[发明专利]自动生物培养和分送系统

说明书

本申请是2004年9月3日提交的申请号为200410068634.7，发明 名称为“自动生物培养和分送系统”申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及自动生物培养和分送系统，并且，更具体地涉及适用 于从起子(starter)菌群培养细菌和适用于分送细菌以进行所希望的使 用，譬如从油阱中去除油脂的自动细菌培养和分送系统。

背景技术

培养细菌的自动系统和方法是公知的。一些系统使用粉末形式的 起子细菌和培养基。在储存和/或分送起子细菌和培养基方面存在困难。 例如，在起子细菌和/或培养基是粉末形式时，水份可以引起粉末结块， 不利于处理和分送。在含有装置的封装内保存起子细菌和培养基必须 把封装内的水份增加到环境空气以上并且增加处理和分送起子细菌及 培养基的困难。在某些条件下起子细菌和培养基可能需要储存在高于 或低于环境的温度，这引起对温度的关切。

公知的培养细菌的自动系统典型地利用生物发酵器 (biogenerator)，细菌和培养基安放于其中批量地培养。典型地，补 料装置提供补充的培养基、水和空气。典型地用泵分送和补料。在使 用生物发酵器培养细菌和分送细菌一段时间以后，生物发酵器需要从 生物发酵器中清空所有的内容物并且清洁生物发酵器，然后才能加入 和培养新的生物量批次。仅用水冲洗系统是不够的，不能提供充分的 清洁。为了保证新的一批细菌不受以前培养的细菌的污染，清洁是重 要的。由于现有技术生物发酵器以及其相关的培养基、水和空气补料 装置和泵的相对复杂的性质，清洁是高劳动强度的，并且是困难的。 因此周期性的清洁生物发酵器花费大，并且仅所涉劳动力成本就可抵 消由于使用生物发酵器而较使用非生物发酵器的其它机构所能达到的 总成本节支，例如与单纯周期性地泵出油阱比较。

公知的生物发酵器在其机械布置上相对复杂，并且因此，一般地 对单个生物发酵器提供起子细菌以包括众多不同的细菌培养物。已经 显露出的一个缺点是，随着时间推移，不同菌株在生物发酵器中占据 优势，这是由于一些菌株培养和其它菌株相比的内在趋势与培养基的 特性、温度特性和培养基的浓度等等有关。在生物发酵器工作一段时 间后，在它可被清洁和开始新的批次前，混合物中的细菌比例可能与 优选的比例发生变化，并且这种变化即使有相对精确的诸如温度之类 的条件控制也可能发生。

现有技术生物发酵器典型地具有分送泵和/或再循环泵用于循环 包含水、细菌和培养基的液体。这样的再循环泵涉及液体经之通过的 管子和管路，清洁这些管子和管路极为困难并且耗费时间，并且必然 地涉及接合处及连接处，这些地方时间长了必然地会产生机械故障。

公知的自动生物培养和分送系统典型地不适于偏远地方的工作， 例如在没有电源或者压力水源处。公知的自动生物培养和分送系统典 型地有相对高的能耗，并且不适用于由电池驱动较长的时间工作，譬 如工作14至30天。

公知的自动生物培养和分送系统典型地需要周期性处理起子细菌 和培养基，例如，为了开始新批次，或者给从中分送细菌和培养基的 料斗和容器重新装料。在可能污染起子细菌和培养基和/或分送系统周 围的环境方面，这样的处理是不利的。

现有技术自动生物培养和分送系统采用干粉末形式的起子细菌和 培养基的组合。缺点是干粉末难于对每个新的批次处理和分送。另外， 细菌与培养基的相对比例预设于粉末中，并且不能够进行调节。

发明概述

为了至少部分地克服现有技术装置的这些缺点，本发明提供一种 利用积木式发酵罐的自动生物培养和分送系统，所述的积木式发酵罐 可以拆卸，用另一个发酵罐更换。改装发放空气、水和/或培养基的机 构，使之能够方便地连接和脱开发酵罐以方便和廉价地更换。搅拌机 构与发酵罐可以是整体也可以是可拆卸的，或者与发酵罐可以快速连 接和脱开。发酵罐可以是一次性的，并且每个新的发酵罐可以提供成 包括起始量生物量和/或培养基的密封的容器。

每个单独的自动生物培养和分送系统可以设有多个发酵罐，从而 积累地提供所要求的系统容量和/或提供在每个发酵罐中培养不同的生 物量。优选地，要加入到发酵罐中的培养基包括液体形式的培养基以 易于与细菌分开地储存，并且方便分送。

在一个方面，本发明提供自动生物培养和分送系统的简化的结构。

在另一个方面，本发明提供一种一次性的一体化发酵罐，以方便 连接和脱开自动生物培养和分送系统。