就是將配制好的培養基經連消塔將培養基升溫到128攝氏度，然后由連消塔打入維持罐保溫維持5-10分鐘，排出后進入冷卻器，或直接進入發酵罐，采用循環水降溫到發酵指定溫度冷卻。上述方法在升溫滅菌過程中需要消耗大量蒸汽，降溫過程中又需要消耗電能，蒸汽費用成為構成發酵產品成本的重要要素。導致該方法存在高能耗、高運行費用等缺陷。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種常溫過濾除菌與蒸汽滅菌相配合的用于配制發酵液的無菌水生產設備。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:—種用于配制發酵·液的無菌水生產設備，設在發酵罐前端，該滅菌設備包括通過管路依次連接的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器，為了給不同的工段提供不同的工作壓力，管路上分別設有不同規格型號的增壓泵、高壓泵及輸送泵。所述的一級除菌過濾器與終端除菌過濾器之間設有可蒸汽滅菌的中間儲罐，所述的中間儲罐上設有輔助滅菌裝置和空氣除菌器，所述的輔助滅菌裝置為浸沒式或過流式紫外殺菌燈，紫外殺菌燈的紫外線波長為100 400nm。所述的中間儲罐上還設有蒸汽入口。所述的預過濾器的過濾介質為0.5 IOmm粒徑規格的石英砂或陶瓷顆粒。過濾介質裝填在過濾容器中，過濾精度20 50微米。過濾容器采用碳鋼或者不銹鋼作為殼體，內部襯有橡膠或者PE等有機材質，防止金屬材質的殼體在使用過程中與水中的雜質發生電化學反應引起二次污染。所述的預過濾器也可以使用相同規格的自清洗過濾器。所述的粗過濾器的過濾介質為5 20微米過濾精度的PP濾芯、纏繞濾芯或疊片濾芯。所述的一級除菌過濾器的過濾介質為管式、卷式或中空纖維形式封裝的超濾膜、納濾膜或反滲透膜。一級除菌過濾器的過濾精度50D 0.5微米，可以在常溫下過濾去除水中的絕大部分細菌，濾芯定期更換。[0013]所述的終端除菌過濾器為過濾孔徑不大于0.2微米的過濾器。所述的發酵罐可以替換為無菌水儲罐，作為無菌水的暫存儲罐。所述的無菌水儲罐為配有空氣過濾裝置的密封儲罐，可以進行蒸汽滅菌操作。所述的終端除菌過濾器的出口設有同時與多個發酵罐對接的管路，各管路之間并列設置，每個管路上均設有可單獨進行蒸汽滅菌的蒸汽進口，通過蒸汽進口單獨進行蒸汽滅菌操作，在滅菌過程中不影響本設備和其他發酵罐的正常使用。所述的管路上設有增壓泵、高壓泵及輸送泵，為了方便檢修和維護，所述的增壓泵、高壓泵及輸送泵的前后均設有閥門。為了監控設備的運行狀態，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的進出口處均設有壓力表，根據工況要求，壓力表可以選用數字式或指針式的耐震壓力表或隔膜壓力表，為了防止裝置中的空氣影響設備的正常運行，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的頂部均設有排氣閥，為了方便清洗維護，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的底部均設有排放閥。無菌水生產設備中的裝置及管路由UPVC、CPVC材質以及SS304、SS316、SS316L等不銹鋼材質制成。一級除菌過濾器之后的管道及設在管路上的管件均使用衛生級產品，按照無菌工藝的施工要求制造安裝，可以使用蒸汽反復對該部分設備和管道進行滅菌操作。本實用新型的設備在常溫狀態下運行。本實用新型的設備在運行過程中，水在進入發酵罐之前，不需要額外添加任何殺菌劑，不會對生物發酵產生任何負面影響。本實用新型的設備可使用自來水、井水等作為原水。濃配的發酵液培養基采用罐實消或連消，稀釋用水采用本實用新型的設備過濾除菌。本設備使用了具有高效除菌能力的核心過濾元件，能在常溫下完全去除水中的細菌，滿足生物發酵的無菌要求。過濾后的水直接補充到發酵罐中，達到培養基的濃度要求。由于采用蒸汽直接滅菌的料液體積大大減少，并且減少需要降溫的料液體積，并且采用常溫水直接冷卻高溫滅菌后的培養基，節約高溫蒸汽和電耗，達到節能降耗的目的，并縮短發酵罐的非生產周期，提高設備利用率，實現節能降耗，降低成本。