[发明专利]一种提高生物表面活性素产率的工业发酵生产工艺

说明书

本发明公开了一种提高生物表面活性素产率的工业发酵罐，包括罐体与固定座，罐体与固定座的顶部相滑动连接，罐体的左侧壁顶部设置有培养液进口，罐体的右侧壁顶部设置有出气口，罐体顶部左侧设置有酸性储料箱，罐体顶部右侧设置有碱性储料箱，碱性储料箱与酸性储料箱的顶部均设置有加料口，碱性储料箱与酸性储料箱的底部均连通有导料管，导料管伸入罐体内腔的一端连通有喷头，碱性储料箱与酸性储料箱之间的罐体上设置有驱动机构，驱动机构的顶部连通有进气管，驱动机构伸入罐体内腔的一端连接有转动轴，本发明设计合理，通过pH分阶段性调控和溢流分离表面活性剂解除产物抑制两者有机结合，获得生物表面活性剂发酵生产最大产率和得率。

技术领域

本发明涉及发酵工艺技术领域，具体为一种提高生物表面活性素产率的工业发酵生产工艺。

背景技术

由于具有高度的结构多样性和优良的表界面活性、生物可降解性、低毒性、适应性好等特性，生物表面活性剂在提高原油采收率、环境生物修复、食品加工和制药领域中发挥着重要作用。

利用生物反应器发酵生产生物表面活性剂是复杂的生化反应过程，通常需要通风和搅拌，在发酵生产过程中，有效的氧供应是重要的因素，不仅影响发酵产量，而且可能影响产物类型，随发酵的进行，产生的生物表面活性剂双亲分子聚集在气-液界面(主要为通风搅拌在培养液中产生气泡形成的气液界面)，由此导致大量的泡沫，现有技术也报道了通过泡沫分离就地从发酵液中移除生物表面活性剂，成功地提高了生物表面活性剂产量。

同时，现有技术在发酵生产生物表面活性剂过程中一般采用pH恒定或不控制(只限定发酵初始pH(一般为7左右)，发酵过程中不予以控制)的发酵方式。

研究发现，生物表面活性剂生产菌在生长和代谢阶段最佳pH不同，在生长阶段pH中性最佳，而在发酵生产生物表面活性剂阶段，pH偏酸性最佳。在生成泡沫过程中，发酵液pH一般会逐渐降至6.5以下。现有技术恒定pH7，利于菌株生长而不利于菌株代谢；而在不控制pH发酵条件下，进入稳定生长期后pH很快降至6.5以下，菌株生长及发酵生产生物表面活性剂能力受到极大影响，而此时营养介质还未有效利用完全。由此可见，现有技术单独通过泡沫分离，尽管生物表面活性剂产量比加消泡剂发酵生产有所提高，但由于未按菌种生理生长代谢特性分阶段控制pH，存在着生产菌株发酵能力未充分发挥以及营养介质未充分利用的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高生物表面活性素产率的工业发酵罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高生物表面活性素产率的工业发酵罐，包括罐体与固定座，所述罐体与固定座的顶部相滑动连接，所述罐体的左侧壁顶部设置有培养液进口，所述罐体的右侧壁顶部设置有出气口，所述罐体顶部左侧设置有酸性储料箱，所述罐体顶部右侧设置有碱性储料箱，所述碱性储料箱与酸性储料箱的顶部均设置有加料口，所述碱性储料箱与酸性储料箱的底部均连通有导料管，所述导料管伸入罐体内腔的一端连通有喷头，所述碱性储料箱与酸性储料箱之间的罐体上设置有驱动机构，所述驱动机构的顶部连通有进气管，所述驱动机构伸入罐体内腔的一端连接有转动轴，且转动轴的底部与罐体的内腔底部通过转轴相转动连接，所述转动轴与驱动机构的内腔均设置有导气槽，且导气槽与进气管相连通，所述转动轴的左右两侧均铰接有搅拌桨，左右两侧所述搅拌桨上均固接有连接杆，最底部所述搅拌桨下方的转动轴上设置有螺纹段，所述螺纹段上螺接上有滑块，所述滑块的左右两侧均铰接有支撑架，且远离滑块一侧的支撑架与两个连接杆的底部均铰接，相邻所述搅拌桨与搅拌桨和滑块之间的转动轴的左右两侧均连接有出气座，所述出气座的内腔设置有出气管，且出气管伸入转动轴的内腔与导气槽相连通，所述罐体的前侧壁底部左侧开设有排渣口，所述罐体的前侧壁底部右侧开设溢流口，所述溢流口伸入罐体内腔的一端连通有溢流管。

优选的，所述罐体的内腔左侧壁中心处设置有PH检测仪，所述罐体的左侧壁外侧中心处设置显示器，且显示器与PH检测仪相电性连接，这样能够时刻监测罐体中PH值的变化，从而保证了菌株的繁殖与呼吸。