專利名稱：一種適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于脂肪酸發酵設備技術領域，具體涉及一種適用于長鏈多不飽和脂 肪酸發酵的機械攪拌罐式生物反應器。
背景技術：
所謂生物反應器在微生物發酵中亦稱發酵罐，是指能提供可控環境，以滿足細胞 正常生長和生物合成的裝置。由于生物技術廣泛深入的研究和生物產業的不斷發展，至今 已有多種生物反應器用于生產，其中較主要的生物技術專用反應器有機械攪拌式發酵罐、 鼓泡式發酵罐、氣升式發酵罐、膜生物反應器、自吸式發酵罐、固態物料發酵罐等幾種。攪拌式發酵罐是一種對物料進行機械攪拌和發酵的設備，采用攪拌槳分散和打碎 氣泡，溶氧速率高，混合效果好，廣泛應用于醫藥、化工、食品等發酵行業。多不飽和脂肪酸發酵是一個好氧發酵過程，溶氧效果是制約脂肪酸發酵產率的一 個關鍵因素，現有技術的發酵罐由于攪拌型式單一、沒有空氣分布管等原因，造成攪拌不均 勻，溶氧效果不好，影響脂肪酸發酵的產量和產率。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種攪拌均勻、溶氧好、產率高的適合長 鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器。為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下—種適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，它包括罐體、置于罐體內的攪 拌裝置和通氣裝置、置于罐體上方的接種口、置于罐體最底部的取樣口，所述的通氣裝置包 括置于罐體底部的氣體分布器，和一端與氣體分布器連通另一端與罐體外的空壓機連通的 通氣管道；所述的攪拌裝置包括固定在同一根旋轉軸上的三組攪拌槳，下層攪拌槳置于罐 體底部且位于氣體分布器上方，中層攪拌槳置于罐體的中部，上層攪拌槳置于罐體的上部 且位于發酵液液面處。其中，所述的下層攪拌槳為徑流型攪拌槳。其中，所述的中層攪拌槳為軸流型攪拌槳。其中，所述的上層攪拌槳為消泡槳。其中，所述的罐體內壁設置有2 6片擋板，擋板的位置和大小不影響攪拌槳的活動。其中，所述的氣體分布器上均勻分布有數個小孔。其中，所述的罐體高徑比為2 2. 5。有益效果本實用新型的生物反應器結構合理，溶氧效果好，空氣分布均勻，提高 了多不飽和脂肪酸發酵的生物量和產率，生物量達到70g/L，目標產物含量40%以上。
圖1是本實用新型的機械攪拌罐式生物反應器示意圖。其中，1—旋轉軸，2——罐體，3——接種口，4——通氣管道，5——擋板，6—— 進水口，7——攪拌槳，8——取樣口。
具體實施方式
根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實 施例所描述的僅用于說明本實用新型，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本 實用新型。實施例1 如圖1所示，本實用新型的生物反應器它包括罐體2、置于罐體2內的攪拌裝置和 通氣裝置、置于罐體2上方的接種口 3、置于罐體2最底部的取樣口 8。所述的通氣裝置包 括置于罐體底部的氣體分布器，和一端與氣體分布器連通另一端與罐體2外的空壓機連通 的通氣管道4。所述的攪拌裝置包括固定在同一根旋轉軸1上的三組攪拌槳7，下層攪拌槳 置于罐體底部且位于氣體分布器上方，為徑流型攪拌槳；中層攪拌槳置于罐體的中部，為軸 流型攪拌槳；上層攪拌槳置于罐體的上部且位于發酵液液面處，為消泡槳。所述的罐體內 壁設置有4片擋板，擋板的位置和大小不影響攪拌槳的活動。罐體壁中還設有冷卻管，通過 進水口6進水，控制溫度。所述的氣體分布器上均勻分布有數個小孔。所述的罐體高徑比 為2 2. 5，如可以采用直徑為1. 6米，高為3. 2 3. 3米的罐體。由于本發酵罐高徑比較 大，氣泡在發酵罐中停留時間長，且本發酵罐采用徑向流和軸向流結合的攪拌方式，因此本 發酵罐具有良好的氧傳遞性能。實施例2 采用實施例1所述的生物反應器進行不飽和脂肪酸DHA發酵生產。培養基50g/L葡萄糖，4g/L酵母膏，4g/LKH2PO4,0. 5g/L NaHCO3, 7g/LMgS04. 7H20， 0. lg/L CaCl20方法初始pH為5. 5-6. 5，并加入0. 2 % (ν/ν)消泡劑，發酵罐電機攪拌轉速 IOOrpm,空氣流量0. 9vvm,培養溫度控制在28°C，培養5天。結果生物量達到70g/L，DHA含量40%以上，產量和產率均較高。對比例采用普通生物反應器(MST-7000，南京匯科生物工程設備有限公司)，即為單一類 型攪拌槳，高徑比為1.5。培養基及發酵條件同實施例2，結果生物量達到50g/L左右，DHA含量35%左右。
權利要求一種適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，它包括罐體、置于罐體內的攪拌裝置和通氣裝置、置于罐體上方的接種口、置于罐體最底部的取樣口，其特征在于所述的通氣裝置包括置于罐體底部的氣體分布器，和一端與氣體分布器連通另一端與罐體外的空壓機連通的通氣管道；所述的攪拌裝置包括固定在同一根旋轉軸上的三組攪拌槳，下層攪拌槳置于罐體底部且位于氣體分布器上方，中層攪拌槳置于罐體的中部，上層攪拌槳置于罐體的上部且位于發酵液液面處。
2.根據權利要求1所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，其特征在于， 所述的下層攪拌槳為徑流型攪拌槳。
3.根據權利要求1所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，其特征在于， 所述的中層攪拌槳為軸流型攪拌槳。
4.根據權利要求1所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，其特征在于， 所述的上層攪拌槳為消泡槳。
5.根據權利要求1所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，其特征在于， 所述的罐體內壁設置有2 6片擋板。
6.根據權利要求1所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，其特征在于， 所述的氣體分布器上均勻分布有數個小孔。
7.根據權利要求1 6中任意一項所述的適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應 器，其特征在于所述的罐體高徑比為2 2. 5。
專利摘要本實用新型公開了一種適合長鏈多不飽和脂肪酸發酵的生物反應器，它包括罐體、置于罐體內的攪拌裝置和通氣裝置、置于罐體上方的接種口，所述的通氣裝置包括置于罐體底部的氣體分布器，和一端與氣體分布器連通另一端與罐體外的空壓機連通的通氣管道；所述的攪拌裝置包括固定在同一根旋轉軸上的三組攪拌槳，下層攪拌槳置于罐體底部且位于氣體分布器上方，中層攪拌槳置于罐體的中部，上層攪拌槳置于罐體的上部且位于發酵液液面處。本實用新型的生物反應器具有結構簡單，溶氧效果好，空氣均勻分布，脂肪酸產率高的特點。
文檔編號C12M1/06GK201704321SQ20102021946
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月8日 優先權日2010年6月8日
發明者仝倩倩, 任路靜, 馮云, 朱婧瑤, 瞿亮, 紀曉俊, 魏萍, 黃和 申請人:南京工業大學