[发明专利]连续灭菌装置的运转方法、连续灭菌装置、发酵系统以及连续发酵系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于将液状的培养基、食品或药品等灭菌到微生物上安全的状态的连续灭菌装置的运转方法、连续灭菌装置、发酵系统以及连续发酵系统。

背景技术

目前，存在对微生物、培养细胞进行培养并连续地回收生产物的方法。具体而言，开发了使用过滤膜使生产物从微生物等中分离，并且将未滤过液中所包含的微生物等再次送回培养液中的连续发酵法。

在连续发酵法中，连续地供给灭菌后的培养基而连续地对微生物、培养细胞进行培养。为了连续地供给灭菌后的培养基，在连续发酵法中，可以使用能够连续地对培养基进行灭菌的连续灭菌装置。连续灭菌装置能够通过短时间的加热处理进行培养基的灭菌。

通常，工业上为了廉价地生产发酵制品，期望一次性大量地生产。在这种情况下，连续发酵处理中所使用的发酵装置的发酵罐成为数百吨规模。如果在这种规模的发酵罐容纳培养基的状态下进行灭菌处理，则将发酵罐中央的培养基加热至适合灭菌的温度需要长时间，且长时间的加热可能会导致培养基变质。因此，作为培养基的灭菌处理，对每个发酵罐进行灭菌的分批灭菌实质上是行不通的。也由于这样的原因，能够高温短时间灭菌、且能将加热导致的培养基的变质抑制到最小限度的连续灭菌装置，适合在培养基的灭菌处理中使用。

连续灭菌装置具备用于加热灭菌对象液体的加热部、用于将加热后的 灭菌对象液体的温度保持设定时间而进行灭菌的保持部、以及能够将灭菌后的灭菌对象液体冷却至常温左右的冷却部(例如，参照专利文献1)。

连续灭菌装置中，作为灭菌对象液体的加热方式，有多重管型、板型和蒸汽喷射器型等。蒸汽喷射器型是向灭菌对象液体中直接导入蒸汽的方式，能够使灭菌对象液体瞬间变成高温，能够同时进行连续灭菌装置内的灭菌(例如，参照专利文献2)。然而，通常，在工业工艺所使用的蒸汽中混有锅炉防垢剂(防锈)，如果培养基中混入锅炉防垢剂，则可能会对发酵性能产生不良影响。因此，在连续发酵法等发酵工艺中，使用多重管型或板型。另一方面，虽然多重管型和板型能够在不使用锅炉防垢剂的情况下进行连续灭菌处理，但是却不能进行像蒸汽喷射器型那样将灭菌对象液体瞬间变成高温那种程度的加热处理。

图10是表示目前的多重管型的连续灭菌装置的概略构成的一例的模式图。图10所示的连续灭菌装置100具有：压送作为压送对象的培养基、食品、药品(以下称为灭菌对象液体)或灭菌液的压送泵101、加热由压送泵101输送的灭菌对象液或灭菌液的加热部102、以规定的温度、规定时间保持被加热部102加热后的灭菌对象液体或灭菌液的保持部103、冷却被保持部103保持从而完成了加热灭菌的灭菌对象液体或灭菌液的冷却部104、以及设置于冷却部104的后段、冷却灭菌液的冷却部105，通过将它们用配管连接而形成流路。此外，连续灭菌装置100通过未图示的控制部来控制运作。

连续灭菌装置100中，压送泵101、加热部102、保持部103和冷却部104通过配管106依次连接，形成作为一条流路的第1流路。此外，连续灭菌装置100中，通过将配管106的上游侧的端部以及下游侧的端部与配管107的两端部分别连接从而形成第2流路。第2流路中，设置有冷却部105。

配管106具有设置于压送泵101前段的阀111和设置于冷却部104后段的阀112、阀113。其中，阀112设置于配管106与配管107的连接部分的前段(上游侧)，阀113设置于配管106与配管107的连接部分的后段(下 游侧)。此外，配管107具有分别设置于与配管106的连接的部分附近的阀114、阀115。阀114设置于配管107中的与第1流路(配管106)的下游侧的连接部分。阀115设置于配管107中的与第1流路的上游侧的连接部分。

加热部102通过使蒸汽在沿着配管106设置的配管102a的内部流通来加热配管106。此外，冷却部104、冷却部105通过使冷却水在沿着配管106、配管107分别设置的配管104a、配管105a的内部流通来分别冷却配管106、配管107。