固態(tài)發(fā)酵罐制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及在固體基質(zhì)上培養(yǎng)微生物的固態(tài)發(fā)酵罐，尤其是大容量的。本發(fā)明專利技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域是微生物工業(yè)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的固態(tài)發(fā)酵罐包括一個或多個不透氣和防水發(fā)酵罐平臺，它們彼此一個在另一個頂部排列，它們以空氣或水都不能從側(cè)面流出的方式與容器壁連接，發(fā)酵罐平臺上有用于待培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基質(zhì)，其中通過發(fā)酵罐底部上升和引入發(fā)酵罐平臺（４）的冷卻噴槍實現(xiàn)發(fā)酵原料的冷卻，和密封件（６）安裝在發(fā)酵罐平臺（４）之間，密封件被其上的平臺（４）質(zhì)量靠著發(fā)酵罐內(nèi)壁而壓縮。（*該技術(shù)在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及在固體基質(zhì)上培養(yǎng)微生物的固態(tài)發(fā)酵罐，尤其是大容量的。本專利技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域是微生物工業(yè)。
技術(shù)介紹
WO 99/57239已經(jīng)顯示了一種固態(tài)發(fā)酵罐，包括空氣和水可滲透且彼此上下排列的至少兩個發(fā)酵罐平臺，它們以空氣或水都不能從側(cè)面流出的方式與容器壁連接，發(fā)酵罐平臺上有待培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基質(zhì)和安裝在每個平臺下的冷卻裝置。在使用時，這個發(fā)酵罐表現(xiàn)出很多缺點。1.每一單獨發(fā)酵平臺使用冷卻螺旋形式的冷卻系統(tǒng)，其在平臺下運行，每一平臺不得不裝備冷卻劑流程和冷卻劑從外面通過發(fā)酵罐壁排出，導(dǎo)致發(fā)酵原料被用來冷卻的冷卻劑污染的高風(fēng)險。這種高風(fēng)險污染特別歸因于每個冷卻螺旋必須與發(fā)酵罐外面的冷卻劑供給口和排出口在2個連接管(對于冷卻劑的供給和排出)的幫助下連接的事實。這些連接管上可以發(fā)生泄露。所述泄漏發(fā)生的風(fēng)險隨發(fā)酵罐平臺數(shù)量增加而增加。由于冷卻系統(tǒng)的連接片從外面伸入發(fā)酵罐(每個發(fā)酵罐平臺一個供給和一個排出)，結(jié)果發(fā)酵罐平臺下面的插入困難。在插入中，它們必須保持某一角度或提供一個凹處，為了降低通過連接管并進入發(fā)酵罐的下半部分。2.WO 99/57239描述的固態(tài)發(fā)酵罐的更多問題是發(fā)酵罐平臺位于“環(huán)形或其它形狀的裝置”上(權(quán)利要求4)。這些“環(huán)形或其它形狀的裝置”裝備有熱穩(wěn)定的墊圈。這是為防止水或空氣流動通過發(fā)酵罐平臺。然而，這些“環(huán)形或其它形狀的裝置”具有它們之下平臺的插入困難的影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)基于通過建設(shè)性的改變而消除WO 99/57239中要求保護的固態(tài)發(fā)酵罐的所述缺點和能夠采用大容量的任務(wù)。按照如下所述的本專利技術(shù)來解決這個任務(wù)。本專利技術(shù)領(lǐng)域的基本特征-發(fā)酵原料的新型冷卻和-發(fā)酵罐平臺與發(fā)酵罐壁的新型密封。附圖說明圖1是固態(tài)發(fā)酵罐的原理圖；圖2是發(fā)酵塔層；圖3是帶有逆流和順流的冷卻噴槍。