[發明專利]一種用于生產抗菌肽的發酵設備及發酵方法

在審

• 申請號: 202110860468.8
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113481090A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 姜正軍;康梅;岳玉秀;翟海濤;王少娟;匡寶曉;張新江;席磊剛;郭文志;朱孟豪
• 申請（專利權）人: 山東華辰生物化學有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/04;C12M1/00;C12P21/02
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 王松艷

1.一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，包括底座（1）、從左到右依次設置于底座（1）頂部的發酵罐（2）、加液組件（4）和與加液組件（4）配合的度量組件（5），所述加液組件（4）和度量組件（5）均通過安裝架與底座（1）頂部連接，所述發酵罐（2）包括罐體（21）和設置于罐體（21）頂部的罐蓋（22），所述罐體（21）內轉動設置有攪拌機構（3），所述攪拌機構（3）通過伺服電機驅動，所述罐體（21）內壁設置有從外到內依次設置有加熱腔和導熱板（24），所述加熱腔內設置有電加熱絲（23），所述電加熱絲（23）、攪拌機構（3）、加液組件（4）和度量組件（5）均與機電箱（6）電連接；

所述加液組件（4）包括加液筒（41）、滑動設置于加液筒（41）內的活塞（42）和設置于活塞（42）頂部的推桿（43），所述推桿（43）右表面開設有齒槽，所述齒槽與齒輪（46）嚙合連接，所述齒輪（46）與安裝架轉動連接，所述齒輪（46）通過第一電機驅動，所述加液筒（41）下部開設有進液口和出液口，所述進液口內設置有進液單向閥，所述進液口處連接有進液管（44），所述出液口內設置有出液單向閥，所述出液口通過加液管（45）與罐體（21）連通；

所述度量組件（5）包括度量座（51）、轉動設置于度量座（51）內的絲桿（52）和設置于絲桿（52）表面的螺紋座（53），所述絲桿（52）頂部設置有蝸輪（55），所述蝸輪（55）與蝸桿（56）嚙合連接，所述蝸桿（56）與安裝架轉動連接，所述蝸桿（56）通過第二電機驅動，所述螺紋座（53）左側設置有安裝塊（54），所述安裝塊（54）左表面嵌設有紅外線接收器，所述活塞（42）右表面嵌設有與紅外線接收器配合的紅外線發射器，所述度量座（51）表面設置有刻度線，所述安裝塊（54）表面安裝有與刻度線配合的指針；

所述機電箱（6）內設置有處理器和控制器，所述機電箱（6）表面設置有顯示屏，所述伺服電機、電加熱絲（23）、顯示屏、第一電機和第二電機均通過電線與控制器電連接，所述控制器的輸入端與處理器的輸出端電連接，所述處理器的輸入端與紅外線接收器輸出端電連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述罐體（21）左側設置有用于抽壓的加壓管（25），所述加壓管（25）與外置氣泵連接，所述罐體（21）內設置有壓力傳感器，所述壓力傳感的輸出端與控制器的輸入端電連接，所述控制器的輸出端分別與外置氣泵和顯示屏電連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述罐體（21）內設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與控制器的輸入端電連接，所述控制器的輸出端分別與電加熱絲（23）和顯示屏電連接。

4.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述罐體（21）內壁下部設置有PH傳感器，所述PH傳感器的輸出端與控制器的輸入端電連接，所述控制器的輸出端與顯示屏電連接。

5.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述罐體（21）左側設置有進氣管（26），所述罐體（21）右側設置有出氣管（27），所述進氣管（26）內設置有風量傳感器，所述進氣管（26）和出氣管（27）均與外置風量控制系統連接，所述風量傳感器的輸出端與處理器的輸入端電連接，所述處理器的輸出端與控制器的輸入端電連接，所述控制器的輸出端分別與外置風量控制系統和顯示屏電連接。

6.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述加液筒（41）的右壁采用透明的玻璃。

7.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述度量座（51）左側開設有用于安裝塊（54）滑動的滑槽。

