[发明专利]一种微生物发酵节能灭菌的方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，具体涉及一种微生物发酵节能灭菌的方法。

背景技术

传统的微生物发酵工艺一般都是采用蒸汽灭菌的办法，即在接种前用蒸汽将发酵罐及其中的培养基于121℃灭杀20分钟以上，然后再降温至发酵温度。这就是说所有的营养物质及其溶剂水都要加热至121℃然后又要用大量的冷却水降温，因为水的比热比较大，所以说传统的发酵工艺是一个高耗能的工艺，而且效率比较低。因此，如何降低能耗多年来一直是发酵工程师们努力解决的问题，有的从设计上着手，通过热交换来降低能耗，但即便如此也没有真正达到满意的效果。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种能够大幅度降低能耗的微生物发酵节能灭菌的方法。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种微生物发酵节能灭菌的方法，具体按照以下步骤进行：

步骤一，将培养基所需的物质按比例用最少量的水溶解，该比例采用配方要求用水量的10%～20%，采用喷雾进料的方式将培养基打入已用蒸汽升高至120～125℃的发酵罐中,按蒸汽灭菌法灭菌；

步骤二，将培养基配方要求剩余的水在另一个储罐中用臭氧灭菌15分钟以上；

步骤三，将该水在无菌空气中保压放置30min后，通过已经用蒸汽灭菌的臭氧催化分解装置使得水中的残留臭氧分解；

步骤四，再将经过臭氧催化分解装置除去臭氧的水用无菌空气压入发酵罐，发酵罐的温度降至40℃以下；

步骤五，对发酵罐中的培养基取样分析，确定培养基中无残留的臭氧后即可进入后续的发酵工段。

步骤一中所述的发酵培养基中如果没有糖，在不影响发酵的情况下可加少量的葡萄糖，这部分葡萄糖可以彻底分解注入发酵罐中的水中残留的微量臭氧。

步骤二中所述的臭氧灭菌是用臭氧发生器制备气态臭氧，然后从罐底通入，或者先制备高浓度的臭氧水溶液，加入要灭菌的水中。

步骤二中所述的臭氧灭菌的温度选择室温。

步骤三中所述的臭氧催化分解装置选用的催化剂为过渡金属的氧化物，催化剂的形状为粒径大于0.5毫米的颗粒。

所述的过渡金属的氧化物可直接应用，或者为附载型的过渡金属的氧化物，该过渡金属的氧化物的载体为活性炭、SiO₂、Al₂O₃或硅藻土。

本发明提供了一种将臭氧灭菌与蒸汽灭菌相接合的办法，经过实际试验，不仅灭菌彻底而且缩短了降温时间，减少了营养物的损失，最主要的是大大降低了能耗，降低了工厂对供汽、冷却水系统的投入，能耗比单纯用蒸汽灭菌降低60～90%，非常容易在工业上广泛推广，将会推动发酵行业发生革命性的进步。

具体实施方式

遵从上述技术方案，本实施例给出一种微生物发酵节能灭菌的方法，具体按照以下步骤进行：

步骤一，将培养基所需的物质按比例用最少量的水溶解，该比例采用配方要求用水量的10%～20%，采用喷雾进料的方式将培养基打入已用蒸汽升高至120～125℃的发酵罐中,按蒸汽灭菌法灭菌；

步骤二，将培养基配方要求剩余的水在另一个储罐中用臭氧灭菌15分钟以上；

步骤三，将该水在无菌空气中保压放置30min后，通过已经用蒸汽灭菌的臭氧催化分解装置使得水中的残留臭氧分解；

步骤四，再将经过臭氧催化分解装置除去臭氧的水用无菌空气压入发酵罐，发酵罐的温度降至40℃以下；

步骤五，对发酵罐中的培养基取样分析，确定培养基中无残留的臭氧后即可进入后续的发酵工段。

步骤一中所述的发酵培养基中如果没有糖，在不影响发酵的情况下可加少量的葡萄糖，这部分葡萄糖可以彻底分解注入发酵罐中的水中残留的微量臭氧。

步骤二中所述的臭氧灭菌是用臭氧发生器制备气态臭氧，然后从罐底通入，或者先制备高浓度的臭氧水溶液，加入要灭菌的水中。

步骤二中所述的臭氧灭菌的温度选择室温。

步骤三中所述的臭氧催化分解装置选用的催化剂为过渡金属的氧化物，催化剂的形状为粒径大于0.5毫米的颗粒。

所述的过渡金属的氧化物可直接应用，或者为附载型的过渡金属的氧化物，该过渡金属的氧化物的载体为活性炭、SiO₂、Al₂O₃或硅藻土。