一種固態生物反應裝置、使用方法及其應用與流程
2023-11-03 08:03:57
本發明屬於生物工程領域，具體涉及一種固態生物反應裝置、使用方法及其應用。
背景技術：
：絲狀菌是許多發酵產品的生產菌，在抗生素、有機酸、酶製劑和生物農藥等行業廣泛應用。孢子接種是絲狀菌發酵常用的接種方式，在發酵生產中，絲狀菌的孢子菌種一般通過表面培養(如固體培養)製備，例如檸檬酸行業普遍採用三角瓶靜置扣瓶法固態培養製備黑麴黴的麩曲孢子，其簡要工藝流程為：新鮮麩皮裝入三角瓶滅菌，接種後上架靜置培養，定時扣瓶，培養完成後乾燥保存，使用時直接接種種子罐或發酵罐。按照近年我國檸檬酸年產量一般在100～120萬噸的規模估算，年使用麩曲孢子百萬瓶以上。然而，規模化生產中大量使用三角瓶培養麩曲孢子，有一些難以克服的問題，例如：需要很大的恆溫曲房；製備過程手工勞動量大，耗費大量人工；難以逐瓶檢驗孢子的質量和是否染菌，孢子的批間穩定性不易控制；麩曲保存過程易染菌；接種過程勞動量大，耗時長，染菌機率高。可見，由於目前麩曲孢子的製備過程尚未實現機械化，手工操作的制種方式，生產效率低，因此，絲狀菌孢子的規模化製備技術一直是發酵行業亟待解決的共性問題。實現絲狀菌孢子規模化製備的關鍵在於開發符合工藝要求的設備，但國內專門用於絲狀菌純孢子規模化製備的裝置尚屬空白，國際上製造和銷售此類裝置的企業也很少。目前，市場上僅見的是奧地利奧高布希生物商品公司 (VogelbuschBiocommoditiesGmbH)的孢子箱(VBSporeBox)。該設備採用多層淺盤培養，真空收集純孢子的技術路線，孢子的培養、乾燥和收集都在封閉的系統中進行，生產能力為每批次0.8～1.4kg黑麴黴純孢子，周期14天。然而，由於該裝置使用化學燻蒸滅菌，滅菌劑必須排淨以免影響微生物的生長，而排出的殘餘滅菌劑又需中和處理以防環境汙染；瓊脂培養基單獨滅菌後再無菌地移入箱式培養裝置，轉移過程的染菌風險較高；清洗和準備的時間長，手工勞動量依然較大；瓊脂培養基的成本也較高；此外，負壓收集孢子的方式也會帶來較高的染菌風險。CN104630020A公開了一種用於規模化製備絲狀菌孢子菌種的固態生物反應裝置，該裝置製備的乾燥孢子粉，既可以立即用於發酵罐接種，又可以長時間無菌保存在孢子匯集瓶中。然而，對於一些小規模的企業和小型的發酵罐而言，為了提高孢子菌種製備過程機械化程度的同時能節省投資，還需要結構更加簡單、緊湊，製造成本更低，使用更加靈活的絲狀菌孢子小型製備裝置。特別是裝置的攪拌系統，如能簡化設計，則可大幅度節約該裝置的製造成本。CN203559041U公開了一種可移動葡萄酒發酵罐，該裝置適用於葡萄酒發酵，其移動功能是水平移動，不能實現罐體姿態的旋轉，也不具備迴轉混合的功能，因此不適於通過固態生物反應製備絲狀菌孢子。CN102924146A公開了一種可移動轉鼓式堆肥反應器，該反應器的設計用途屬於固態生物反應器，裝置通過轉鼓的形式實現迴轉混合，但其移動方式限於水平移動，轉動方式限於固定軸線轉動，不能實現容器空間姿態的改變，也不適於通過固態生物反應製備純培養的絲狀菌孢子菌種。考慮到上述問題，有必要開發一種新型的絲狀菌孢子規模化製備裝置，在實現孢子大規模機械化製備的同時解決上述問題和不足。