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點及有益效果:一、穩定可靠:本實用新型使用的核心過濾裝置都是高效穩定的元件，可以連續穩定運行。二、操作簡單:本實用新型可以設計成全自動裝置，在日常使用過程中，可以根據預設條件無人干預運行。三、運行費用低:本實用新型在運行過程中，不需要額外添加殺菌劑等藥劑；本實用新型的濾芯、濾料等耗材更換周期長。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為預過濾器的連接結構示意圖；圖3為一級除菌過濾器的連接結構示意圖；圖4為終端 除菌過濾器的連接結構示意圖。[0030]圖中，I為原水儲罐，2為預過濾器，3為粗過濾器，4為一級除菌過濾器，5為中間儲罐，6為終端除菌過濾器，7為發酵罐，8為增壓泵，9為輔助滅菌裝置，10為空氣除菌器，11為蒸汽入口，12為閥門，13為壓力表，14為排氣閥，15為排放閥，16為高壓泵，17為輸送泵，18為蒸汽進口。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，如圖1 圖4所示，設在原水儲罐I與發酵罐7之間，該滅菌設備包括通過管路依次連接的預過濾器2、粗過濾器3、一級除菌過濾器4及終端除菌過濾器6，為了給不同的工段提供不同的工作壓力，管路上分別設有不同規格型號的增壓泵8、高壓泵16及輸送泵17。其中，一級除菌過濾器4與終端除菌過濾器6之間設有可蒸汽滅菌的中間儲罐5，中間儲罐5上設有輔助滅菌裝置9和空氣除菌器10，輔助滅菌裝置9為浸沒式或過流式紫外殺菌燈，紫外殺菌燈的紫外線波長為100 400nm。中間儲罐5上還設有蒸汽入口 11。預過濾器2的過濾介質為0.5 IOmm粒徑規格的石英砂或陶瓷顆粒。過濾介質裝填在過濾容器中，過濾容器采用碳鋼或者不銹鋼作為殼體，內部襯有橡膠或者PE等有機材質，防止金屬材質的殼體在使用過程中與水中的雜質發生電化學反應引起二次污染。預過濾器2也可以使用相同規 格的自清洗過濾器。預過濾器2的過濾精度20 50微米。粗過濾器3的過濾介質為5 20微米過濾精度的PP濾芯、纏繞濾芯或疊片濾芯。一級除菌過濾器4的過濾介質為管式、卷式或中空纖維形式封裝的超濾膜、納濾膜或反滲透膜。一級除菌過濾器4的過濾精度50D 0.5微米，可以在常溫下過濾去除水中的絕大部分細菌，濾芯定期更換。終端除菌過濾器6為過濾孔徑不大于0.2微米的過濾器。發酵罐7還可以替換為無菌水儲罐，作為無菌水的暫存儲罐。無菌水儲罐為配有無菌空氣保壓裝置的密封儲罐，可以進行蒸汽滅菌操作。當發酵罐7為無菌水儲罐時，終端除菌過濾器6的出口與無菌水儲罐連接，無菌水從無菌水儲罐送至用水點。終端除菌過濾器6的出口設有同時與多個發酵罐7對接的管路，各管路之間并列設置，每個管路上均設有蒸汽進口 18，通過蒸汽進口 18單獨進行蒸汽滅菌操作，在滅菌過程中不影響本設備和其他發酵罐7的正常使用。為了方便檢修和維護，增壓泵8、高壓泵16及輸送泵17的前后均設有閥門12。為了監控設備的運行狀態，預過濾器2、粗過濾器3、一級除菌過濾器4及終端除菌過濾器6的進出口處均設有壓力表13，根據工況要求，壓力表13可以選用數字式或指針式的耐震壓力表或隔膜壓力表，為了防止裝置中的空氣影響設備的正常運行，預過濾器2、粗過濾器3、一級除菌過濾器4及終端除菌過濾器6的頂部均設有排氣閥14，為了方便清洗維護，預過濾器2、粗過濾器3、一級除菌過濾器4及終端除菌過濾器6的底部均設有排放閥15。無菌水生產設備中的裝置及管路由UPVC、CPVC材質以及SS304、SS316、SS316L等不銹鋼材質制成。一級除菌過濾器4之后的管道及設在管路上的管件均使用衛生級產品，按照無菌工藝的施工要求制造安裝，可以使用蒸汽反復對該部分設備和管道進行滅菌操作。[0038]本實用新型的設備在常溫狀態下運行。在運行過程中，水在進入發酵罐7之前，不需要額外添加任何殺菌劑，不會對生物發酵產生任何負面影響。本實用新型的設備可使用自來水、井水等作為原水。濃配的發酵液培養基采用罐實消或連消，稀釋用水采用本實用新型的設備過濾除菌。本設備使用了具有高效除菌能力的核心過濾元件，能在常溫下完全去除水中的細菌，滿足生物發酵的無菌要求。過濾后的水直接補充到發酵罐7中，達到培養基的濃度要求。由于采用蒸汽直接滅菌的料液體積大大減少，并且減少需要降溫的料液體積，并且采用常溫水直接冷卻高溫滅菌后的培養基，節約高溫蒸汽和電耗，達到節能降耗的目的，并縮短發酵罐7的非生產周期，提高設 備利用率，實現節能降耗，降低成本。
