專利名稱：好氧發(fā)酵容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種好氧發(fā)酵容器，如好氧微生物發(fā)酵時(shí)實(shí)驗(yàn)室用的玻璃三角瓶。
背景技術(shù)：
微生物發(fā)酵技術(shù)中的好氧發(fā)酵工藝其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，如釀造，食品、藥品等方面。在微生物發(fā)酵過程中，好氧性微生物的生長發(fā)育和代謝活動(dòng)都需要消耗氧氣，好氧性微生物只有在氧分子存在情況下才能完成生物氧化作用。因此，供氧對(duì)需氧微生物是必不可少的，在發(fā)酵過程中必須供給適量空氣，才能使菌體生長繁殖積累所需要的代謝產(chǎn)物。在生產(chǎn)中，要保證較好的產(chǎn)物產(chǎn)量，供氧時(shí)必須使溶氧濃度大于臨界溶氧濃度。即溶氧濃度大于臨界溶氧濃度可以得到最高的微生物濃度。對(duì)于大多數(shù)微生物細(xì)胞的培養(yǎng)過程，細(xì)胞分散在培養(yǎng)液中，只能利用在培養(yǎng)液中 的溶解氧的供給才能完成細(xì)胞的生長及產(chǎn)物的正常代謝。氧從空氣泡傳遞到細(xì)胞內(nèi)要克服一系列阻力，首先氧須從氣相溶解于培養(yǎng)基中，然后傳遞到細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶位置上被利用。大工業(yè)生產(chǎn)上提高氧在溶液中的溶解度的方法有多種，其中最簡單的方法是增加罐壓。另一種方法是增加空氣中氧的含量，進(jìn)行富氧通氣操作。而目前實(shí)驗(yàn)室的三角瓶菌種擴(kuò)大培養(yǎng)或者三角瓶的好氧發(fā)酵只能利用恒溫震蕩搖床提高轉(zhuǎn)速來增加培養(yǎng)液中溶解氧的濃度，從而縮短菌種培養(yǎng)時(shí)間和發(fā)酵周期。但搖床轉(zhuǎn)速有上限，而且培養(yǎng)過程中轉(zhuǎn)速過高培養(yǎng)液將溢出，打濕瓶口紗布造成染菌，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此，目前實(shí)驗(yàn)室好氧發(fā)酵或好氧菌培養(yǎng)過程，氧容量不足是限制好氧發(fā)酵產(chǎn)能和好氧菌生長的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種易于操作，結(jié)構(gòu)簡單的好氧發(fā)酵容器，適用于實(shí)驗(yàn)室批量平行實(shí)驗(yàn)。該容器在進(jìn)行好氧發(fā)酵或好氧菌的菌種培養(yǎng)時(shí)，能顯著提高液體中的容氧量，單位容器的裝量，縮短發(fā)酵時(shí)間或菌種培養(yǎng)時(shí)間，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品生成率、單位容積單位時(shí)間培養(yǎng)的菌種量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的好氧發(fā)酵容器具有如下技術(shù)特征所述容器的底壁設(shè)置有向上的凸起。采用這樣結(jié)構(gòu)的好氧發(fā)酵容器進(jìn)行好氧發(fā)酵時(shí)，隨著發(fā)酵液體在容器內(nèi)進(jìn)行震蕩，液體與凸起發(fā)生碰撞，空氣分散成小氣泡，增加了氣一液接觸面積，使空氣與發(fā)酵液充分混合，氣、液兩相更好地接觸，提高氧在液體中的溶氧系數(shù)；促進(jìn)代謝產(chǎn)物的傳質(zhì)速率。更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述凸起位于底壁的心部并向兩側(cè)的側(cè)壁延伸。這樣的結(jié)構(gòu)，可以使同樣裝量的發(fā)酵液在發(fā)酵容器內(nèi)產(chǎn)生更大的震蕩，圍繞凸起產(chǎn)生較均勻的碰撞，使微生物懸浮混合均勻，提高液體的容氧量。更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述凸起在橫截面的外周呈圓弧狀，可以避免凸起外周的棱角破壞震蕩中產(chǎn)生的氣泡，降低氣液接觸面積。而且凸起流線型的結(jié)構(gòu)，也使容器在制作、成型時(shí)更方便。
更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述凸起橫截面的高和寬分別為5_50mm，特別是凸起橫截面的高為5mm-30mm,寬為5-20mm,如高度為30mm,寬度為20mm,為較佳尺寸。采用這樣尺寸結(jié)構(gòu)的凸起，液體的溶氧量提高更加顯著。當(dāng)本發(fā)明的發(fā)酵容器底壁的凸起的高寬尺寸過小，相對(duì)于普通瓶優(yōu)勢(shì)不明顯，差異在誤差范圍內(nèi)；但凸起尺寸也不宜過大，當(dāng)?shù)撞客蛊鸶叨却笥?0 _時(shí)，使用該瓶進(jìn)行好氧發(fā)酵或好氧培養(yǎng)，即使搖床轉(zhuǎn)速較小也易使液體濺起打濕瓶口紗布，造成染菌，增加實(shí)驗(yàn)失敗的幾率。