技術實現要素：本發明提供了一種固態生物反應裝置、使用方法及其應用，目的是為了在小型固態反應裝置中通過空間姿態的改變和容器的迴轉，實現物料的低強度混合，同時又能滿足培養和物料混合對裝置姿態的不同要求，且簡化設計，節約成本。使本發明不僅能用於絲狀菌孢子的規模化製備，還能用於一般微生物固態培養和固態發酵。為達此目的，本發明採用以下技術方案：一方面，本發明提供了一種固態生物反應裝置，包括主罐體，所述裝置還包括支撐主罐體的支架，所述支架能改變主罐體的姿態，以使主罐體在水平位置實現迴轉，在豎直位置實現靜置培養；其中，所述主罐體處於水平位置時，可手動撥動或以驅動裝置自動帶動主罐體轉動；所述主罐體處於豎直位置時，主罐體靜置培養。本發明中，通過本發明的固態生物反應裝置實現了罐體在直立和水平兩種不同姿態下的自由迴轉混合，通過將主罐體放倒呈水平狀態，可旋轉罐體，可控轉速，使罐內物料與接入的菌種充分混合，並可在之後的培養過程中定期迴轉混合以使培養物均勻生長，無需攪拌槳、軸封等部件，避免了通過攪拌漿等方式攪拌罐內物料從而破壞培養物的情況。優選地，所述主罐體頂端中心設置有迴轉軸；所述支架包括梁，用於與主罐體的迴轉軸相連；所述支架設置有支座，用於支撐主罐體。優選地，所述主罐體內部設置有至少一塊篩板，用於保持物料位置優選地，所述篩板的開孔率為1-90％，優選為1-60％。優選地，所述篩板的外緣與主罐體的內壁密封連接，所述的密封連接可以 是柔性密封也可以是剛性密封。本發明中，所述篩板可以不是全開孔篩板，環形的非開孔區在高溫滅菌過程中能在側壁內保持部分游離的液體培養基，保證液體培養基能被培養基質顆粒充分吸收膨脹，在接種後的混合過程中保證種子液與培養基質有充分的接觸並被充分吸收。優選地，所述篩板的開孔區直徑與篩板外直徑的比例為0.1-1，例如可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、,055、0.6、0.7、0.8、0.9或1，優選為0.5-0.9。優選地，所述篩板上的開孔可以但不限於圓孔和/或長圓孔槽，還可以為橢圓孔、三角形孔、多邊形孔或不規則形孔。優選地，所述圓孔的直徑為0.2-20mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、16mm、18mm、19mm或20mm，優選為0.5-3mm。優選地，所述長圓孔槽的寬度為0.2-20mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、16mm、18mm、19mm或20mm，優選為0.5-3mm。本發明中，不同的菌株對通風量要求不同，篩板的開孔率可根據菌種對通風量的要求進行開孔，並調整開孔率和孔徑大小。優選地，所述主罐體自上而下包括端蓋、筒體和下封頭；所述端蓋包括設置於端蓋頂端中心的帶有銷孔的迴轉軸，和設置於端蓋上的尾氣過濾器、液體過濾器與接種口；所述筒體包括設置於筒體內壁上的視鏡，和設置於筒體下部的溫度傳感器 與罩在溫度傳感器外部的溫度傳感器套管；所述下封頭包括設置於下封頭底端中部的出料閥，和設置於下封頭上的進氣過濾器。優選地，所述視鏡為圓形或條形，優選為條形。優選地，所述進氣過濾器與下封頭之間設置有止逆閥。優選地，所述進氣過濾器的上遊設置有管接頭，用於連接壓縮空氣管路。