本實(shí)用新型涉及微生物發(fā)酵設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種透明質(zhì)酸生產(chǎn)用發(fā)酵罐。

背景技術(shù)：

透明質(zhì)酸廣泛應(yīng)用于化妝品、美容行業(yè)、保健食品、醫(yī)藥等很多領(lǐng)域。生產(chǎn)透明質(zhì)酸的常用方法有動(dòng)物組織提取法、微生物發(fā)酵法和化學(xué)合成法，其中動(dòng)物組織提取法和化學(xué)合成法成本高，產(chǎn)量低，受原料資源限制，不能滿足市場(chǎng)需求，而微生物發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸具有不受原料資源限制、成本低、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，成為透明質(zhì)酸生產(chǎn)的主要方法。

微生物發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸的過程中，溶氧含量和pH值是影響發(fā)酵效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素。發(fā)酵液中溶氧低于臨界溶氧30％時(shí)，無氧呼吸造成發(fā)酵液中乙酸、乙醇含量增高，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物表達(dá)，影響透明質(zhì)酸產(chǎn)量。而細(xì)胞菌體在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)酸使pH迅速下降，改變菌體的生存環(huán)境，使細(xì)胞生物量增長(zhǎng)迅速下降，在適當(dāng)時(shí)間調(diào)節(jié)pH，使其利于菌體的繁殖，就可延長(zhǎng)其對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，從而提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

微生物發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸常在發(fā)酵罐中進(jìn)行，因此發(fā)酵罐如何更好的控制發(fā)酵過程中發(fā)酵液的溶氧含量和pH值是決定透明質(zhì)酸的產(chǎn)量的直接因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種透明質(zhì)酸生產(chǎn)用發(fā)酵罐，可以精確且均勻的控制發(fā)酵過程中發(fā)酵罐中發(fā)酵液的溶氧含量和pH值，提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種透明質(zhì)酸生產(chǎn)用發(fā)酵罐，包括罐體、分別設(shè)于罐體頂部和底部的加料口和出料口、設(shè)于罐體中的攪拌軸和設(shè)于攪拌軸底端的攪拌槳，罐體內(nèi)設(shè)有pH計(jì)和溶氧傳感器，攪拌軸與攪拌槳均為空腔體，攪拌軸的空腔與攪拌槳的空腔連通，攪拌槳上設(shè)有與攪拌槳空腔相通的通孔，攪拌軸的頂端通過管路與酸堿液儲(chǔ)罐連通，管路上設(shè)有進(jìn)液泵，罐體內(nèi)底部設(shè)有氧氣布?xì)獗P，氧氣布?xì)獗P通過進(jìn)氣管與罐體外的供氧裝置連通，氧氣布?xì)獗P上側(cè)設(shè)有徑向輻射排列的氣孔。

技術(shù)方案中，優(yōu)選的，管路上設(shè)有第一電磁閥，進(jìn)氣管上設(shè)有第二電磁閥。

技術(shù)方案中，優(yōu)選的，還設(shè)有控制器，控制器分別與pH計(jì)、溶氧傳感器、第一電磁閥和第二電磁閥電連接。

技術(shù)方案中，優(yōu)選的，氧氣布?xì)獗P設(shè)于攪拌槳下方。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：可以更精確、均勻、自動(dòng)的調(diào)控生產(chǎn)透明質(zhì)酸過程中發(fā)酵液的pH和溶氧含量，從而精準(zhǔn)的控制生產(chǎn)過程中的工藝條件，使其保持在生產(chǎn)透明質(zhì)酸的最佳條件下，進(jìn)而提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：

1、罐體 2、加料口 3、出料口

4、攪拌軸 5、電機(jī) 6、攪拌槳

7、pH計(jì) 8、溶氧傳感器 9、通孔

10、管路 11、酸堿液儲(chǔ)罐 12、進(jìn)液泵

13、氧氣布?xì)獗P 14、進(jìn)氣管 15、供氧裝置

16、出氣孔 17、電磁閥 18、電磁閥

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步描述：

如圖1所示，本實(shí)施例所述的一種透明質(zhì)酸生產(chǎn)用發(fā)酵罐，包括罐體1，罐體1底部設(shè)有底座，罐體1外設(shè)有夾套，用于罐體1換熱，為防止罐體1中發(fā)酵液在攪拌過程中發(fā)生湍流，在罐體1內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有擋板，罐體1頂部設(shè)有加料口2，罐體1底部設(shè)有出料口3，罐體1中部設(shè)有pH計(jì)和溶氧傳感器接口，其中插有pH計(jì)7和溶氧傳感器8，pH計(jì)7和溶氧傳感器8伸入罐體1的中部靠下位置，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐體中發(fā)酵液的pH和溶氧含量，反饋給操作人員，當(dāng)發(fā)酵液的pH或溶氧含量偏離最適宜值時(shí)，操作人員對(duì)發(fā)酵液體系的環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

