一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及菌劑制備技術領域，具體地說是一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備。
【背景技術】
[0002]酸奶是以牛奶為基質，經嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌混合發酵的乳制品。現在生產酸奶多采用直投式發酵劑，因為乳酸菌細胞的數量和活性顯著影響到發酵劑的性能。
[0003]乳酸菌本身不能合成各種維生素和氨基酸，對營養要求十分苛刻。大規模培養乳酸菌時，需要添加富含維生素和氨基酸等生長因子的物質，以便于對乳酸菌進行增殖。
[0004]在生長過程中，乳酸菌逐漸分泌乳酸等有機酸代謝產物，使培養基的pH值不斷下降。如此酸性環境會抑制乳酸菌的生長繁殖，導致乳酸菌細胞活性下降，甚至出現菌體死亡的情況。
[0005]目前，調節培養基的pH值的方法主要是通過流加氨水或氫氧化鈉溶液。但這種方法會在發酵液體系中增加大量的Na+或NH4+，同時仍會存在大量的乳酸根或分子型乳酸，這種化學法無法充分滿足高密度發酵的生產要求，而且據報道乳酸根或分子型乳酸對乳酸菌也具有毒害作用。
[0006]因此，需要設計一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，以達到提高發酵液中菌濃與細胞活性，降低代謝產物乳酸對乳酸菌的反饋抑制作用。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供了一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，以達到提高發酵液中菌濃與細胞活性，降低代謝產物乳酸對乳酸菌的反饋抑制作用。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型是一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，其特征在于:氫離子濃度指數控制器的探測端位于發酵罐內，氫離子濃度指數控制器的控制端分別鏈接堿液蠕動栗、酸液蠕動栗和發酵液循環蠕動栗，堿液蠕動栗設在堿液管道上，堿液管道的一端與堿液瓶連接，置于發酵罐內，酸液婦動栗設在酸液管道上，酸液管道的一端與酸液瓶連接，酸液管道的另一端置于發酵罐內，發酵液循環蠕動栗設在發酵液回流管道上，發酵液回流管道的一端與離子交換色譜柱的輸出端連接，發酵液回流管道的另一端置于發酵罐內，離子交換色譜柱的輸入端與發酵罐之間采用另一管道連接。
[0009]所述的發酵罐內還設有氮氣管道，氮氣管道上設有氣體過濾器，氮氣管道的另一端與氮氣瓶連接。
[0010]所述的離子交換色譜柱內設有離子交換樹脂。
[0011]本實用新型同現有技術相比，設計了乳酸菌高密度發酵與離子交換樹脂分離乳酸等偶聯的生產設備，解除了乳酸代謝產物的反饋抑制，通過該設備得到的高密度發酵液中，菌濃度達到30 g/L，制備的凍干菌粉中，活菌數達到8.0X 111 cfu/g以上。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0013]參見圖1，I為發酵罐;2為氣體過濾器;3為氮氣瓶;4為離子交換色譜柱;5為氫離子濃度指數控制器;6為酸液瓶;7為堿液瓶;8為發酵液循環蠕動栗;9為堿液蠕動栗；10為酸液
i需動栗。
【具體實施方式】
[0014]現結合附圖對本實用新型做進一步描述。
[0015]參見圖1，本實用新型是一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備。氫離子濃度指數控制器5的探測端位于發酵罐I內，氫離子濃度指數控制器5的控制端分別鏈接堿液蠕動栗9、酸液蠕動栗10和發酵液循環蠕動栗8，堿液蠕動栗9設在堿液管道上，堿液管道的一端與堿液瓶7連接，置于發酵罐I內，酸液婦動栗10設在酸液管道上，酸液管道的一端與酸液瓶6連接，酸液管道的另一端置于發酵罐I內，發酵液循環蠕動栗8設在發酵液回流管道上，發酵液回流管道的一端與離子交換色譜柱4的輸出端連接，發酵液回流管道的另一端置于發酵罐I內，離子交換色譜柱4的輸入端與發酵罐I之間采用另一管道連接。