優選地，所述尾氣過濾器、液體過濾器和進氣過濾器的孔徑為0.1-0.22μm，例如可以是0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.21μm或0.22μm，優選為0.2μm。優選地，所述主罐體包括設置於端蓋與筒體內部交界處的上篩板，和設置於筒體與下封頭內部交界處的下篩板。本發明中，所述裝置可以配備包括1塊上篩板和1塊下篩板的1套篩板，也可以配備多套具有不同的開孔區直徑，開有不同形狀和不同幾何尺寸的孔，並具有不同開孔率的篩板，以適用於不同的菌種和物料。優選地，所述筒體上沿設置有上限位環，所述下封頭上沿設置有下限位環。優選地，所述筒體的外部設置有夾套，優選為筒體和下封頭的外部設置有夾套，所述夾套包括設置於夾套下部的進水管和設置於夾套上部的出水管。本發明中，夾套可覆蓋筒體和下封頭上全部無部件的可裸露部分，也可以僅覆蓋筒體部分，也可以只覆蓋下封頭。優選地，所述端蓋與尾氣過濾器之間設置有尾氣調節閥。優選地，所述端蓋與液體過濾器之間設置有隔離閥。優選地，所述支架能改變主罐體的姿態，可以為載車，優選為槓桿式拖 車；所述槓桿式拖車包括底座和立柱，所述底座和立柱的連接處設有車輪，所述底座和立柱整體以車輪的軸線為迴轉軸旋轉，，所述底座和立柱隨車軸旋轉，所述車軸可以是一隻獨立車軸也可以是兩隻車軸；所述底座包括豎直支撐腿和設置於底座上方的環形支座，所述環形支座用於支撐所述主罐體；所述立柱包括水平支撐腿，和與水平支撐腿相連的梁，用於與主罐體相連。優選地，所述立柱內側設置有迴轉驅動裝置，用於驅動所述主罐體迴轉。本發明中，所述迴轉驅動裝置可以電動驅動或氣動，轉速可調節。作為優選技術方案，所述水平支撐腿和豎直支撐腿也可以是帶有鎖止裝置的腳輪。本發明中，所述水平支撐腿和豎直支撐腿可以通過螺紋調節，在直立或水平位置時，都能保證主罐體的穩定。本發明中，主罐體與槓桿式拖車相連，不僅可以通過主罐體可以隨槓桿式拖車改變水平和豎直的位置，便於物料和菌懸液混合；同時，通過槓桿式拖車可以將主罐體輕鬆地移動到所需位置而移種，無需多加額外的操作步驟，降低了染菌的可能。優選地，所述環形支座的上表面設置有滑動軸承。優選地，所述立柱內側設置有託輪，用於所述主罐體水平放置和水平迴轉的側壁支撐。本發明中，當裝置放倒處於水平位置時，託輪用於承載主罐體的重量，同時確保主罐體能自由轉動，託輪的高度可以通過託輪座上的螺栓調節，使之能 與罐壁緊密貼合併能360°迴轉。優選地，所述梁開有豎直的通孔，所述通孔內穿設一根固定主罐體上迴轉軸的套筒。優選地，所述梁開有一個與所述通孔垂直相交的水平螺紋孔，用於安裝緊固螺釘固定所述套筒。優選地，所述套筒開有銷孔1和銷孔2，用於安裝固定銷。優選地，所述套筒下端的內表面設置有滑動軸承。優選地，所述主罐體和支架的製作材料為能耐受121℃、0.1MPa蒸汽滅菌的材料，可以選自但不限於不鏽鋼、碳鋼、有色金屬、輕質合金、塑料、陶瓷、搪玻璃或玻璃中的任意一種或至少兩種的混合。優選地，所述端蓋為橢圓形、球冠形、球形、碟形或平板，優選為橢圓形或碟形，進一步優選為橢圓形。優選地，所述下封頭為橢圓形、球冠形、球形、碟形或錐形，優選為錐形。