[發(fā)明專利]一種絲狀真菌華根霉固定化液態(tài)發(fā)酵裝置及其使用方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210181790.9
• 申請(qǐng)日: 2012-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102807950A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王棟;徐巖;朱增亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;C12M1/02;C12N1/14;C12R1/845
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 時(shí)旭丹;劉品超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種絲狀真菌華根霉固定化液態(tài)發(fā)酵裝置及其使用方法，屬于發(fā)酵工業(yè)技術(shù)及發(fā)酵裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)

絲狀真菌是一類重要的工業(yè)微生物，其發(fā)酵產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、化工等眾多領(lǐng)域。工業(yè)上絲狀真菌采用液體深層發(fā)酵生產(chǎn)多種酶和代謝產(chǎn)物，已經(jīng)取得巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，如抗生素、檸檬酸等。絲狀真菌的液態(tài)發(fā)酵過(guò)程比較復(fù)雜，常用的機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐對(duì)于一些絲狀真菌發(fā)酵存在一定的問(wèn)題，如剪切環(huán)境等方面的變化會(huì)造成絲狀真菌菌體形態(tài)的差異，并且許多研究表明菌絲形態(tài)的不同往往會(huì)引起發(fā)酵產(chǎn)物種類和數(shù)量的變化。因此如何控制絲狀真菌液態(tài)發(fā)酵的菌絲體形態(tài)，使得產(chǎn)物（酶、有機(jī)酸等）大量積累，已成為絲狀真菌液態(tài)發(fā)酵工業(yè)中的關(guān)鍵所在。

絲狀真菌液態(tài)發(fā)酵中對(duì)產(chǎn)物生產(chǎn)有影響的各種形態(tài)包括菌球、菌團(tuán)等纏繞聚集形態(tài)和游離菌絲等表觀形態(tài)。為對(duì)絲狀真菌菌絲形態(tài)進(jìn)行控制，特別是聚集態(tài)菌體的形成，目前主要是通過(guò)以下幾方面的措施：一是對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基組成及發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化以控制特定菌體形態(tài)的形成([1]?Liu?Y,?Liao?W,?Chen?S.?Study?of?pellet?formation?of?filamentous?fungi?Rhizopus?oryzae?using?a?multiple?logistic?regression?model?[J].?Biotechnology?and?Bioengineering,?2008,?99(1):?117-128)。二是通過(guò)添加固定化載體促進(jìn)特定菌體形態(tài)的形成。固定載體類型主要有纖維吸附([2]?張定豐，林建平，金志華，等.?用于固定化米根霉發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器及其放大，化學(xué)工程,?2004,?32(1):?34-37)，海藻酸鹽凝膠包埋([3]?Hang?Y,?Hamamci?H,?Woodams?E?E.?Production?of?L(+)-lactic?acid?by?Rhizopus?oryzae?immobilized?in?calcium?alginate?gels.?Biotechnology?Letters,?1989,?11:?119-120)，聚氨酯吸附([4]?陳育如,?夏黎明,?岑沛霖.?聚氨酯吸附固定米根霉發(fā)酵L-乳酸的優(yōu)化，南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版),?2002,?2(1):?52-55)等。但是針對(duì)一些特定的絲狀真菌，在通用機(jī)械攪拌式通風(fēng)發(fā)酵裝置中，利用上述方法往往也難以達(dá)到對(duì)特定菌體形態(tài)的有效控制，從而限制了這些絲狀真菌的工業(yè)化放大生產(chǎn)。

絲狀真菌華根霉產(chǎn)菌體結(jié)合脂肪酶，在發(fā)酵過(guò)程中形成絮狀或者小球狀菌體均表現(xiàn)出較低酯合成活性，而形成較大塊狀菌體則表現(xiàn)出較高的活性([5]?周藝博，王棟，徐巖等.?華根霉合成活性脂肪酶液態(tài)發(fā)酵菌體形態(tài)調(diào)控的研究.?工業(yè)微生物,?2011,?41(5):?11-16)。該絲狀真菌在普通機(jī)械攪拌式發(fā)酵裝置中，由于攪拌器的剪切作用很難形成較大的聚集形態(tài)菌絲體，通過(guò)普通發(fā)酵裝置的改進(jìn)以控制特定菌體形態(tài)的形成，對(duì)于解決此類絲狀真菌的發(fā)酵問(wèn)題具有重要價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種絲狀真菌固定化液態(tài)發(fā)酵裝置及其使用方法，克服現(xiàn)有裝備和技術(shù)的不足，針對(duì)普通機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐中絲狀真菌難以聚集成較大聚集態(tài)的問(wèn)題，提供一種適用于絲狀真菌華根霉固定化液態(tài)發(fā)酵裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種絲狀真菌華根霉固定化液態(tài)發(fā)酵裝置，該裝置由罐體1、軸向流攪拌器2、擋板3、導(dǎo)流筒4、徑向流攪拌器5和環(huán)狀氣體分布器6組成；導(dǎo)流筒4是通過(guò)上下支架7容置在發(fā)酵罐體內(nèi)，軸向流攪拌器2和徑向流攪拌器5分別位于導(dǎo)流筒4外側(cè)的上部和下部；設(shè)置4片擋板3，均勻分布在罐體內(nèi)，緊貼罐壁；軸向流攪拌器2和徑向流攪拌器5葉片均為4-6片，軸向流攪拌器2槳葉為與水平面夾角45度的平直渦輪槳葉，徑向流攪拌器5槳葉為與水平面夾角90度的平直渦輪槳葉，環(huán)狀氣體分布器6位于徑向流攪拌器5下方。

所述導(dǎo)流筒4為網(wǎng)孔狀不銹鋼材質(zhì)，既為絲狀真菌液態(tài)發(fā)酵提供生長(zhǎng)載體，同時(shí)又促進(jìn)發(fā)酵液形成筒內(nèi)外的循環(huán)流。