[发明专利]生物反应器半自动化灭菌系统及其应用

权利要求书

1.一种生物反应器半自动化灭菌系统，包括：控制面板；生物反应器，所述生物反应器包括反应器罐体(110)和包覆在反应器罐体外周的夹层(120)；各自独立与反应器罐体相连通的进气/汽装置、排气/汽装置和补料装置；与反应器罐体的夹层(120)上端相连通的工业蒸汽进汽装置以及与反应器罐体的夹层(120)的下端相连通的工业蒸汽出汽装置；所述进气/汽装置包括进气/汽管道（210）、进气过滤器（310）以及两个手动阀门（415）和（410），进气过滤器位于两个手动阀门（415）和（410）之间；所述排气/汽装置包括排气/汽管道（213）、排气过滤器（311）以及手动阀门（413），所述手动阀门（413）位于排气过滤器（311）和反应器罐体（110）之间；所述的工业蒸汽进汽装置包括进汽管道（211）和手动阀门（411）；所述的出汽装置包括排汽管道（212）和手动阀门（412）；其特征在于：在所述进气/汽装置中设有受电动阀门(510)控制的进气/汽支管道(710)；在所述排气/汽装置中设有受电动阀门(513)控制的排气/汽支管道(713)；在所述工业蒸汽进汽装置中设有受电动阀门(511)控制的进汽支管道(711)；在所述工业蒸汽出汽装置中设置受电动阀门(512)控制的出汽支管道(712)。

2.按照权利要求1所述的生物反应器半自动化灭菌系统，其特征在于：所述进气/汽支管道(710)位于进气过滤器(310)和反应器罐体(110)之间。

3.按照权利要求1所述的生物反应器半自动化灭菌系统，其特征在于：所述排气/汽支管道(713)位于排气过滤器(311)和反应器罐体(110)之间。

4.按照权利要求1所述的生物反应器半自动化灭菌系统，其特征在于：所述补料装置包括补料管道（214）、活接头（610）以及手动阀门（414）。

5.按照权利要求4所述的生物反应器半自动化灭菌系统，其特征在于：活接头（610）位于手动阀门（414）和反应器罐体（110）之间。

6.按照权利要求1所述的生物反应器半自动化灭菌系统，其特征在于：所述的进气过滤器(310)或排气过滤器(311)由滤壳和滤芯组成。

7.权利要求1～6任何一项的生物反应器半自动化灭菌系统在培养基灭菌或发酵中的应用。

8.按照权利要求7所述的应用，其特征在于：

（1）通过控制面板设定系统的控制参数;

（2）关闭手动阀门（410）、（411）、（412）、（413）、（414）和（415）;电动阀门（510）、（511）、（512）和（513）为关闭状态；

（3）将培养基加入到反应器罐内后灭菌开始，电动阀门（511）和（512）自动打开;工业蒸汽由进汽管道（211）进入到生物反应器夹层（120）后通过电动阀门（512）经出汽支管道（712）排出；

（4）当反应器内温度升至110℃时，手动开启进汽/气阀门（415）和排汽阀门（414），待温度升至115℃时电动阀门（510）自动开启；

（5）当反应器内温度≥116℃时，控制面板开始自动计时；

（6）当反应器内温度≥116.8℃时，电动阀门（511）和（512）关闭，而电动阀门（513）开启；

（7）当反应器内温度≤116.5℃时，电动阀门（511）和（512）开启而电动阀门（513）关闭；

（8）培养基灭菌40分钟结束后，电动阀门（510）、（511）、（512）和（513）自动关闭，手动关闭进气/汽阀门（415）；

（9）根据控制面板的设定，启动冷却水对高温培养基的降温程序，当反应器内压力≤0.1Mpa时，手动关闭阀门（414）；

（10）当反应器内温度＜37.5℃时，启动38℃恒温水保温程序，使得反应器内温度始终维持在37～37.5℃直至发酵结束。

9.按照权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤（1）中所述控制参数的设定如下：

（1）培养基灭菌温度设为116～117℃，灭菌时间为40分钟；

（2）培养基发酵温度设为37～37.5℃；

（3）当反应器内温度≥115℃时，电动阀门510开启；

（4）当反应器内温度≥116.8℃，电动阀门（511）和（512）关闭；当反应器内温度≤116.5℃时，电动阀门（511）和（512）开启；

（5）当反应器内温度≥116.8℃，电动阀门（513）开启；当反应器内温度≤116.5℃时，电动阀门（513）关闭；

（6）培养基灭菌40分钟计时结束后，启动冷却水降温程序；当反应器内的温度≥37.5℃时，设定电动阀门（511）和（512）开启；

（7）当反应器内温度＜37.5℃时，启动38℃恒温水保温程序，使得反应器内温度始终维持在37～37.5℃之间直至发酵结束。