第二方面，本發明提供了一種固態培養微生物的方法，採用如第一方面所述的固體生物反應裝置，所述方法包括以下步驟：(1)將浸泡液體培養基營養成分的顆粒狀培養基質放入主罐體中，將主罐體進行滅菌；(2)滅菌後進行接種，將主罐體放倒呈水平狀態，主罐體旋轉混合，再將主罐體直立起恆溫培養；任選地，培養期間進行多次混合；(3)培養完成後，可以通風至培養物完全乾燥，封存備用；本發明，若培養發酵罐用的菌種，則將培養完成後得到培養物移種到發酵 罐中進行擴大培養。作為優選技術方案，向發酵罐移種的具體步驟包括：打開隔離閥和尾氣調節閥，通過過濾除菌的方式向罐內加水或水溶液，之後關閉隔離閥和尾氣調節閥，將主罐體放倒，持續進行迴轉混合的操作，直至通過視鏡可見大部分菌已被洗下。將主罐體立起，擰下緊固螺釘，在梁的螺紋孔中插入銷子，使整個主罐體懸掛在較高位置。再通過出料閥與發酵罐頂接種閥之間連接移種管，通過閥門向其通入溫度不低於121℃，壓力不低於0.1MPa(表壓)的蒸汽，維持至少20min以對該段管路進行滅菌。在管接頭處連接壓縮空氣管，通入壓力高於發酵罐罐壓的壓縮空氣，將裝置內的菌種懸液壓入發酵罐中；或移種方式還可以按照以下步驟進行：在安裝完移種連接管並滅菌後，關閉尾氣調節閥和隔離閥，打開主罐體底閥和發酵罐頂移種閥，使主罐體與發酵罐上部空氣連通，之後降低發酵罐的罐壓，利用壓差將菌種懸液移入發酵罐。可以反覆加水若干次，將菌種儘可能徹底地移入發酵罐。移種完畢，關閉發酵罐頂移種閥，拆除移種管道。優選地，步驟(1)所述方法具體包括以下步驟：(1a)打開端蓋，將用液體培養基營養成分浸泡過的顆粒狀培養基質放入主罐體，蓋上端蓋；(1b)將主罐體與支架組裝固定：所述主罐體的下限位環與所述槓桿式拖車的環形支座上的滑動軸承緊密貼合，再將套筒穿過梁上的豎直通孔下放，套住主罐體的迴轉軸，對準銷孔2後插入銷，之後將緊固螺釘通過螺紋孔旋入梁並擰緊，頂住套筒，將套筒和梁緊固為一體；(1c)主罐體隨槓桿式拖車放倒呈水平狀態，打開尾氣調節閥和隔離閥，進行滅菌。優選地，步驟(2)所述方法具體包括以下步驟：(2a)滅菌後，在管接頭處插上壓縮空氣管，通入壓縮空氣吹乾進氣過濾器、尾氣過濾器和液體過濾器，同時培養基質冷卻，關閉隔離閥，微開尾氣調節閥，在火焰保護下，自接種口接入待培養微生物的液體種子；(2b)接種後，將主罐體隨槓桿式拖車放倒呈水平狀態，拔出銷孔的銷子，用手撥動主罐體使之旋轉，從而使罐內物料與接入的液體種子懸液充分混合；(2c)混合後重新插入銷子，將主罐體立起，通入壓縮空氣進行培養，通過進水管和出水管向夾套中通入與培養溫度相同的恆溫水，以維持培養物的溫度；(2d)培養過程中間歇性地將主罐體放倒，重複迴轉混合的操作數次。(2e)培養結束後，可以從空氣管接頭通入壓縮空氣，吹乾培養物。第三方面，本發明提供了一種如第一方面所述的固體生物反應裝置，採用如第二面所述的方法在培養微生物或固態發酵中的應用。本發明反應裝置不僅能用於絲狀菌孢子的規模化製備，還能用於一般的微生物固態培養和固態發酵。本發明中，所述微生物可以選自但不限於絲狀菌、酵母菌或細菌。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：(1)本發明裝置相對簡單，特別是物料的混合採用車載罐體與迴轉相結合的方式，實現了罐體在直立和水平兩種不同姿態下的自由迴轉混合；(2)本發明裝置的篩板採用非全開孔篩板，能在主罐體呈水平位置時，固定物料和菌的位置，限制物料和菌的移動，使得物料和菌的混合更均勻；(3)本發明裝置可用於便捷地固體培養微生物，尤其是製備絲狀菌孢子和 各種單細胞微生物，並且製備的孢子既能以懸浮液的形式方便且無菌地轉移到發酵罐中，又能與培養基質一同乾燥後長時間地保存在該裝置中備用，孢子的製備和轉接過程比麩曲大為簡化；製備的單細胞微生物也能以菌懸液的形式方便且無菌地轉移到發酵罐中。