本發明專利技術公開一種攪拌式與氣升式聯用生物反應器，該裝置由攪拌式反應器部分與氣升式反應器部分組成，兩部分通過恒流泵相連接進行物料交換。攪拌式反應器部分，由攪拌式反應器、pH自動控制裝置和補料裝置、第一通氣裝置及攪拌裝置組成；氣升式反應器部分，由氣升式反應器、恒溫水浴及第二通氣裝置組成。本發明專利技術還公開了上述攪拌式與氣升式聯用生物反應器在鼠李糖膠發酵制備中的應用。利用本發明專利技術的裝置及工藝，鼠李糖膠生產強度高、產物濃度高，有利于實現工業化，是一種高效的生產方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于發酵工程和過程工程
，涉及一種通過攪拌式與氣升式聯用生物反應器及其在鼠李糖膠制備中的應用。
技術介紹
鼠李糖膠(Rhamsan Gum)是由鞘氨醇單胞菌產生的一種胞外多糖,是結冷膠類多糖的一種，又稱S-194。結冷膠類多糖具有相同的四糖重復單元主鏈結構:D_葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖，只是側鏈或其它結構有些細微的區別。鼠李糖膠結構如(I)所示。鼠李糖膠以其獨特的物理學和流變學特性以及使用安全性，可作為懸浮劑、穩定劑、增稠劑、乳化劑、成膜劑等廣泛用于食品、石油、水泥、涂料等行業。權利要求1.一種攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，該裝置由攪拌式反應器部分與氣升式反應器部分組成，兩部分通過恒流泵(2-3)相連接進行物料交換； 攪拌式反應器部分，由攪拌式反應器(11)、PH自動控制裝置和補料裝置、第一通氣裝置及攪拌裝置(10)組成；攪拌裝置(10)置于攪拌式反應器(11)內；PH自動控制裝置和補料裝置位于攪拌式反應器(11)外并分別通過恒流泵(2-1) (2-2)與其連接；第一通氣裝置向攪拌式反應器(11)內通氣； 氣升式反應器部分，由氣升式反應器(12)、恒溫水浴(13)及第二通氣裝置組成；恒溫水浴(13)與氣升式反應器(12)的夾套連通以控制氣升式反應器(12)內部溫度；第二通氣裝置向氣升式反應器(12)內通氣。2.根據權利要求1所述的攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，所述的pH自動控制裝置，由PH檢測器(5)、pH探頭(7)、恒流泵(2-1)、堿液瓶(1-1)、空氣過濾器(1-1)及相互連接管路所構成，PH探頭(7)接于攪拌式反應器(11)上與反應器中的發酵液相接觸，當反應器內pH低于所控pH時，堿液瓶(4-1)通過恒流泵(2-1)向反應器中補入堿液，空氣過濾器(1-1)置于堿液瓶(4-1)密封口處。3.根據權利要求1所述的攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，所述的補料裝置，由恒流泵(2-2)、補料瓶(4-2)、空氣過濾器(1-2)及相互連接的管路所構成，當需要進行補料操作時，補料瓶(4-2 )通過恒流泵(2-2 )將培養基補入攪拌式反應器(11)中，空氣過濾器(1-2)置于補料瓶(4-2)密封口處。4.根據權利要求1所述的攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，所述的第一通氣裝置，由空氣流量計(3-1)、空氣過濾器(1-3)、通氣進管(9)及相互連接的管路所構成，通入進攪拌式反應器(11)中的空氣，經空氣流量計(3-1)調節流量，并經空氣過濾器(1-3)進行過濾后通過通氣進管(9 )進入攪拌式反應器(11)中。5.根據權利要求1所述的攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，所述的第二通氣裝置由空氣流量計(3-2)、空氣過濾器(1-4)及相互連接的管路所構成，通入進氣升式反應器(12 )中的空氣，經空氣流量計(3-2 )調節流量，并經空氣過濾器(1-4 )進行過濾后由氣升式反應器(12)的底部通入氣升式反應器(12)中。6.權利要求1所述的攪拌式與氣升式聯用生物反應器在鼠李糖膠發酵制備中的應用。7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，將鼠李糖膠生產菌鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.RH-1接入裝有滅菌發酵培養基的攪拌式反應器(11)后，開啟恒流泵(2-3)實現攪拌式反應器(11)和氣升式反應器(12)中的物質交換，開啟恒溫水浴(13)實現氣升式反應器(12)中的物料溫度恒定且與攪拌式反應器(11)中物料溫度相同，培養24^100h,通過攪拌式與氣升式連用生物反應器充分滿足鼠李糖膠生產菌Sphingomonassp.RH-1生產鼠李糖膠過程中對溶氧的需求。8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，鼠李糖膠單批次發酵結束后，將攪拌式反應器(11)中的鼠李糖膠發酵液全部移除，僅保留氣升反應器(12)中的發酵液，將新鮮滅菌后的發酵培養基補入攪拌式反應器(11)中，通過恒流泵(2-3)繼續實現下一批次的鼠李糖膠的發酵生產，如此循環操作，即可實現鼠李糖膠的多批次發酵生產。9.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，攪拌式反應器(11)中鞘氨醇單胞菌發酵反應溫度為25 38℃，反應pH為6.0 8.5，通氣量為0.4 1.8vvm,攪拌轉速為300 1000"min ;氣升式反應器(11)中鞘氨醇單胞菌發酵反應溫度為25 38°C，反應pH為6.0~8.5，通氣量為0.4 1.8vvm。全文摘要本專利技術公開一種攪拌式與氣升式聯用生物反應器，該裝置由攪拌式反應器部分與氣升式反應器部分組成，兩部分通過恒流泵相連接進行物料交換。攪拌式反應器部分，由攪拌式反應器、pH自動控制裝置和補料裝置、第一通氣裝置及攪拌裝置組成；氣升式反應器部分，由氣升式反應器、恒溫水浴及第二通氣裝置組成。本專利技術還公開了上述攪拌式與氣升式聯用生物反應器在鼠李糖膠發酵制備中的應用。利用本專利技術的裝置及工藝，鼠李糖膠生產強度高、產物濃度高，有利于實現工業化，是一種高效的生產方法。文檔編號C12R1/01GK103194382SQ20131011178公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日專利技術者徐虹, 徐曉瀅, 朱萍, 李莎, 梁金豐, 陳曉曄 申請人:南京工業大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種攪拌式與氣升式聯用生物反應器，其特征在于，該裝置由攪拌式反應器部分與氣升式反應器部分組成，兩部分通過恒流泵（2?3）相連接進行物料交換；攪拌式反應器部分，由攪拌式反應器（11）、pH自動控制裝置和補料裝置、第一通氣裝置及攪拌裝置（10）組成；攪拌裝置（10）置于攪拌式反應器（11）內；pH自動控制裝置和補料裝置位于攪拌式反應器（11）外并分別通過恒流泵（2?1）（2?2）與其連接；第一通氣裝置向攪拌式反應器（11）內通氣；氣升式反應器部分，由氣升式反應器（12）、恒溫水浴（13）及第二通氣裝置組成；恒溫水浴（13）與氣升式反應器（12）的夾套連通以控制氣升式反應器（12）內部溫度；第二通氣裝置向氣升式反應器（12）內通氣。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐虹，徐曉瀅，朱萍，李莎，梁金豐，陳曉曄，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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