[發明專利]一種微生物發酵過程放大平臺技術

有效

• 申請號: 201010203090.6
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102286369A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 譚天偉;王苗苗;張會麗;葉華;王崢;孫景峰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/36;C12M1/02;C12P21/02;C12P33/00;C12P19/40;C12P19/04;C12R1/46;C12R1/865
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;孔祥玲

1.一種微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：該技術在發酵過程中選取標志性代謝物來反映微生物的生長狀態和發酵培養基的狀況，并通過控制標志代謝物變化，并結合流體力學計算設計改進攪拌反應器尺寸和結構，提高氣含率，并使標志代謝物濃度下降；對發酵條件進行優化，并將發酵過程進行放大。

2.根據權利要求1所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：該技術應用于釀酒酵母發酵生產谷胱甘肽、谷胱甘肽和麥角固醇聯產、S-腺苷-L-蛋氨酸；獸疫鏈球菌發酵生產透明質酸。

3.根據權利要求1或2所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：其特征在于：所述的標志性代謝物為乙醇、甘油、乳酸、乙酸。

4.根據權利要求3所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：該技術使酵母好氧高密度發酵乙醇濃度小于0.5%，使細菌發酵生產透明質酸標志代謝物乳酸濃度小于3%。

5.根據權利要求1或2所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：對所述標志性代謝物進行監測，所述的監測方法為在線自動檢測及離線半自動快速檢測，并通過調節底物的流加速度控制所述的標志性代謝物濃度或使其以一定趨勢變化。

6.根據權利要求5所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：

在所述的發酵過程中，酵母體系的流加糖量為：

自開始發酵起：8~16小時，????0~18?g/L/h；16~24小時，18~24g/L/h；24~33小時，8~16?g/L/h；自流加開始，使酵母好氧高密度發酵乙醇濃度小于0.5%。

7.根據權利要求5所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：

在所述的發酵過程中，細菌體系的補糖量為：

自開始發酵起：10~15小時，8~15?g/L/h；19~22小時，10~20?g/L/h；16~18小時，15~25?g/L/h；23~25小時，9~18?g/L/h；自流加開始，使使細菌發酵生產透明質酸標志代謝物乳酸濃度小于3%。

8.根據權利要求1所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：在酵母體系中的發酵過程中，通過流體力學計算設計改進的攪拌槳及反應器的尺寸和結構為：

上層攪拌槳和下層攪拌槳均為六斜葉渦輪槳，均帶有圓盤；

布氣器直徑與攪拌槳槳徑相同；

攪拌槳槳徑Dj與罐內徑Dn之比的范圍為：0.25-0.35；

圓盤直徑D1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.5-0.7；

渦輪槳距底面距離h2與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.9-1.1；

上下兩層攪拌器間距h1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.9-2.5；

布氣器與罐底的距離h3的范圍為：20-700mm。

9.根據權利要求1所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：在酵母體系的發酵過程中，通過流體力學計算設計改進的攪拌槳及反應器的尺寸和結構為：

采用復合攪拌槳，所述的攪拌槳的槳型為：上層攪拌槳為六斜葉渦輪槳，帶有圓盤；下層攪拌槳為六斜葉推進式攪拌槳，帶有圓盤；

布氣器直徑與攪拌槳槳徑相同；

攪拌槳槳徑Dj與罐內徑Dn之比的范圍為：0.25-0.35；

圓盤直徑D1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.5-0.7；

渦輪槳距底面距離h2與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.9-1.1；

上下兩層攪拌器間距h1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：1.5-2.5；

布氣器與罐底的距離h3的范圍為：20--700mm。

10.根據權利要求1所述的微生物發酵過程放大平臺技術，其特征在于：在細菌體系的發酵過程中，通過流體力學計算設計改進的攪拌槳及反應器的尺寸和結構為：

采用復合攪拌器，所述的攪拌槳的槳型為：上層攪拌槳為四葉變截面旋槳式攪拌器，不帶圓盤；下層攪拌槳為六箭葉渦輪式攪拌器，帶有圓盤；

布氣器直徑與攪拌槳槳徑相同；

攪拌槳槳徑Dj與罐內徑Dn之比的范圍為：0.25-0.35；

圓盤直徑D1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.5-0.7；

渦輪槳距底面距離h2與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：0.8-1.1；

上下兩層攪拌器間距h1與攪拌槳槳徑Dj之比的范圍為：1.5-2.5；

布氣器與罐底的距離h3的范圍為：20-120mm。