圖I是實(shí)施例中的發(fā)酵容器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的左視圖。
具體實(shí)施例方式以下僅以食醋生產(chǎn)中的醋酸發(fā)酵過程中的實(shí)驗(yàn)為例，食醋是應(yīng)用較早的釀造調(diào)味 品,食醋生產(chǎn)過程中的醋酸發(fā)酵工藝主要分固體發(fā)酵和液體發(fā)酵兩種方式。大生產(chǎn)醋酸液體發(fā)酵方式包括自吸式液體發(fā)酵或通風(fēng)液體發(fā)酵；而實(shí)驗(yàn)室醋酸液體發(fā)酵方式為震蕩發(fā)酵。本實(shí)施例中均為實(shí)驗(yàn)室搖瓶發(fā)酵的測(cè)定結(jié)果。實(shí)施例中選用的好氧發(fā)酵容器為玻璃三角瓶，如圖I和圖2所示，本發(fā)明的三角瓶外觀大小尺寸與普通三角瓶相同，其底壁設(shè)置有從心部向兩側(cè)的側(cè)壁延伸的凸起1，凸起的高度為h為5-50mm和寬度b為5_50mm，長度與底壁的直徑一致。上述凸起的尺寸優(yōu)選為高度5-30mm,寬度b 5-20mm,優(yōu)選凸起的外周呈圓弧狀。實(shí)施例I :
測(cè)試中采用的三角瓶容積為2000 mL。其中實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B為采用本發(fā)明的三角瓶，對(duì)照組為普通三角瓶。實(shí)驗(yàn)組A三角瓶底壁的凸起的高度h為30mm，寬度b為20mm，長度與底壁的直徑一致，凸起的外周呈圓弧狀。實(shí)驗(yàn)組B三角瓶底壁的凸起的高度h為5mm，寬度b為5mm，長度與底壁的直徑一致，凸起的外周呈圓弧狀。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組均采用一致的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基滅菌溫度、時(shí)間一致，接種等量的菌種——醋酸菌ASl. 01(細(xì)菌)，在恒溫?fù)u床上按照相同發(fā)酵溫度和搖床轉(zhuǎn)速(發(fā)酵溫度30°C、轉(zhuǎn)速200rpm)進(jìn)行液態(tài)深層發(fā)酵制醋試驗(yàn)，以保證試驗(yàn)的有效性。將本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)組2000 mL三角瓶和對(duì)照組2000 mL普通三角瓶內(nèi)分別裝入相同的發(fā)酵液400 mL (含接種量)進(jìn)行液態(tài)搖床恒溫震蕩發(fā)酵試驗(yàn)。在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，測(cè)定乙酸含量達(dá)到6 g/100mL時(shí)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的發(fā)酵時(shí)間，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3個(gè)重復(fù)。結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
1.一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述容器的底壁設(shè)置有向上的凸起。
2.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述凸起位于底壁的心部并向兩側(cè)的側(cè)壁延伸。
3.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述凸起的外周呈圓弧狀。
4.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述容器為三角瓶。
5.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述凸起的高和寬分別為5-50mmo
6.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述凸起的高為5-30mm，寬為5-20mmo
7.如權(quán)利要求I所述的一種好氧發(fā)酵容器，其特征在于所述凸起的高為30mm，寬為20mmo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種好氧發(fā)酵容器，其底壁設(shè)置有向上的凸起。采用該種容器進(jìn)行好氧發(fā)酵或好氧菌的菌種培養(yǎng)。可以顯著提高液體中的容氧量，使單位容器的裝量增加，發(fā)酵時(shí)間或菌種培養(yǎng)時(shí)間縮短，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品生成率或單位容積單位時(shí)間培養(yǎng)的菌種量增多。大幅提升國內(nèi)好氧微生物發(fā)酵水平。
文檔編號(hào)C12M1/00GK102776116SQ20111012255
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者伍學(xué)明, 楊莉, 樊君, 羅紅剛 申請(qǐng)人:千禾味業(yè)食品股份有限公司