[发明专利]高效发酵生产细菌素的发酵装置及方法

权利要求书

1.高效发酵生产细菌素的发酵装置，其特征在于，包括发酵罐、泡液分离装置和泡沫回收装置；

所述的泡液分离装置设置在所述的发酵罐内，所述的泡沫回收装置的入口(301)通过管线与所述的发酵罐顶部的泡沫出口(102)相连接，所述的泡沫回收装置的真空口与真空发生装置连通；

气体入口设置在发酵罐的底部，所述的泡液分离装置包括：搅拌轴(201)、叶斜平板下桨(202)和叶斜平板上桨(203)；

所述的搅拌轴的一端穿过所述的发酵罐顶部，与电机相连接，另一端向下延伸至发酵罐的底部，所述的叶斜平板上桨设置在所述的搅拌轴的上部，所述的叶斜平板下桨设置在所述的搅拌轴的下部；

所述的叶斜平板上桨叶片宽0.5-15cm，桨叶上缘与所述的搅拌轴之间的斜度倾角α为10°～65°；叶斜平板上桨的数量为2～6片；所述的叶斜平板下桨的叶片宽为0.5～15cm。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的泡沫回收装置包括：收集罐和与其通过管线相连接的泡沫吸入机构。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的泡沫吸入机构为倒置的喇叭口，所述的喇叭口设置在发酵罐内，位于泡液分离装置的上方，所述喇叭口的顶部通过管线与发酵罐外部的收集罐的入口相连接，收集罐的真空口通过管线与真空发生装置相连通。

4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，还包括发酵液循环装置，所述的发酵液循环装置包括：循环泵和与其相连接的射流装置，所述的循环泵通过管线与发酵罐底部的发酵液循环出口(105)相连接，所述的射流装置包括：外管(601)和射流管(602)，所述的外管(601)设有循环气体入口(603)，所述的射流管(602)插在所述的外管(601)中，所述的射流管(602)的端部与外管(601)的流体出口之间设有间距L，所述的间距L的长度为5～20mm；

所述的流体出口通过管线与发酵罐上部的循环液入口相连接，所述的循环液入口设置在叶斜平板上桨叶与泡沫吸入机构之间。

5.采用权利要求1～4任一项所述的装置发酵生产细菌素的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将配置好的培养基，装入发酵罐，装填高度为泡液分离装置的下方；所述培养基，含有重量浓度为0.1％～0.5％的鼓泡催化剂；

(2)在收集罐中倒入重量浓度为1～10％的消泡剂；

(3)将发酵生产细菌素的菌接种到发酵罐中，接种量为发酵罐中培养基装量的4％～8％，通气，加入碱性物质，调节pH至6～7，进行发酵；

(4)启动真空发生装置，将发酵罐上部的泡沫收集到收集罐中，泡沫在消泡剂的作用下分解为液体；

(5)然后从收集罐中的液体中，收集所述的发酵产物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的鼓泡催化剂为聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚(Solulan 25)、聚氧乙烯月桂醚(Brij35)或聚氧乙烯单硬脂酸酯(Myrj52)；以水为载体，每1L培养基中，包括如下重量的组分：

步骤(3)中，搅拌速度为200rpm～450rpm；

以发酵液为基准，每小时通气量为：30～180m³/发酵液体积m³；

发酵培养时间为15～48h；发酵温度为30～35℃；所述通气的气体种类是空气、氮气或二氧化碳，或者是体积比为：二氧化碳：氧气：氮气为1:1:8的混合气体。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

启动循环泵，将发酵罐中的发酵液通过循环泵送入射流管，气体通入外管，在所述的外管的端部，喷射而出的发酵液，与气体混合后，再次进入发酵罐，进行发酵。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，每小时，发酵液的循环量为发酵液总重量的25～35％；每小时通入的气体的量为：30～180m³/循环的发酵液m³。