[发明专利]一种微生物菌种的扩培装置及方法

说明书

本发明公开了一种微生物菌种的扩培方法，包括如下步骤：步骤100、将需氧型菌种投入培养罐内，向培养罐内通入无菌空气并对培养液进行同步搅拌；步骤200、当培养罐内的气体压强达到预设最高值后，停止无菌空气的通入与以及培养液的搅拌；步骤300、当培养罐内的气体压强低于预设最低值时，继续向培养罐内通入无菌空气并进行同步搅拌；步骤400、重复步骤200和步骤300直至培养罐内的菌种数量达到指定数量级；本发明还提供了一种微生物菌种的扩培装置；本发明将微生物培养过程中氧气的通入改为间歇式，利用高压有助于氧气的溶解，在通氧结束后，停止搅拌，创造微生物不受打扰的增殖状态，避免菌体受损，从而提高了菌群的繁殖速度与质量。

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，具体涉及一种微生物菌种的扩培装置及方法。

背景技术

在微生物领域，常常涉及到菌种的培养、增殖，使菌株在一定的温度条件下、在适宜的培养基中增殖以扩大数量，满足该菌种在人用药、兽用药、饲料、养殖等领域的使用需要。尤其是对于芽孢杆菌，如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、酪酸梭菌等，都需要在发酵罐内进行发酵、增殖，使活菌数量显著增加。微生物的二级扩培是为了获得纯菌株，每个菌落的细菌都是由同一个细菌分裂繁殖出来的。它们的遗传物质基本上一样。

对于需氧菌的扩培，需要在培养过程中向培养基中通入氧气，同时，为了提高氧气的溶解量，现有技术的一般采用立式固定罐，利用机械搅拌增加氧气与液体培养基的接触面积以提高氧溶解量，但是长时间的机械搅拌下产生的剪切作用下更容易伤害菌体，而且耗能更高，通常一台2立方左右的扩培罐动力约5kw，这样对成本控制极为不利，让企业失去市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物菌种的扩培装置及方法，以解决现有技术中机械搅拌以提高溶解氧容易伤害菌体且耗能较高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种微生物菌种的扩培方法，包括如下步骤：

步骤100、将需氧型菌种投入培养罐内，向培养罐内通入无菌空气并对培养液进行同步搅拌；

步骤200、当培养罐内的气体压强达到预设最高值后，停止无菌空气的通入与以及培养液的搅拌；

步骤300、当培养罐内的气体压强低于预设最低值时，继续向培养罐内通入无菌空气并进行同步搅拌；

步骤400、重复步骤200和步骤300直至培养罐内的菌种数量达到指定数量级。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，在通入无菌空气之前，还包括：在所述培养罐内建立独立的空腔以使得空腔包含培养罐内罐体和罐盖的缝隙处，保持空腔内的气体压强大于1个标准大气压以避免外界空气沿罐体和罐盖的缝隙处进入培养罐内部。

本发明还提供了一种用于上述微生物菌种的扩培方法的装置，包括：

培养罐，用于提供微生物菌种的扩培空间；

通气机构，与所述培养罐的内腔相连通，所述通气机构用于向所述培养罐提供无菌空气；

气压反馈机构，设置于所述培养罐的内部，所述气压反馈机构用于在所述培养罐内的气压达到预设值后驱动所述通气机构停止向所述培养罐内通气；

气动搅拌机构，设置于所述培养罐的内部，所述气动搅拌机构以所述通气机构通入的无菌空气为气源以完成自身搅拌动作。

作为本发明的一种优选方案，所述预设值包括预设最低值和预设最高值；

在所述培养罐内的气压达到预设最高值时，所述气压反馈机构驱动所述通气机构停止向所述培养罐内通气；

在所述培养罐内的气压低于预设最低值时，所述气压反馈机构驱动所述通气机构向所述培养罐内通气。