[发明专利]一种取样装置及发酵罐无菌取样方法

说明书

本发明公开了一种取样装置及发酵罐无菌取样方法，其中该装置包括高温高压气体发生器、分离膜管、支撑体和样品池，所述分离膜管固定在所述支撑体上，所述分离膜管的外壁周圈和外界直接接触，所述分离膜管的一端通过第一管路与所述高温高压气体发生器相连接，所述第一管路上设置有稳压稳流阀，所述分离膜管的另一端通过第二管路与所述样品池相连接，所述第二管路上设置有第一开关阀。本发明中采用设置高温高压气体发生器的方式，使得高温高压气体可以消除取样装置管路内残留的液滴，并防止管内壁生长微生物堵塞管路，避免了样品进入分离膜管内发生污染及堵塞的问题；同时在每次采样完成后，可以对分离膜管进行气体反向冲洗，避免了管路堵塞的问题。

技术领域

本发明涉及发酵过程取样检测技术领域，特别是涉及一种取样装置及发酵罐无菌取样方法。

背景技术

生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机(容器)，如发酵罐、酶或细胞反应器等，在食品与发酵(如酒类、氨基酸、有机酸)、医药(抗生素、干扰素)、环境(生物降解)、生物能源(纤维素乙醇、产油微藻、沼气)等生产和科研领域广泛应用。

要维持生物反应器的高效运行，即获得最大的生物转化率和最低的成本，需要对反应器中的生物过程进行控制，其控制的基础就是对反应器内各种参数进行检测。

生物反应器的检测方式有离线检测和在线检测两种。离线检测是由人工取样，然后，将样品送到化验室或仪器室，通过专用仪器进行测定。在线检测是把检测仪器直接与反应器连接在一起或检测传感器探头插入反应器内进行检测。优点是取样和检测过程可连续、迅速、准确完成，能及时、准确、连续的反映反应器生化过程的动态变化，有利于生物反应过程的优化与控制。

在线检测系统一般包含2个部分：(1)分析检测技术和设备(检测装置)；(2)能将检测装置和反应器内部介质相结合的装置即取样装置。

现有技术中的取样装置主要包括两类，其中，一类是由管道和阀门组成，一类是分离膜过滤。管道阀门组成的取样装置不足之处在于：取出的是反应器内原样，含有菌体、原料粗渣等，往往需经过过滤处理后才能进入仪器测定；为避免取样过程的污染，必须需要配置灭菌装置，如蒸汽、紫外灯等。对于分离膜过滤取样，由于膜的孔径阻止了菌体的通过，避免了外源污染，不足之处是液体中的杂质容易造成分离膜网孔的阻塞，过滤稳定性差，需要经常清洗或更换。

发明内容

本发明的目的是提供一种取样效率高、取样质量好、使用安全方便的取样装置及发酵罐无菌取样方法，以解决现有发酵罐无菌取样装置及取样方法装置中分离膜网孔易阻塞、易污染导致取样样品质量差、取样效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种取样装置，包括高温高压气体发生器、分离膜管、支撑体和样品池，所述分离膜管固定在所述支撑体上，所述分离膜管的外壁周圈和外界直接接触，所述分离膜管的一端通过第一管路与所述高温高压气体发生器相连接，所述第一管路上设置有稳压稳流阀，所述分离膜管的另一端通过第二管路与所述样品池相连接，所述第二管路上设置有第一开关阀。

优选的，所述支撑体上设置有流体通道，所述分离膜管的两端分别与相应的所述流体通道相连接，所述流体通道分别与所述第一管路和所述第二管路相连接。

优选的，所述第二管路上还设置有第二开关阀，所述第二开关阀靠近其中一个所述流体通道。

优选的，所述分离膜管的两端与所述流体通道的连接处设置有密封结构。

优选的，所述分离膜管的材质为多孔陶瓷或有机高分子膜；优选的，所述多孔陶瓷或有机高分子膜的孔径在0.1-0.2μm。

优选的，所述第二管路上还设置有第二开关阀，所述第二开关阀靠近所述分离膜管。