[发明专利]一种用于配制发酵液的无菌水生产设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种无菌水生产设备，尤其是涉及一种用于配制发酵液的无菌水生产设备。

背景技术

目前，微生物纯种发酵过程中，发酵液彻底灭菌是发酵工艺实施的第一步，也是发酵能否成功的关键。通常发酵液灭菌采用蒸汽灭菌。目前常规灭菌工艺有间歇式及连续灭菌两种。间歇式灭菌一般将高温蒸汽通入配好发酵液的发酵罐中，直接加热到120℃左右，排除罐顶空气后，在此温度下保温三十分钟，达到除菌的效果。然后使用循环水降温到发酵指定温度。

连续灭菌，俗称连消，就是将配制好的培养基经连消塔将培养基升温到128摄氏度，然后由连消塔打入维持罐保温维持5-10分钟，排出后进入冷却器，或直接进入发酵罐，采用循环水降温到发酵指定温度冷却。

上述方法在升温灭菌过程中需要消耗大量蒸汽，降温过程中又需要消耗电能，蒸汽费用成为构成发酵产品成本的重要要素。导致该方法存在高能耗、高运行费用等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种常温过滤除菌与蒸汽灭菌相配合的用于配制发酵液的无菌水生产设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于配制发酵液的无菌水生产设备，设在发酵罐前端，该灭菌设备包括通过管路依次连接的预过滤器、粗过滤器、一级除菌过滤器及终端除菌过滤器，为了给不同的工段提供不同的工作压力，管路上分别设有不同规格型号的增压泵、高压泵及输送泵。

所述的一级除菌过滤器与终端除菌过滤器之间设有可蒸汽灭菌的中间储罐，所述的中间储罐上设有辅助灭菌装置和空气除菌器，所述的辅助灭菌装置为浸没式或过流式紫外杀菌灯，紫外杀菌灯的紫外线波长为100～400nm。

所述的中间储罐上还设有蒸汽入口。

所述的预过滤器的过滤介质为0.5～10mm粒径规格的石英砂或陶瓷颗粒。过滤介质装填在过滤容器中，过滤精度20～50微米。过滤容器采用碳钢或者不锈钢作为壳体，内部衬有橡胶或者PE等有机材质，防止金属材质的壳体在使用过程中与水中的杂质发生电化学反应引起二次污染。所述的预过滤器也可以使用相同规格的自清洗过滤器。

所述的粗过滤器的过滤介质为5～20微米过滤精度的PP滤芯、缠绕滤芯或叠片滤芯。

所述的一级除菌过滤器的过滤介质为管式、卷式或中空纤维形式封装的超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。一级除菌过滤器的过滤精度50D～0.5微米，可以在常温下过滤去除水中的绝大部分细菌，滤芯定期更换。

所述的终端除菌过滤器为过滤孔径不大于0.2微米的过滤器。

所述的发酵罐可以替换为无菌水储罐，作为无菌水的暂存储罐。所述的无菌水储罐为配有空气过滤装置的密封储罐，可以进行蒸汽灭菌操作。

所述的终端除菌过滤器的出口设有同时与多个发酵罐对接的管路，各管路之间并列设置，每个管路上均设有可单独进行蒸汽灭菌的蒸汽进口，通过蒸汽进口单独进行蒸汽灭菌操作，在灭菌过程中不影响本设备和其他发酵罐的正常使用。

所述的管路上设有增压泵、高压泵及输送泵，为了方便检修和维护，所述的增压泵、高压泵及输送泵的前后均设有阀门。

为了监控设备的运行状态，所述的预过滤器、粗过滤器、一级除菌过滤器及终端除菌过滤器的进出口处均设有压力表，根据工况要求，压力表可以选用数字式或指针式的耐震压力表或隔膜压力表，为了防止装置中的空气影响设备的正常运行，所述的预过滤器、粗过滤器、一级除菌过滤器及终端除菌过滤器的顶部均设有排气阀，为了方便清洗维护，所述的预过滤器、粗过滤器、一级除菌过滤器及终端除菌过滤器的底部均设有排放阀。

无菌水生产设备中的装置及管路由UPVC、CPVC材质以及SS304、SS316、SS316L等不锈钢材质制成。

一级除菌过滤器之后的管道及设在管路上的管件均使用卫生级产品，按照无菌工艺的施工要求制造安装，可以使用蒸汽反复对该部分设备和管道进行灭菌操作。

本发明的设备在常温状态下运行。本发明的设备在运行过程中，水在进入发酵罐之前，不需要额外添加任何杀菌剂，不会对生物发酵产生任何负面影响。本发明的设备可使用自来水、井水、地表水等作为原水。