(4)本發明裝置在直立姿態下進行裝料、接種、培養、加水和移種工作，在水平姿態下完成滅菌和物料的迴轉混合工作，不僅使用快捷，移動方便，而且省去了佔用大量製造成本的攪拌系統，維護費用低。附圖說明圖1為本發明的主罐體示意圖；圖2為本發明載車主視圖；圖3為本發明載車左視圖；圖4為本發明載車俯視圖；圖5為本發明接種/培養狀態的示意圖；圖6為本發明滅菌/迴轉混合狀態的示意圖；圖7為本發明移種狀態的示意圖；圖8為本發明的四閥移種裝置示意圖；圖9為本發明篩板及其開孔區示意圖；其中，圖中1-主罐體；3-端蓋；4-罐體；5-下封頭；6-尾氣過濾器；7-液體過濾器；8-接種口；9-視鏡；10-溫度傳感器；11-溫度傳感器套管；12-夾套；13-循環水的進水管；14-循環水的出水管；15-進氣過濾器；16-出料閥；17-止逆閥；18-迴轉軸；19-銷孔；20-上限拉環；21-下限拉環；22-上篩板；23-下篩板；24-管接頭；25-尾氣調節閥；26-隔離閥；27-篩板；28-車軸；29-底座；30-環形支座；31-立柱；32-梁；33-水平支撐腿；34-豎直支撐腿；35-豎直通孔； 36-套筒；37-銷孔1；38-銷孔2；39-車輪；40-託輪；41-螺紋孔；42-滑動軸承1；43-滑動軸承2；44-接種閥；45-移種管；46-閥門；47-閥門；48-發酵罐；49-驅動裝置。具體實施方式為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案，但本發明並非局限在實施例範圍內。實施例1：一種固態生物反應裝置如圖1所示，是本發明實施例所述固態生物反應裝置的示意圖，所述裝置包括主罐體1和槓桿式拖車2，所述槓桿式拖車2使主罐體1在水平位置迴轉，在豎直位置靜置培養；其中，所述主罐體1處於水平位置時，可手動撥動或驅動裝置49自動帶動主罐體1轉動；所述主罐體1處於豎直位置時，主罐體1靜置培養，如圖6所示。所述主罐體1自上而下包括端蓋3、筒體4和下封頭5；所述端蓋3包括設置於端蓋3頂端中心的帶有銷孔19的迴轉軸18，和設置於端蓋3上的尾氣過濾器6、液體過濾器7與接種口8；所述端蓋3與尾氣過濾器6之間設置有尾氣調節閥25；所述端蓋3與液體過濾器7之間設置有隔離閥26。所述筒體4包括設置於筒體4內部的視鏡9，和設置於筒體4下部的溫度傳感器10與罩在溫度傳感器10外部的溫度傳感器套管11；所述筒體4上沿設置有上限位環20。所述下封頭5包括設置於下封頭5底端中心的出料閥16，和設置於下封頭 5上的進氣過濾器15；所述進氣過濾器15與下封頭5之間設置有止逆閥17；所述進氣過濾器15的上遊設置有管接頭24，用於連接壓縮空氣管路；，所述下封頭5上沿設置有下限位環21。所述主罐體1內部設置端蓋3與筒體4內部交界處的上篩板22，和設置於筒體4與下封頭5內部交界處的下篩板23，用於保持物料位置；所述篩板27的開孔率為1-90％。