8.根據權利要求1所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備，其特征在于，所述攪拌機構（3）包括轉動設置于罐體（21）內的攪拌軸和設置于攪拌軸表面的攪拌槳，所述攪拌軸通過伺服電機驅動。

9.實現權利要求1-8任一項所述的一種用于生產抗菌肽的發酵設備的發酵方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將進液管（44）伸入培養好的種子中，通過機電箱（6）控制第一電機正轉，帶動齒輪（46）轉動，進而帶動推桿（43）上移，推桿（43）底部的活塞（42）向上移動將培養好的種子抽取至加液筒（41）內；

步驟S2：通過機電箱（6）控制第二電機正轉，帶動蝸桿（56）和蝸輪（55）嚙合轉動，進而帶動絲桿（52）轉動，使得絲桿（52）上的螺紋座（53）上移，當螺紋座（53）左側的安裝塊（54）內的紅外線接收器接收到上述活塞（42）內的紅外線發射器時，紅外線接收器被觸發，并將信號發送給處理器進行處理，進一步處理器給控制器發送指令控制第二電機停止，此時通過安裝塊（54）上的指針和度量座（51）表面設置有刻度線確定種子量，并記錄，最后復位指針；

步驟S3：通過機電箱（6）控制第一電機反轉，帶動齒輪（46）轉動，進而帶動推桿（43）下移，推桿（43）底部的活塞（42）向下移動將加液筒（41）內的種子加入罐體（21）內；

步驟S4：通過機電箱（6）控制電加熱絲（23）開啟，對發酵罐（2）進行加熱，并通過罐體（21）內的溫度傳感器進行溫度檢測，溫度傳感器將檢測的信息傳遞給處理器進行處理，并將處理后的信號傳遞到顯示屏上，直至罐體（21）內的溫度為28-32℃進行恒溫；

步驟S5：通過機電箱（6）控制伺服電機以轉速為180-400轉/分工作，進而帶動攪拌軸轉動，使得攪拌軸上的攪拌槳對罐體（21）內的種子進行攪拌；

步驟S6：通過機電箱（6）控制外置風量控制系統工作，并通過進氣管（26）內的風量傳感器對風量進行檢測，風量傳感器將檢測的信息傳遞給處理器進行處理，并將處理后的信號傳遞到顯示屏上，發酵是罐體（21）內的風量為1∶0.5-1∶1.8體積/體積/分；

步驟S7：通過罐體（21）內壁下部的PH傳感器對罐體（21）內PH值進行檢測，PH傳感器將檢測的信息傳遞給處理器進行處理，并將處理后的信號傳遞到顯示屏上，發酵pH值為 6.5-7.5；

步驟S8：通過步驟S2確定的種子量，確定1％甲醇的甲醇量，啟動第二電機，帶動使得安裝塊（54）上的指針位于所需甲醇量的刻度線處，接著更換新的進液管（44），使得新的進液管（44）插入甲醇內，啟動第一電機正轉，帶動絲桿（52）轉動，通過絲桿（52）上的螺紋座（53）帶動安裝塊（54）上移，直至安裝塊（54）上的指針位于與上述甲醇量匹配的刻度線處時停止第二電機，然后重復步驟S1的操作，帶動活塞（42）向上移動將甲醇抽取至加液筒（41）內，直至上述的安裝塊（54）內的紅外線接收器接收到上述活塞（42）內的紅外線發射器時，紅外線接收器被觸發，并將信號發送給處理器進行處理，進一步處理器給控制器發送指令控制第一電機停止，完成所需甲醇量的抽取，進一步，反向第一電機，帶動齒輪（46）轉動，進而帶動推桿（43）下移，推桿（43）底部的活塞（42）向下移動將加液筒（41）內的甲醇罐體（21）內，同時重復上述步驟S4使得發酵所得的抗菌肽在90-110℃ 下加熱8-20分鐘；

步驟S9：24-96 小時后取出發酵所得的抗菌肽。