CN201454420U - 一种微滤膜除菌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于生物化工领域，特别涉及一种采用陶瓷微滤膜进行山梨糖发酵培养基除菌的微滤膜除菌设备，其构成为，用不锈钢管依次连接培养基配料罐、离心泵、预滤膜组件、培养基料罐、培养基离心泵、热交换器、微滤膜组件及发酵罐，采用错流过滤方式进行过滤除菌，特征在于，所述膜组件为管式陶瓷微滤膜，能够完全代替传统的高温蒸汽杀菌设备，不仅节约大量的热能和冷却水，同时可以最大限度地保持培养基的营养成分，提高发酵产品的产率，大大降低维生素C的生产成本。

Description

一种微滤膜除菌设备

技术领域

本实用新型属于生物化工设备领域，特别涉及一种使用陶瓷微滤膜进行山梨糖发酵培养基的微滤膜除菌设备。

背景技术

山梨糖发酵培养基(简称培养基)是供黑醋菌生长和山梨醇氧化生成山梨糖所必需的一组营养物质，通常由山梨醇、玉米浆、酵母粉、蛋白胨等组成。在山梨糖工业发酵过程中，现有技术一般采用高温蒸汽设备进行湿热灭菌，即将培养基各组分加水溶解、保温，通过高温将培养基中微生物杀死，从而达到无菌的要求。该培养基被灭菌后，将其温度降低到规定温度即可接种发酵。

不过，现有设备存在如下问题：采用传统的高温蒸汽灭菌设备进行湿热灭菌，需消耗较多的热能及冷却水，培养基中营养成分会受到一定程度的破坏，而且难于保证100％除菌，除菌效果稳定性差。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种微滤膜除菌设备，能够代替传统的高温蒸汽灭菌设备实现培养基的无菌，从而最大限度地减少蒸汽和冷却水的消耗，节约能源，同时，减少对培养基营养成分的破坏。

本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型一种微滤膜除菌设备，它包括用不锈钢管依次连接的培养基配料罐1、离心泵2、预滤膜组件3、培养基料罐4、培养基离心泵5、热交换器6、进口压力计15、微滤膜组件7及发酵罐10；所述微滤膜组件7还有一端经依次连接的出口压力计16、隔膜阀8、流量计9与培养基料罐4相连，所述培养基料罐4内设有温度计14；所述预滤膜组件3的一侧连接有废料罐17；

所述预滤膜组件3及微滤膜组件7为管式陶瓷微滤膜。

所述预滤膜组件的膜孔径为0.5微米。

所述微滤膜组件的膜孔径为0.1微米。

本实用新型与现有的除菌设备相比优点为：

①培养基的所有组分采用微滤膜过滤除菌，因此，不需要高温设备节约热能效果更好。

②由于培养基的所有组分没有经受高温处理，因而培养基中的营养成分没有受到破坏，也没有不利于发酵的物质生成。

③采用0.5微米的陶瓷微滤膜进行山梨糖发酵培养基的预处理，可比普通的机械过滤如板框过滤，具有更好的澄清作用，更有利于减少膜污染。

④采用错流过滤方式，滤膜污染小，使用寿命长。

⑤采用管式陶瓷膜，在进行膜清洗时，对清洗方式及清洗剂种类没有限制。

附图说明

图1是本实用新型的微滤膜除菌设备结构示意图。

附图中符号的说明：

1培养基配料罐；2离心泵；3预滤膜组件；4培养基料罐；5培养基离心泵；6热交换器；7微滤膜组件；8隔膜阀；9流量计；10发酵罐；11培养基料液；12冷却水进水阀门；13冷却水出水阀门；14温度计；15进口压力计；16出口压力计；17废料罐。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的微滤膜除菌设备进行详细说明。

参见图1，本实用新型一种微滤膜除菌设备，它包括用不锈钢管依次连接的培养基配料罐1、离心泵2、预滤膜组件3、培养基料罐4、培养基离心泵5、热交换器6、进口压力计15、微滤膜组件7及发酵罐10；所述微滤膜组件7还有一端经依次连接的出口压力计16、隔膜阀8、流量计9与培养基料罐4相连，所述培养基料罐4内设有温度计14；所述预滤膜组件3的一侧连接有废料罐17；所述预滤膜组件3及微滤膜组件7为管式陶瓷微滤膜。所述预滤膜组件的膜孔径为0.5微米。所述微滤膜组件的膜孔径为0.1微米。

本实用新型的微滤膜除菌设备工作原理为：

首先将培养基的各组成成分按照配比称重后加入培养基配料罐1中，在室温下加水搅拌溶解。然后在离心泵2的作用下，经过预滤膜组件3以错流的方式过滤培养基料液，其中的不溶解性颗粒物质被截留后，输送到废料罐17中储存。过滤后的透过液即培养基料液11被输送至培养基料罐4。

在培养基离心泵5的作用下，培养基料液11自培养基料罐4经过不锈钢管道输送到热交换器6，根据安装在培养基料罐4上的温度计14的显示值，通过操控安装在热交换器6上的冷却水进水阀门12和冷却水出水阀门13，将上述培养基料液11的温度控制在规定范围内。然后，将上述培养基料液11输送到微滤膜组件7，培养基料液11经过微滤膜组件7以错流的方式进行微滤。细菌因尺寸大而被截留成为截留液，该截留液经由隔膜阀8返回到培养基料灌4进行循环错流过滤。而透过液即种子培养基(无菌透过液)被输送到发酵罐10进行接种发酵。

根据进口压力计15、出口压力计16和流量计9的指示，通过操控隔膜阀8可调节培养基料液11通过微滤膜组件7的压力和流速。

采用上述微滤膜除菌设备制备的山梨糖发酵培养基，经微生物学检测，无微生物菌落产生，即100％无菌；种子培养基的营养成分如生物素、氨基酸基本保存不变。

本实用新型与现有技术相比其效果为：

①培养基的所有组分采用微滤膜过滤除菌，不需要高温设备，因此，节能效果更好。

②由于培养基的所有组分没有经受高温处理，因而培养基中的营养成分不会受到破坏，也没有不利于发酵的物质生成。

③采用0.5微米的陶瓷微滤膜进行山梨糖发酵培养基的预处理，可比普通的机械过滤如板框过滤，具有更好的澄清作用，更有利于减少膜污染。

④采用错流过滤方式，膜污染小，使用寿命长。

⑤采用管式陶瓷膜，在进行膜清洗时，对清洗方式及清洗剂种类没有限制。

Claims (3)

1.一种微滤膜除菌设备，其特征在于，它包括用不锈钢管依次连接的培养基配料罐(1)、离心泵(2)、预滤膜组件(3)、培养基料罐(4)、培养基离心泵(5)、热交换器(6)、进口压力计15、微滤膜组件(7)及发酵罐(10)；所述微滤膜组件(7)还有一端经依次连接的出口压力计16、隔膜阀8、流量计9与培养基料罐(4)相连，所述培养基料罐(4)内设有温度计(14)；所述预滤膜组件(3)的一侧连接有废料罐17；

所述预滤膜组件(3)及微滤膜组件(7)为管式陶瓷微滤膜。

2.如权利要求1所述的微滤膜除菌设备，其特征是，所述预滤膜组件(3)的膜孔径为0.5微米。

3.如权利要求1所述的微滤膜除菌设备，其特征是，所述微滤膜组件(7)的膜孔径为0.1微米。

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