所述槓桿式拖車包括底座29和立柱31，所述底座29和立柱31的連接處穿設有一車軸28，所述底座29和立柱31隨車軸28旋轉，所述車軸28兩端設有車輪39；所述底座29包括豎直支撐腿34和設置於底座29上方的環形支座30，所述環形支座30用於支撐所述主罐體1；所述環形支座30的上表面設置有滑動軸承42。所述立柱31包括水平支撐腿33，和與水平支撐腿33相連的梁32，用於與主罐體4相連，和設置於水平支撐腿33右側的託輪40，用於所述主罐體1水平放置和水平迴轉的側壁支撐。所述梁32開有豎直的通孔35，所述通孔35內穿設一根固定主罐體1上迴轉軸18的套筒36；所述梁32開有一個與所述通孔35垂直相交的水平螺紋孔41，用於安裝緊固螺釘固定所述套筒36；所述套筒36開有銷孔1(37)和銷孔2(38)，用於安裝固定銷；所述套筒36下端的內表面設置有滑動軸承43。所述裝置的使用方法，包括以下步驟：首先打開端蓋3，將用營養成分的液體培養基充分浸泡培養基質顆粒放入主罐體1，蓋上端蓋3；將主罐體1與支架2組裝固定：所述主罐體1的下限位 環21與所述槓桿式拖車2的環形支座30上的滑動軸承42緊密貼合，再將套筒36穿過梁32上的豎直通孔35下放，套住主罐體1的迴轉軸18，對準銷孔38後插入銷，之後將緊固螺釘通過螺紋孔41旋入梁32並擰緊，頂住套筒36，將套筒36和梁32緊固為一體；主罐體1隨槓桿式拖車2放倒呈水平狀態，打開尾氣調節閥25和隔離閥26，進行滅菌。其次，滅菌後，在管接頭24處插上壓縮空氣管，通入壓縮空氣吹乾進氣過濾器15、尾氣過濾器6和液體過濾器7，同時培養基質冷卻，關閉隔離閥26，微開尾氣調節閥25，在火焰保護下，自接種口8接入待培養微生物的液體種子；接種後，將主罐體1隨槓桿式拖車2放倒呈水平狀態，拔出銷孔38的銷子，用手撥動主罐體1使之旋轉，從而使罐內物料與接入的液體種子充分混合；混合後重新插入銷子，將主罐體1立起，通入壓縮空氣進行培養，通過進水管13和出水管14向夾套12中通入與培養溫度相同的恆溫水，以維持培養物的溫度；培養過程中間歇性地將主罐體1放倒，重複迴轉混合的操作數次；最後，將培養完成後得到培養物移種到發酵罐48中進行擴大培養，移種的具體步驟包括：打開隔離閥25和尾氣調節閥26，通過過濾除菌的方式向罐內加水或水溶液，之後再關閉尾氣調節閥25和隔離閥26，將主罐體1放倒，持續進行迴轉混合的操作，直至通過視鏡9可見大部分菌已被洗下。將主罐體1立起，擰下緊固螺釘，在梁的螺紋孔中插入銷子，使整個主罐體1懸掛在較高位置。再通過出料閥16與發酵罐頂接種閥44之間連接移種管45，通過閥門46、47向其中通入溫度不低於121℃，壓力不低於0.1MPa(表壓)的蒸汽，維持至少20min以對該段管路進行滅菌。在管接頭24處連接壓縮空氣管，通入壓力高於發酵罐48罐壓的壓縮空氣，將裝置內的菌懸液壓入發酵罐48中。可以反覆加水若干次，將菌儘可能徹底地移入發酵罐48。移種完畢，關閉發酵罐頂閥門 44，拆除移種管道。或移種方式還可以按照以下步驟進行：在安裝完移種管45並滅菌後，關閉尾氣調節閥25和隔離閥26，打開主罐體1下部的出料閥16和發酵罐頂閥門44，使主罐體1與發酵罐48上部空氣連通，之後降低發酵罐48的罐壓，利用壓差將菌懸液移入發酵罐48。在具體實施例1中，篩板27還可以設置多層分布在主罐體1中，所述篩板27的開孔區直徑與篩板27外直徑的比例為0.1-1，優選為0.5-0.9；所述篩板27上的開孔為圓孔和/或長圓孔槽；所述圓孔的直徑為0.5-20mm，優選為1-10mm；所述長圓孔槽的寬度為0.5-20mm，優選為1-10mm。