攪拌軸4由罐體1頂部伸入罐體1中，攪拌軸4頂端與電機(jī)5的輸出軸連接，攪拌軸4的底部連接多個(gè)攪拌槳6，攪拌槳6至少有3個(gè)，攪拌軸4與攪拌槳6均為空腔體，且攪拌軸4的空腔體與攪拌槳6的空腔體連通，攪拌槳6上設(shè)有與攪拌槳6空腔相通的通孔9，攪拌軸4的頂端通過一管路10與發(fā)酵罐1外的酸堿液儲(chǔ)罐11連通，管路10上設(shè)有進(jìn)液泵12，在發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的過程中，操作人員由pH計(jì)顯示的值得知罐體1中發(fā)酵液的pH，細(xì)胞菌體在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)酸使pH迅速下降，偏離了菌體生長(zhǎng)的最適宜值時(shí)，操作人員使用酸堿液儲(chǔ)罐11向發(fā)酵罐1中添加堿，以將其調(diào)至最佳值，而堿液經(jīng)由管路10進(jìn)入攪拌軸4的腔體，再經(jīng)攪拌槳6上的通孔9釋放至發(fā)酵罐中，隨著攪拌軸的旋轉(zhuǎn)，堿液進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，均勻分散的釋放在發(fā)酵液中的各個(gè)部位，可以避免常規(guī)的單點(diǎn)添加堿液時(shí)產(chǎn)生的局部堿液過濃現(xiàn)象，均勻的調(diào)整發(fā)酵液中的pH，提高透明質(zhì)酸的生產(chǎn)速率。

罐體1底部設(shè)有氧氣布?xì)獗P13，氧氣布?xì)獗P13通過進(jìn)氣管14與罐體1外的供氧裝置15連通，供氧裝置15可以為氧氣罐或者空壓機(jī)，氧氣布?xì)獗P13設(shè)置于攪拌槳6的下方，氧氣布?xì)獗P13的上側(cè)面設(shè)有若干出氣孔16，多個(gè)出氣孔16沿氧氣布?xì)獗P13的徑向輻射排列。當(dāng)溶氧傳感器8檢測(cè)到發(fā)酵液中的溶氧含量低于最適宜值時(shí)，操作人員通過供氧裝置15向罐體1中供氧，氧氣由進(jìn)氣管14引入罐體1中，并由布?xì)獗P13上的均勻徑向輻射排列的出氣孔16釋放進(jìn)發(fā)酵液中，氣泡由發(fā)酵罐罐體1底部逐漸上升，并被布?xì)獗P13上方的攪拌槳6打碎成大量細(xì)小的氣泡，大大的提高了氧氣與發(fā)酵液的接觸面積，均勻的調(diào)節(jié)了整個(gè)發(fā)酵液的溶氧量。

與攪拌軸4連接的管路10和與布?xì)獗P13連接的進(jìn)氣管14上均設(shè)有電磁閥17、18，在罐體1外還設(shè)有控制器，控制器分別與電磁閥17、18，pH計(jì)7和溶氧傳感器8電連接，pH計(jì)7和溶氧傳感器8將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的發(fā)酵液的pH和溶氧含量信號(hào)傳送給控制器，控制器將信號(hào)與設(shè)定的最佳值進(jìn)行比較，pH偏低時(shí)，控制器輸出指令控制電磁閥17打開，向發(fā)酵罐1中添加堿液，調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH，至pH達(dá)最佳值后關(guān)閉電磁閥17，溶氧含量偏低時(shí)，控制器輸出指令控制電磁閥18打開，向發(fā)酵罐1中補(bǔ)充氧氣，至溶氧量達(dá)最佳值后關(guān)閉電磁閥18。通過控制器與pH計(jì)7和溶氧傳感器8之間傳遞信號(hào)，控制電磁閥，可以使發(fā)酵罐實(shí)時(shí)自動(dòng)控制進(jìn)堿液和供氧，從而不需人工調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)酵罐中發(fā)酵液的pH和溶氧量，使發(fā)酵液pH和溶氧量調(diào)節(jié)更及時(shí)，提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：可以更精確、均勻、自動(dòng)的調(diào)控生產(chǎn)透明質(zhì)酸過程中發(fā)酵液的pH和溶氧含量，從而精準(zhǔn)的控制生產(chǎn)過程中的工藝條件，使其保持在生產(chǎn)透明質(zhì)酸的最佳條件下，進(jìn)而提高透明質(zhì)酸的產(chǎn)量。

以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。