[实用新型]发酵罐

说明书

本实用新型涉及一种发酵罐，尤其是一种用于基因工程领域内的细菌发酵或细胞培养的发酵罐。

生物工程技术的迅速发展，使得基因工程产品药物已正式进入临床用药，像GMCS、GCSF、TPO、EGF等，在带来巨大的社会效益的同时，也给制药企业带来了可观的经济效益。发酵，是生物工程中的重要环节，发酵设备是生物工程配套设备的重要设备。研究发酵设备的目标，是给工程菌或工程细胞提供最佳的生长繁殖条件，即提供最佳的温度、酸碱度(pH值)、搅拌速度和溶解氧含量等外部条件，使工程菌或工程细胞生长繁殖后，以包含体或上清液的形式最大量地产出人们需要的各种生化物质。

目前在基因工程领域内的细菌发酵或细胞培养的发酵罐，其罐体一般是由金属材料制成的，发酵罐还包括有控制部分，而控制部分又分为加热控制单元、pH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度控制单元。控制部分通过控制上述部分以控制发酵液的温度、pH值、溶解氧含量和搅拌速度，以给工程菌或工程细胞的生长繁殖提供其所需的外部条件。现有发酵罐采用电炉丝直接在溶液内加热的方式，这种加热方式换热面积小，故加热效率低，而且电炉丝的温度很高，靠近电炉丝位置的工程菌会被其灼伤炭化，对发酵效果的影响很大。搅拌单元一般采用机械搅拌，体积较大。

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种加热均匀，无局部过热，加热效率高，发酵产率高的发酵罐。

本实用新型采用如下技术方案以实现上述目的：发酵罐主要由罐体和控制部分组成，罐体上部设有可插置温度传感器、pH探头和溶氧电极的插口，控制部分分为加热单元、pH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度控制单元，其特征在于：罐体的材质为耐热玻璃，加热单元为涂覆在耐热玻璃罐体外侧的电加热膜。

电加热膜可涂覆在耐热玻璃罐体外侧的侧壁下部，电加热膜外侧可设置保温层。

搅拌单元可以为微型磁力搅拌，也可以为机械搅拌。

本实用新型有以下优点：

1、因加热体为绝缘的耐热玻璃基体上涂覆的电加热膜，涂覆面积大，使加热面积大大增加；电加热膜加热速度快，加热功率连续可调，加热效率和可控性随之显著提高；电加热膜加热时，在整个涂膜区内热分布均匀，即能保证整体的加热效果，又消除了产生局部的温度过高这一破坏性因素，从而避免了工程菌在过高温区炭化结壁造成的损失；无明火，安全可靠；罐体与加热系统形成一体，既节省空间，又轻便牢固。

2、电加热膜涂覆在罐体外侧的侧壁下部整圈，符合流体加热的规律；罐体外侧设置保温层，可以使热损失减小，热效率提高，并能保护电加热膜，使之免受损伤。

3、采用无电机、无磨损的磁力搅拌时，不但可以减小搅拌机的体积，还能使搅拌速度连续可调，搅拌效果更加均匀。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型罐体的剖视图。

图2为本实用新型的总体示意图。

图3为本实用新型的控制部分的原理框图。

图4为本实用新型实施例1的工程菌生长过程曲线图。

图5为本实用新型实施例2的三批发酵实验结果电泳图。

图6为本实用新型实施例2的相应的三批电泳扫描图谱。

如图1及图2所示，本实用新型发酵罐由罐体1和控制部分3组成，罐体上部设有若干插口，插口内分别插置有温度传感器5、pH探头6和溶氧电极7，控制部分3分为加热控制单元、pH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度控制单元，分别控制发酵液的温度、pH值、溶解氧含量和搅拌速度，其相对于现有发酵罐的改进在于：罐体的材质为耐热玻璃，加热部分由电炉丝改为电加热膜2，电加热膜2涂附在罐体1的外侧。采用电加热膜进行加热，热效率高、热启动快，加热均匀，不会产生局部的温度过高，避免了工程菌炭化结壁造成的产率损失；无明火、安全可靠。

不锈钢有导电性，不适于涂膜，因此本实用新型采用绝缘效果好的耐热玻璃作为罐体的主要材料。耐热玻璃还有透明度好，便于观察发酵过程中的一切变化，易清洗，可以进行原位消毒或高温消毒等优点。本实施例中，罐体1是由北京玻璃仪器总厂用95号耐热玻璃制成，有3升和7升两种规格，分别适于实验室研究和中试放大研究。电加热膜2是采用北京市太阳能研究所的成型技术，此技术使罐体与加热系统形成一体，轻便而牢固。

电加热膜2涂覆在罐体1外侧的侧壁下部周向位置，涂膜高度为10厘米，涂膜功率为400瓦(3升罐)、1000瓦(7升罐)，加热功率均连续可调。

罐体1外侧与电加热膜2相应位置可设置保温层4，此保温层4除具有保温功能外，还可以保护电加热膜层，使之免遭破坏。