[發明專利]一種泡沫循環脂肽發酵裝置及工藝

在審

• 申請號: 201310476843.4
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103614281A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 陳亮;曲紅濤
• 申請（專利權）人: 北京市捷博特能源技術有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/21;C12R1/125
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發酵裝置及工藝，具體涉及一種泡沫循環脂肽發酵裝置及工藝。

背景技術

脂肽是枯草芽孢桿菌發酵產生的一種生物表面活性劑，分子由親水的肽鍵和親油的脂肪烴鏈兩部分組成，由于其特殊的化學組成和兩親型分子結構，脂肽生物表面活性劑在醫藥。微生物采油、環境治理等領域有重要的應用前景。現有的脂肽的生產主要為微生物發酵法，由于發酵過程中產生大量的泡沫，且現有機械消泡和消泡劑消泡都不能取得好的效果，造成這個現象的原因主要是泡沫循環脂肽發酵的工藝裝置設計不合理，發酵過程中產生的大量泡沫不能及時排出，脂肽發酵轉化率低，造成脂肽類發酵產品無法大量工業化生產。

發明內容

為了克服微生物發酵法生產脂肽過程中的消泡難題，本發明提供了一種泡沫循環脂肽發酵裝置及工藝。該工藝裝置能夠將發酵過程中產生的大量泡沫及時排出，不僅實現了脂肽的發酵生產，而且能夠大大提高脂肽發酵轉化率。該工藝裝置結構簡單，投資少，操作簡單，適宜工業化推廣使用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種泡沫循環脂肽發酵工藝裝置，包括：發酵罐(1)、消泡罐(2)、回收罐(3)、蠕動泵(4)，氣升式發酵罐(1)頂部經管線和閥門連接消泡罐(2)，消泡罐(2)頂部經管線和閥門連接回收罐(3)頂部，消泡罐(2)連接排氣管線A，回收罐(3)連接排氣管線B；蠕動泵(4)經管線和閥門同時連接發酵罐(1)、消泡罐(2)、回收罐(3)。

優選地，所述發酵罐(1)為氣升式發酵罐。閥門設置在管線上。

本發明中，氣升式發酵罐產生的泡沫以一定的壓力通過溢流管從消泡罐頂部進入消泡罐，泡沫破裂后產生的氣體通過消泡罐頂部的排氣口和管線進入回收罐，氣體在通過回收罐的頂部排氣口排放除去，消泡罐產生的泡沫液化液和回收罐產生的回收液經過蠕動泵循環進入發酵罐繼續發酵。整個泡沫循環過程是正壓進行的，整個系統可在發酵罐滅菌過程中同時消毒滅菌，保證了整個過程無菌運行。

本發明涉及的一種泡沫循環脂肽發酵工藝裝置，包括采用的發酵罐為氣升式發酵罐，是基于氣升式發酵罐密閉性好，避免了泡沫置頂造成的染菌問題；發酵罐控制壓力0.05MPa，消泡罐控制壓力0.01～0.02MPa，設計消泡罐容積為發酵罐容積的0.5～1.0％，是為了造成壓力差，使發酵產生的脂肽泡沫容易破裂，減少占地面積，同時避免壓力過低造成的染菌問題，消泡罐底部設有排液口，可以適時排除部分泡沫液保證脂肽次級代謝的高效運行；回收罐的容積為發酵罐容積的0.05～0.1％，控制壓力為0.01～0.02Mpa，是為了回收因消泡罐來不及消泡逃逸除去的部分泡沫；采用蠕動泵循環泡沫液化液是因為蠕動泵不直接與物料接觸，而且可以連續運行，避免了染菌，蠕動泵可以實現液體低壓至高壓，避免了壓力差造成的危害。

本發明的有益效果是，實現了脂肽發酵泡沫的回收利用，避免了脂肽發酵損失，提高了產量；投資少，操作簡單。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

以下實施例將結合附圖對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，一種泡沫循環脂肽發酵工藝裝置由氣升式發酵罐(1)、消泡罐(2)、回收罐(3)、蠕動泵(4)組合而成。實施本發明，氣升式發酵罐(1)產生的脂肽泡沫經管線和閥門進入消泡罐(2)頂部，消泡后產生的氣體通過消泡罐(2)頂部管線和閥門進入回收罐(3)頂部，隨后氣體經回收罐頂部排氣管線B排出。消泡罐產生的液化泡沫和回收罐產生的液體經蠕動泵(4)打入發酵罐(1)。消泡罐產生的部分液化泡沫可通過A管線排出。

具體操作：

10m³氣升式發酵罐(1)滅菌：打開閥門5、6、7、8、9、10，系統高溫高溫高壓滅菌，115℃，15min。降溫至發酵溫度，關閉閥門9，通過調節閥門5、7調整氣升式發酵罐(1)壓力0.05MPa，100L消泡罐(2)壓力為0.02MPa，10L回收罐(3)壓力為0.02MPa，氣體通過通道B排出。接種完后開始發酵，待脂肽泡沫至氣升式發酵罐(1)頂部后，進入消泡罐(2)，待液位至一半時，并開啟蠕動泵(4)，根據液體產生的速度適時調整蠕動泵(4)的轉速，將液體連續的打入發酵罐(1)，待脂肽發酵后期，關閉閥門6、8、10和蠕動泵(4)，開啟閥門9，通過通道A排出脂肽泡沫液化液收集提純。系統整個過程運行正常，泡沫液化速度快，未出現泡沫液從消泡罐溢出現象。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。