一种丁酸梭菌高密度培养装置与方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114921376A(43)申请公布日2022.08.19(21)申请号202210611974.8C12M1/00(2006.01)(22)申请日2022.06.01C12R1/145(2006.01)(71)申请人浙江省农业科学院地址310021浙江省杭州市石桥路198号(72)发明人肖英平马灵燕吕文涛汪雯肖兴宁杨华(74)专利代理机构成都海成知识产权代理事务所(普通合伙)51357专利代理师庞启成(51)Int.Cl.C12N1/20(2006.01)C12M1/38(2006.01)C12M1/36(2006.01)C12M1/34(2006.01)C12M1/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种丁酸梭菌高密度培养装置与方法(57)摘要本发明涉及微生物发酵领域，特别是涉及一种丁酸梭菌高密度培养装置与方法，所述丁酸梭菌高密度培养装置，包括一级罐体、二级罐体和设置在一级罐体和二级罐体之间的转移装置，一级罐体用于盛放接种有丁酸梭菌的培养液，并提供无氧环境使接种有丁酸梭菌的培养液发酵形成发酵混合液，转移装置用于分层抽取一级罐体内的发酵混合液，并在调节抽取的发酵混合液的PH值后，将其移至二级罐体中继续发酵。本发明的一种丁酸梭菌高密度培养装置，避免了碱度调节时，对相邻层级发酵混合液的扰动，保证了不同分层的丁酸梭菌能够在酸碱度调和时更好的存活，同时也保证调节后丁酸梭菌的生长环境适宜。从而再进一步提高了丁酸伸梭菌的发酵密度。CN114921376ACN114921376A权利要求书1/2页1.一种丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，包括下述步骤：A、丁酸梭菌接种：在发酵罐中装入接种有丁酸梭菌的培养液，进行无氧发酵得到发酵混合液；B、PH值测定：测定所述步骤A中制得的发酵混合液在发酵罐中由顶部至底部不同部位的PH值，并根据测得的PH值对发酵罐中的发酵混合液进行划层；C、调节发酵罐中发酵混合液的PH值：根据所述步骤B中划定的发酵混合液的层次，在丁酸梭菌能够承受的PH值变化幅度范围内，调节发酵罐内不同层级的发酵混合液的酸碱度；根据发酵的时间，在无氧条件下重复所述步骤B和所述步骤C，完成丁酸梭菌的培养。2.根据权利要求1所述的丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，在所述步骤B中每层发酵混合液PH值的测定，至少选取靠发酵罐侧壁和靠发酵罐中心两个部位的发酵混合液的PH平均值确定。3.根据权利要求1所述的丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，所述步骤C中完成发酵罐内各层级的发酵混合液PH值的调节后，拌合发酵罐内的发酵混合液，使发酵罐内不同层级的发酵混合液相互混合。4.根据权利要求3所述的丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，拌合发酵罐内的发酵混合液时，包括一级拌合和二级拌合；一级拌合：先依次拌合相邻两个层级或者相邻三个层级的发酵混合液，使发酵混合液的分层数至少减少一半；二级拌合：由发酵罐的顶部向底部搅拌，使发酵罐内不同层级的发酵混合液完全混合。5.根据权利要求3所述的丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，一级拌合时在发酵罐底部由两个层级单独划分为一组进行拌合。6.根据权利要求3所述的丁酸梭菌高密度培养方法，其特征在于，在进行二级拌合时，相邻层级的发酵混合液拌合的时间间隔为a，且a≥30min。7.一种丁酸梭菌高密度培养装置，其特征在于，包括一级罐体、二级罐体和设置在所述一级罐体和所述二级罐体之间的转移装置，所述一级罐体用于盛放接种有丁酸梭菌的培养液，并提供无氧环境使接种有丁酸梭菌的培养液发酵形成发酵混合液，所述转移装置用于分层抽取所述一级罐体内的发酵混合液，并在调节抽取的发酵混合液的PH值后，将其移至所述二级罐体中继续发酵。8.根据权利要求7所述的丁酸梭菌高密度培养装置，其特征在于，所述转移装置从所述一级罐体的顶部至底部依次抽取其内部盛放的发酵混合液。9.根据权利要求8所述的丁酸梭菌高密度培养装置，其特征在于，在所述二级罐体内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、驱动控制器、传动轴和搅拌叶片，所述电机安装在所述二级罐体的外部，所述传动轴一端与所述电机连接另一端与所述搅拌叶片连接，传递所述电机的动力驱动所述搅拌叶片在所述二级罐体内旋转，所述驱动控制器用于控制所述搅拌叶片呈周期转动，且使所述搅拌叶片在一个周期内转动的角度≤180°。10.根据权利要求9所述的丁酸梭菌高密度培养装置，其特征在于，在所述搅拌叶片上还设置有加热部件，所述加热部件用于提升所述二级罐体内的发酵混合液的温度；所述加热部件为若干加热片，所述加热片布满所述搅拌叶片的表面；且在所述搅拌叶片的一面上，所述加热片由所述搅拌叶片的表面向所述传动轴方向延伸，与所述搅拌叶片的表面形成小2CN11492