參考標(biāo)記列表圖11發(fā)酵罐壁2發(fā)酵罐蓋子3冷卻噴槍4發(fā)酵罐平臺5培養(yǎng)微生物的基質(zhì)6發(fā)酵罐平臺之間的密封件6a分離的密封件7蓋子密封件8蓋子螺旋接頭9汽入口10無菌水過濾器11進水口12排出管13無菌空氣過濾器14進氣口15冷卻劑回流口16冷卻劑供給口17接種開口18無菌排氣過濾器 19排氣20安全閥圖2a)正視圖b)俯視圖1發(fā)酵罐平臺壁2密封件3冷卻噴槍的開口4平臺底部，包括打眼薄板圖31內(nèi)管2外管3供給口4回流口具體實施方式1.發(fā)酵原料的冷卻從發(fā)酵罐底部垂直上升的冷卻噴槍(圖1/3)確保發(fā)酵罐原料的冷卻。冷卻噴槍的距離基于培養(yǎng)的微生物所產(chǎn)生的熱量。冷卻噴槍以彼此三角排列安裝(圖2)，結(jié)果每個冷卻噴槍顯示出與最近的冷卻噴槍的距離相同。冷卻噴槍包括一個具有較小直徑的內(nèi)管，它用于冷卻劑的回流，和一個具有較大直徑的管，其中第一個管安裝在其中心，它用于冷卻劑的供給(圖3)。在橫截面上，冷卻噴槍顯示為一個環(huán)。該管頂端裝備有圓錐形狀的制動器。優(yōu)選，內(nèi)管末端在外管制動器前面開口1-2cm。冷卻噴槍具有優(yōu)選1-3cm的外徑。優(yōu)選兩個管彼此之間直徑的比率應(yīng)該被設(shè)計為供給的冷卻劑流速等于回流的冷卻劑流速的方式。如圖1所示，用2個穿入發(fā)酵罐的管將冷卻噴槍連接在最低發(fā)酵罐平臺的下面，一個用于冷卻劑的供給，另一個用于冷卻劑的回流。這樣，設(shè)計作為壓力容器的發(fā)酵罐外壁為了冷卻發(fā)酵原料僅僅需要在2個位置突破。發(fā)酵罐平臺底部裝備有洞。該洞具有比冷卻噴槍外徑長約1mm的直徑。它們可以裝備有蓋子，向上方開口，即向培養(yǎng)基質(zhì)方向。當(dāng)發(fā)酵罐平臺從上面插入發(fā)酵罐時，這些蓋子被冷卻噴槍開啟并因此開放相同路徑。由于頂部的圓錐形狀，冷卻噴槍可以毫不困難地在發(fā)酵罐平臺插入發(fā)酵罐處穿透培養(yǎng)物基質(zhì)。由于冷卻噴槍占據(jù)的容量，發(fā)酵罐平臺僅僅可以在插入發(fā)酵罐之前充滿培養(yǎng)物基質(zhì)，甚至于插入發(fā)酵罐后在發(fā)酵罐平臺有足夠空間。然而，發(fā)酵罐平臺的填充也可以在正被討論的平臺已經(jīng)插入發(fā)酵罐之后以該平臺正好在發(fā)酵罐開口下方和冷卻噴槍穿過發(fā)酵罐底部直至培養(yǎng)基質(zhì)的預(yù)定高度的方式進行。在這類填充中，無需蓋子堵塞發(fā)酵罐平臺的洞。該平臺向上直到預(yù)定高度并插入發(fā)酵罐直到它們接觸到下面的發(fā)酵罐底部。在特例中，所述發(fā)酵罐可以僅帶一個充滿培養(yǎng)基質(zhì)的平臺來運行。這特別可能如此，如果顆粒狀培養(yǎng)基質(zhì)顯示很穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，那么培養(yǎng)基質(zhì)不存在殺菌或發(fā)酵過程中被壓縮或以有損于培養(yǎng)過程的不同方式改變它的特征的風(fēng)險。2.發(fā)酵罐平臺與發(fā)酵罐壁的密封對于需氧微生物的發(fā)酵或培養(yǎng)，必需向其上微生物生長的培養(yǎng)基質(zhì)連續(xù)供給氧氣。因此，按照WO 99/57239要求保護的專利技術(shù)引導(dǎo)空氣通過培養(yǎng)基質(zhì)。然而，僅在發(fā)酵罐平臺朝發(fā)酵罐壁密封時才可能如此。否則，由于阻力較低，空氣將流動通過該平臺，并將不足以給培養(yǎng)基質(zhì)供給氧氣。發(fā)酵罐平臺朝發(fā)酵罐壁的密封另外為發(fā)酵罐接種所需。按照WO 99/57239要求保護的專利技術(shù)進行接種，發(fā)酵罐通過無菌水與上面的發(fā)酵罐平臺頂部相聯(lián)系。然后散布于水中的接種物通過蓋子中的洞插入。隨后通過發(fā)酵罐釋放的水再次通過底部排放完成所有發(fā)酵罐平臺的均勻接種。這樣，有均勻水流通過所有發(fā)酵罐平臺并同時沾染接種物。然而，僅在水不從側(cè)面流動通過發(fā)酵罐平臺時才可能如此。本專利技術(shù)中，通過在發(fā)酵罐平臺之間安裝的和被位于其上的平臺質(zhì)量一起壓縮的密封件(圖1/6和圖1/6a)而達到不透氣和防水密封。