在具體實施例1中，所述視鏡9為圓形或條形，優選為條形。在具體實施例1中，所述尾氣過濾器6、液體過濾器7和進氣過濾器15的孔徑為0.2-0.22μm，優選為0.2μm。在具體實施例1中，所述筒體4的外部設置有夾套12，優選為筒體4和下封頭5的外部設置有夾套12，所述夾套12包括設置於夾套12下部的進水管13和設置於夾套12上部的出水管14。在具體實施例1中，所述水平支撐腿33和豎直支撐腿34也可以是帶有高度調整裝置和鎖止裝置的腳輪。在具體實施例1中，所述主罐體1和載車2的製作材料為耐受121℃、0.1MPa蒸汽的材料，可以選自但不限於不鏽鋼、碳鋼、有色金屬、輕質合金、塑料、陶瓷、搪玻璃或玻璃中的任意一種或至少兩種的混合。在具體實施例1中，所述端蓋3為橢圓形、球冠形、球形、碟形或平板，優選為橢圓形或碟形，進一步優選為橢圓形。在具體實施例1中，所述下封頭5為橢圓形、球冠形、球形、碟形或錐 形，優選為錐形。實施例2對黑麴黴(Aspergillusniger)的孢子培養採用實施例1所述的裝置，培養方法同實施例1中的培養步驟，培養基水溶液的成分見表1，其中，培養過程中步驟如下：主罐體1全容積30L，材質為316L不鏽鋼，端蓋3為橢圓形，下封頭5為錐頂角120°的錐形，夾套覆蓋筒體4和下封頭5全部裸露無附件部分；篩板27還可以設置多層分布在主罐體1中，所述篩板27的開孔率為29％，開孔區直徑與篩板27外直徑的比例為0.86；所述篩板27上的開孔為圓孔，所述圓孔的直徑為3mm。區粒徑範圍為5-10mm的玉米芯顆粒置於過量的培養基水溶液中，培養基水溶液的成分見表1，將浸透的玉米芯顆粒從培養基水溶液中撈出，放在下篩板上攤平，料層厚度10cm，室溫浸泡12h，培養方法同實施例1中的培養步驟，具體參數如下：向夾套內持續通入35℃的恆溫循環水，保持培養溫度為35℃，空氣流量0.5L/min；首次將主罐體1放倒呈水平狀態時，手動旋轉主罐體1，旋轉速度10rpm，持續轉動10min；分別在培養到48h和96h時，再將主罐體1放倒呈水平狀態時，旋轉速度1rpm，持續轉動2圈；一共培養120h。培養結束後，將恆溫循環水溫度調高到38℃，空氣流量0.5L/min，乾燥24h，將裝置放置在25℃保存。移種過程具體步驟同實施例1中的培養步驟，具體參數如下：主罐體1放倒呈水平狀態時，旋轉速度10rpm，持續轉動10min。表1成分濃度(g/L)葡萄糖50NaNO32MgSO4·7H2O0.5K2HPO41KCl0.5FeSO4·4H2O0.01實施例3對麴黴屬微生物(Aspergillussp.)的孢子培養採用實施例1所述的裝置，培養方法同實施例1中的培養步驟，培養基水溶液見表2，其中，培養過程中步驟如下：主罐體1全容積45L，材質為304不鏽鋼，端蓋3為碟形，下封頭5為球形，夾套覆蓋筒體4和下封頭5全部裸露無附件部分；篩板27還可以設置多層分布在主罐體1中，所述上篩板22開孔率為39％，篩孔為圓孔，直徑2mm，開孔區直徑與篩板27外直徑的比例為0.79，下篩板開孔率為19％，篩孔為圓孔，直徑1mm，開孔區直徑與篩板27外直徑的比例為1。