[0016]發酵罐I內還設有氮氣管道，氮氣管道上設有氣體過濾器2，氮氣管道的另一端與氮氣瓶3連接。
[0017]離子交換色譜柱4內設有離子交換樹脂。
[0018]在發酵液制備過程中，需要氮氣保壓0.02-0.03MPa，本實用新型通過氮氣瓶3對發酵液中的氮氣進行控制。氫離子濃度指數控制器5對發酵罐I內的pH值進行監控，當pH值超出5.0-6.8的范圍時，通過控制堿液蠕動栗9或酸液蠕動栗10，使堿液或者酸液注入到發酵罐I內，以調整pH值。
[0019]在乳酸菌對數生長期間的8-30小時且乳酸濃度達到5-30g/L時，在發酵液循環蠕動栗8的作用下，發酵液從發酵罐I流出，經過另一管道流入離子交換器色譜柱4;在離子交換器色譜柱4內，由離子交換樹脂對發酵液中的乳酸進行吸附，形成高密度發酵液并回流至發酵罐I，不斷循環，直到乳酸濃度符合標準。
[0020]啟動離子交換色譜柱4后，發酵液循環速度為每分鐘50-200ml，每循環3_10h后，采用新的離子交換器色譜柱更換已經使用的離子交換器色譜柱，更換次數為2-4次。
[0021 ]發酵末期，發酵液中嗜熱鏈球菌菌體得率達到0.27 g/g，比不采用離子交換樹脂偶聯的菌濃提高30%;乳酸得率達到1.0 g/g，相對提高12%。
[0022]已經使用的離子交換器色譜柱4采用濃度為2mol/L的硫酸進行洗脫回收乳酸，采用大量去離子水洗滌離子交換樹脂，以便于再生利用。
【主權項】
1.一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，其特征在于:氫離子濃度指數控制器(5)的探測端位于發酵罐(I)內，氫離子濃度指數控制器(5)的控制端分別鏈接堿液蠕動栗(9)、酸液蠕動栗(10)和發酵液循環蠕動栗(8)，堿液蠕動栗(9)設在堿液管道上，堿液管道的一端與堿液瓶(7)連接，置于發酵罐(I)內，酸液蠕動栗(10)設在酸液管道上，酸液管道的一端與酸液瓶(6)連接，酸液管道的另一端置于發酵罐(I)內，發酵液循環蠕動栗(8)設在發酵液回流管道上，發酵液回流管道的一端與離子交換色譜柱(4)的輸出端連接，發酵液回流管道的另一端置于發酵罐(I)內，離子交換色譜柱(4)的輸入端與發酵罐(I)之間采用另一管道連接。2.根據權利要求1所述的一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，其特征在于:所述的發酵罐(I)內還設有氮氣管道，氮氣管道上設有氣體過濾器(2)，氮氣管道的另一端與氮氣瓶(3)連接。3.根據權利要求1所述的一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備，其特征在于:所述的離子交換色譜柱(4)內設有離子交換樹脂。
【專利摘要】本實用新型涉及菌劑制備技術領域，具體地說是一種乳酸菌高密度發酵與乳酸物理法分離偶聯的生產設備。本實用新型同現有技術相比，設計了乳酸菌高密度發酵與離子交換樹脂分離乳酸等偶聯的生產設備，解除了乳酸代謝產物的反饋抑制，通過該設備得到的高密度發酵液中，菌濃度達到30？g/L，制備的凍干菌粉中，活菌數達到8.0×1011？cfu/g以上。
【IPC分類】C12M1/04, C07C51/47, C12M1/36, C12M1/34, C07C59/08
【公開號】CN205188295
【申請號】CN201520926421
【發明人】馬霞, 姬彬, 宋錦安, 劉帥
【申請人】潤盈生物工程（上海）有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月19日