[實用新型]一種發酵生產L-蘇氨酸的系統

有效

• 申請號: 201820960741.8
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN208500992U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 周曉天;周旭波;王健;方培新;何亞章;王華萱
• 申請（專利權）人: 江蘇澳創生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/12;C12P13/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;張仕婷

本實用新型涉及一種發酵生產L?蘇氨酸的系統，屬于L?蘇氨酸生產技術領域。所述補料罐與發酵罐連接，發酵罐與交替式切向流過濾裝置連接，交替式切向流過濾裝置與納濾罐連接，納濾罐與納濾裝置連接，納濾裝置與反滲透罐連接，反滲透罐與多效蒸發裝置連接，多效蒸發裝置與離心裝置連接；所述反滲透裝置與反滲透罐構成循環回路。本實用新型中采用ATF裝置過濾發酵液，系統不使用蠕動泵，對細胞的影響力更加溫和，且交替流在過濾膜表面形成了反沖，有利于降低過濾器污染。

技術領域

本實用新型涉及一種發酵生產L-蘇氨酸的系統，屬于L-蘇氨酸生產技術領域。

背景技術

L-蘇氨酸(Threonine)是Rose在1935年于纖維蛋白水解物中分離并鑒定出來的。1936年Meger對它的空間結構進行了研究，因其結構類似蘇糖，故將其命名為蘇氨酸。L-蘇氨酸是常見的十八種氨基酸中的一種，也是人體必需氨基酸之一，具有恢復疲勞、促進生長發育的效果，廣泛應用于食品業、飼料業和醫藥行業等領域。

當前利用微生物直接發酵法生產L-氨基酸以其原料成本低，來源廣泛，產品純度高，反應條件溫和等優點逐漸成為L-蘇氨酸的主要工業化生產方法。該方法主要利用L-蘇氨酸高產菌株以淀粉糖為原料進行發酵生產獲得含有蘇氨酸的發酵液，然后通過一定的技術手段從中提取L-蘇氨酸。提取工藝方法路線的選擇直接影響L-蘇氨酸產品的質量優劣，經濟成本的高低以及是否滿足清潔環保的要求。

常用的細胞培養方法有批次培養、補料批次培養、灌流培養等。通常采用的分批發酵的方法培養時間短，放料、洗罐、滅菌等過程頻繁，耗時耗力，且培養過程中副產物積累，影響產生菌的生長和發酵條件，導致產率下降。而灌流培養能使體系中的培養基不斷被更新，及時滿足細胞對營養物質的需求，同時移除有害代謝產物，給與細胞較優良和穩定的生長環境，這種方法有效地提高了細胞密度和活率，延長了細胞的培養時間，并使得發酵產量大幅上升。基于中空纖維柱截留原理而設計的交替式切向流（alternating tangentialflow，ATF）裝置具有有效緩解濾膜堵塞，剪切力低等優點，采用ATF作為細胞截留設備的灌流培養系統，是目前較優良的系統。

在下游分離提取工藝中，通常采用離交、等電沉降等方法。傳統的離子交換技術，在生產過程中工業排廢較多，分離工藝復雜，需要更換流動相，而膜分離技術無需其它溶液，減少了配液工作，同時分離過程中無需改變流動相，易實現連續生產，并且其工藝簡單，操作方面，過程易控制。膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純技術，有著節能、高效、無相變等優點，近年來已在各個工業領域及科學研究中取得廣泛的應用。隨著膜材料、膜工藝、膜裝置、膜過程和應用技術的不斷涌現，膜技術已從單一膜過程的應用到膜集成過程，再到和其它化工分離過程連用。在解決一些復雜的分離問題時，為了獲得最佳的效益，將幾種膜分離過程組合起來用，或者將膜分離與其他分離方法結合起來用，將它們各自用在最合適的條件下，發揮其最大效率，是個最合理的工藝流程。

目前工業生產制造正向著自動化連續生產飛速發展，而隨著上游灌流培養技術的日漸成熟，為實現發酵行業的上下游一體化連續生產，對能與上游灌流培養技術相結合的下游提取精制工藝需求也日益顯著。因此開發出一種高度自動化、可連續的發酵生產L-蘇氨酸系統對促進L-蘇氨酸的連續生產顯得十分迫切。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術蘇氨酸提取工藝工業排放多，工藝繁瑣等缺陷，提供一種發酵生產L-蘇氨酸的系統，進一步實現高度自動化操作，節約人力。

本實用新型的技術方案，一種發酵生產L-蘇氨酸的系統，包括補料罐、發酵罐、交替式切向流過濾裝置、納濾罐、納濾裝置、反滲透罐、反滲透裝置、多效蒸發裝置和離心裝置；所述補料罐與發酵罐連接，發酵罐與交替式切向流過濾裝置連接，交替式切向流過濾裝置與納濾罐連接，納濾罐與納濾裝置連接，納濾裝置與反滲透罐連接，反滲透罐與多效蒸發裝置連接，多效蒸發裝置與離心裝置連接；所述反滲透裝置與反滲透罐構成循環回路。