權利要求1.一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，設在發酵罐前端，其特征在于，該滅菌設備包括通過管路依次連接的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器。
2.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的一級除菌過濾器與終端除菌過濾器之間設有可蒸汽滅菌的中間儲罐，所述的中間儲罐上設有輔助滅菌裝置和空氣除菌器，所述的輔助滅菌裝置為浸沒式或過流式紫外殺菌燈，紫外殺菌燈的紫外線波長為100 400nm。
3.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的預過濾器的過濾介質為0.5 IOmm粒徑規格的石英砂或陶瓷顆粒。
4.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的粗過濾器的過濾介質為5 20微米過濾精度的PP濾芯、纏繞濾芯或疊片濾芯。
5.根據權利要求 1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的一級除菌過濾器的過濾介質為管式、卷式或中空纖維形式封裝的超濾膜、納濾膜或反滲透膜。
6.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的終端除菌過濾器為過濾孔徑不大于0.2微米的過濾器。
7.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的終端除菌過濾器的出口設有同時與多個發酵罐對接的管路，各管路之間并列設置，每個管路上均設有可單獨進行蒸汽滅菌的蒸汽進口。
8.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的管路上設有增壓泵、高壓泵及輸送泵，所述的增壓泵、高壓泵及輸送泵的前后均設有閥門。
9.根據權利要求1所述的一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，其特征在于，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的進出口處均設有壓力表，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的頂部均設有排氣閥，所述的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器的底部均設有排放閥。
專利摘要本實用新型涉及一種用于配制發酵液的無菌水生產設備，設在發酵罐前端，該滅菌設備包括通過管路依次連接的預過濾器、粗過濾器、一級除菌過濾器及終端除菌過濾器。與現有技術相比，本實用新型能在常溫下完全去除水中的細菌，滿足生物發酵的無菌要求，過濾后的水直接補充到發酵罐中，達到培養基的濃度要求，由于采用蒸汽直接滅菌的料液體積大大減少，并且采用常溫水直接冷卻高溫滅菌后的培養基，節約高溫蒸汽和電耗，達到節能降耗的目的，并縮短發酵罐的非生產周期，提高設備利用率，實現節能降耗，降低成本。
文檔編號C02F9/08GK203112641SQ201320071278
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者張崇能, 申雅維, 邵蔚, 葛文越 申請人:上海凱鑫分離技術有限公司