[实用新型]一种适用于微生物发酵料液的灭菌系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及灭菌消毒设备，具体说是一种尤其适用于微生物发酵料液的灭菌系统。

技术背景

在微生物发酵生产中，如果料液被杂菌污染，生物反应产物即可因杂菌的消耗而损失，从而导致产品收率低、质量差。因此在微生物发酵生产过程中，通常要对料液进行灭菌消毒, 防止杂菌和噬菌体的大量繁殖，从而提高产品的质量。

目前，微生物发酵中料液常用的灭菌设备为灭菌消毒罐。其结构简单，操作方便。但其在实际应用中存在许多的缺点，如在操作工程中需对物料进行反复的加热和冷却，能耗较高，料液中的营养成分耗损大；此外，该设备利用率低，且不适于对大规模微生物发酵料液进行灭菌。在使用过程中蒸汽直接对入料液中，因此还容易影响料液的浓度和纯度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够快速、连续地对微生物发酵料液进行灭菌的灭菌系统，以解决现有微生物发酵料液灭菌设备生产效率低，灭菌效果差的问题。

本实用新型是这样实现的：本实用新型所提供的适用于微生物发酵料液的灭菌系统，包括缓冲罐、加热装置、冷却器、控制阀、管道，其设计要点是缓冲罐与加热装置之间串接有隔膜泵、预热装置，预热装置与加热装置通过管道连接形成回路，预热装置与加热装置的回路中连接有恒温装置；预热装置的出料管路中连接有冷却器。

本实用新型其工作状态为循环运行。首先料液通过打料泵经管道进入缓冲罐，然后再通过隔膜泵将料液打入预热装置中，料液在预热装置中与前期已经灭菌完成的热料液进行热量交换，在灭菌后热料液降温的同时，其回收的剩余热量对新进入系统的料液进行预热。经过预热升温的料液经管道进入加热装置，在加热装置中用饱和蒸汽将料液加热到135℃。被加热的料液从加热装置中出来后进入到恒温装置中，料液将在恒温装置中保留大约3-7分钟左右，在此时间内恒温温度始终保持在135℃。料液经过恒温后将达到无菌状态，被灭菌的料液再回到预热装置中与新进来的冷料液进行热量交换，同时给已灭菌的料液降温。最后通过冷却器对已灭菌的料液进一步降温，待降温至60℃，灭菌工作基本完成。

本实用新型可广泛用于生物发酵，制药行业和食品生产行业，尤其是应用于微生物发酵料液的灭菌消毒。该系统操作条件恒定，灭菌效率高，能够有效降低料液中营养成分的耗损，且易于实现管道化和自控操作。

附图说明

图1 是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括缓冲罐1、加热装置4、冷却器6、控制阀8、管道9，缓冲罐1与加热装置4之间串接有隔膜泵2、预热装置3，预热装置3与加热装置4通过管道9连接形成回路，预热装置3与加热装置4的回路中连接有恒温装置5；预热装置3的出料管路中连接有冷却器6。其中隔膜泵2的一端与缓冲罐1的出料管路连接，另一端与预热装置下端的冷料进料端连接。预热装置3上端的出料管路与加热装置4的进料管路连接，加热装置4的出料管路与恒温装置5的进料端连接，恒温装置5的出料端与预热装置上方的进料端连接，预热装置下端的出料端与冷却器6的进料端连接，冷却器6的出料端与料液灭菌存储罐连接。在连接管路中可依据功能需要设置相应的控制阀8。

本实用新型中的预热装置3、加热装置4、冷却器5均可采用板式换热器，由此可提高系统的换热效率。缓冲罐可采用不锈钢材料，控制阀8（如截止阀和调节阀）均采用卫生等级较高的、耐高温耐腐蚀性较好的四氟膜片隔膜阀。

为了进一步提高系统的灭菌效率，恒温装置可设计为螺旋状恒温加热管路。由此可在不增加能耗的情况下，有效延长料液的有效灭菌时间。

为了提高系统的安全性能，可在所述的管道中串接有平衡罐7。以使各装置中的自由气体汇集，由此对系统压力起到平衡作用。