密封件包括彈性的、耐熱材料(如硅樹脂)。當(dāng)密封件被一起推起時，它擴展到側(cè)面并靠著發(fā)酵罐內(nèi)壁被壓縮。然后這確保必要的不透氣和防水鎖定。為了防止密封件被過于強烈一起壓縮，上面的發(fā)酵罐平臺位于其下的發(fā)酵罐平臺之上。例如通過墊片(圖1/6a)可以實現(xiàn)此，該墊片使一起壓縮的密封件在所有平臺之間產(chǎn)生相等的空間。密封件可以安裝在較低平臺的頂緣或較高平臺底部的下緣，如在凹 的幫助下。僅僅主要用于容納濕潤培養(yǎng)基的最低發(fā)酵罐平臺位于環(huán)形物之上，該環(huán)形物牢固安裝在發(fā)酵罐壁上(圖1)并且密封件位于其上。權(quán)利要求1.固態(tài)發(fā)酵罐，包括空氣和水可滲透、彼此上下排列的一個或多個發(fā)酵罐平臺，它們以空氣或水都不能從側(cè)面流出的方式與容器壁連接，發(fā)酵罐平臺上有用于待培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基質(zhì)，其中-通過發(fā)酵罐底部垂直上升和引入發(fā)酵罐平臺(4)的冷卻噴槍(3)實現(xiàn)發(fā)酵原料的冷卻和-密封件(6)安裝在發(fā)酵罐平臺之間，密封件被其上的平臺(4)的質(zhì)量靠著發(fā)酵罐內(nèi)壁而壓縮。2.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)發(fā)酵罐，其中冷卻噴槍(3)以彼此三角排列安置且每個冷卻噴槍顯示出與最近的冷卻噴槍的距離相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其中冷卻噴槍(3)包括一個具有較小直徑的內(nèi)管，它用于冷卻劑的回流，和一個具有較大直徑的管，其中第一個管安裝在其中心，且該管用于冷卻劑的供給。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其中外管項端裝備有圓錐形的制動器，和內(nèi)管末端在外管制動器前面開口1-2cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其中冷卻噴槍顯示1-3cm的外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其中所述兩個管彼此之間直徑的比率被設(shè)計為供給的冷卻劑流速等于回流的冷卻劑流速的方式。7.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)發(fā)酵罐，其中密封件包括被其上的平臺(4)的質(zhì)量靠著發(fā)酵罐內(nèi)壁而壓縮的彈性、耐熱材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1和7任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其中密封件包括硅樹脂。9.根據(jù)權(quán)利要求1和7-8任意一項的固態(tài)發(fā)酵罐，其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
固態(tài)發(fā)酵罐，包括空氣和水可滲透、彼此上下排列的一個或多個發(fā)酵罐平臺，它們以空氣或水都不能從側(cè)面流出的方式與容器壁連接，發(fā)酵罐平臺上有用于待培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基質(zhì)，其中　－通過發(fā)酵罐底部垂直上升和引入發(fā)酵罐平臺（４）的冷卻噴槍（ ３）實現(xiàn)發(fā)酵原料的冷卻和－密封件（６）安裝在發(fā)酵罐平臺之間，密封件被其上的平臺（４）的質(zhì)量靠著發(fā)酵罐內(nèi)壁而壓縮。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彼得呂特，
申請(專利權(quán))人：普洛菲塔生化植物保護有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]