取粒徑範圍為10-20mm的玉米芯切塊置於過量的培養基水溶液中，培養基水溶液的成分見表2，將浸透的玉米芯切塊從培養基水溶液中撈出，放在下篩板上攤平，料層厚度20cm，室溫浸泡12h，培養方法同實施例1中的培養步驟，具體參數如下：向夾套內持續通入36℃的恆溫循環水，保持培養溫度為 36℃，空氣流量0.8L/min；首次將主罐體1放倒呈水平狀態時，迴轉驅動裝置49帶動主罐體1旋轉，旋轉速度10rpm，持續轉動10min；分別在培養到36h和72h時，再將主罐體1放倒呈水平狀態時，旋轉速度1rpm，持續轉動3圈；一共培養96h。培養結束後，將恆溫循環水溫度調高到40℃，空氣流量0.8L/min，乾燥24h，將裝置放置在25℃保存。移種過程具體步驟同實施例1中的培養步驟，具體參數如下：主罐體1放倒呈水平狀態時，旋轉速度10rpm，持續轉動10min。表2成分濃度(g/L)葡萄糖40NaNO31.6MgSO4·7H2O0.4K2HPO40.8KCl0.4FeSO4·4H2O0.008實施例4培養釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae.)採用實施例1所述的裝置，培養方法同實施例1中的培養和移種步驟，培養基水溶液的成分見表3。其中，(1)槓桿式拖車的材料不要求耐受高溫蒸汽；(2)滅菌時只將主罐體搬入滅菌器內滅菌，支架(2)不滅菌；(3)主罐體1採取手動旋轉的方式旋轉；(4)培養過程夾套溫度28℃；(5)培養過程通入空氣的流量控制在0.2L/min； (6)培養過程共進行72h，其中在12h和36h各迴轉混合3圈，速度1rpm。表3成分濃度(g/L)葡萄糖20酵母浸出物10蛋白腖20實施例5培養枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis.)採用實施例1所述的裝置，培養方法同實施例1中的培養和移種步驟，培養基水溶液的成分見表4。其中，(1)罐體外殼按照特種設備壓力容器的相應規範設計製造，加裝壓力表；(2)滅菌時車處於直立狀態，不放倒；(3)滅菌時從進氣過濾器向罐內通121℃，0.1MPa表壓的蒸汽，維持20min，不使用滅菌器；(4)主罐體1採用迴轉驅動裝置帶動的方式自動旋轉。(4)培養過程夾套溫度37℃；(5)培養過程通入空氣的流量控制在0.5L/min；(6)培養過程共進行72h，其中在12h和36h各迴轉混合2圈，速度1rpm。表4成分濃度(g/L)NaCl10酵母浸出物5蛋白腖10綜上所述，本發明裝置相對簡單，特別是物料的混合採用車載罐體與迴轉相結合的方式，實現了罐體在直立和水平兩種不同姿態下的自由迴轉混合；該裝置的篩板採用非全開孔篩板，能在主罐體呈水平位置時，固定物料和菌的位置，限制物料和菌的移動，使得物料和菌的混合更均勻；該裝置不僅使用快捷，移動方便，且省去了攪拌系統，大幅節省該裝置的製造成本。申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明並不局限於上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬
技術領域：
的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。當前第1頁1 2 3