[發明專利]一種取樣裝置及發酵罐無菌取樣方法

有效

• 申請號: 201710445494.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107063767B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 高廣恒;史建國;馬耀宏;孟慶軍;楊俊慧
• 申請（專利權）人: 山東省科學院生物研究所
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開了一種取樣裝置及發酵罐無菌取樣方法，其中該裝置包括高溫高壓氣體發生器、分離膜管、支撐體和樣品池，所述分離膜管固定在所述支撐體上，所述分離膜管的外壁周圈和外界直接接觸，所述分離膜管的一端通過第一管路與所述高溫高壓氣體發生器相連接，所述第一管路上設置有穩壓穩流閥，所述分離膜管的另一端通過第二管路與所述樣品池相連接，所述第二管路上設置有第一開關閥。本發明中采用設置高溫高壓氣體發生器的方式，使得高溫高壓氣體可以消除取樣裝置管路內殘留的液滴，并防止管內壁生長微生物堵塞管路，避免了樣品進入分離膜管內發生污染及堵塞的問題；同時在每次采樣完成后，可以對分離膜管進行氣體反向沖洗，避免了管路堵塞的問題。

技術領域

本發明涉及發酵過程取樣檢測技術領域，特別是涉及一種取樣裝置及發酵罐無菌取樣方法。

背景技術

生物反應器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能，在體外進行生化反應的裝置系統，它是一種生物功能模擬機(容器)，如發酵罐、酶或細胞反應器等，在食品與發酵(如酒類、氨基酸、有機酸)、醫藥(抗生素、干擾素)、環境(生物降解)、生物能源(纖維素乙醇、產油微藻、沼氣)等生產和科研領域廣泛應用。

要維持生物反應器的高效運行，即獲得最大的生物轉化率和最低的成本，需要對反應器中的生物過程進行控制，其控制的基礎就是對反應器內各種參數進行檢測。

生物反應器的檢測方式有離線檢測和在線檢測兩種。離線檢測是由人工取樣，然后，將樣品送到化驗室或儀器室，通過專用儀器進行測定。在線檢測是把檢測儀器直接與反應器連接在一起或檢測傳感器探頭插入反應器內進行檢測。優點是取樣和檢測過程可連續、迅速、準確完成，能及時、準確、連續的反映反應器生化過程的動態變化，有利于生物反應過程的優化與控制。

在線檢測系統一般包含2個部分：(1)分析檢測技術和設備(檢測裝置)；(2)能將檢測裝置和反應器內部介質相結合的裝置即取樣裝置。

現有技術中的取樣裝置主要包括兩類，其中，一類是由管道和閥門組成，一類是分離膜過濾。管道閥門組成的取樣裝置不足之處在于：取出的是反應器內原樣，含有菌體、原料粗渣等，往往需經過過濾處理后才能進入儀器測定；為避免取樣過程的污染，必須需要配置滅菌裝置，如蒸汽、紫外燈等。對于分離膜過濾取樣，由于膜的孔徑阻止了菌體的通過，避免了外源污染，不足之處是液體中的雜質容易造成分離膜網孔的阻塞，過濾穩定性差，需要經常清洗或更換。

發明內容

本發明的目的是提供一種取樣效率高、取樣質量好、使用安全方便的取樣裝置及發酵罐無菌取樣方法，以解決現有發酵罐無菌取樣裝置及取樣方法裝置中分離膜網孔易阻塞、易污染導致取樣樣品質量差、取樣效率低的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種取樣裝置，包括高溫高壓氣體發生器、分離膜管、支撐體和樣品池，所述分離膜管固定在所述支撐體上，所述分離膜管的外壁周圈和外界直接接觸，所述分離膜管的一端通過第一管路與所述高溫高壓氣體發生器相連接，所述第一管路上設置有穩壓穩流閥，所述分離膜管的另一端通過第二管路與所述樣品池相連接，所述第二管路上設置有第一開關閥。

優選的，所述支撐體上設置有流體通道，所述分離膜管的兩端分別與相應的所述流體通道相連接，所述流體通道分別與所述第一管路和所述第二管路相連接。

優選的，所述第二管路上還設置有第二開關閥，所述第二開關閥靠近其中一個所述流體通道。

優選的，所述分離膜管的兩端與所述流體通道的連接處設置有密封結構。

優選的，所述分離膜管的材質為多孔陶瓷或有機高分子膜；優選的，所述多孔陶瓷或有機高分子膜的孔徑在0.1-0.2μm。

優選的，所述第二管路上還設置有第二開關閥，所述第二開關閥靠近所述分離膜管。