[发明专利]一种临界相生物反应器及反应方法

摘要

本发明公开了一种临界相生物反应器，包括收集罐，还包括气雾培养室，气雾培养室的底部与收集漏斗连通，收集漏斗与收集罐底部连通，收集罐顶部设置有抽气口，气雾培养室的底部设置有筛板，还包括用于照射气雾培养室内部的LED灯，气雾培养室的顶部设置有声场发生器，气雾培养室的顶部还依次连通有强磁管、超声雾化器、负离子发生器和活性炭空气过滤柱。还公开了一种临界相生物反应方法。本发明培养植物个体或器官可以抑制角质层产生，提高次生代谢产物分泌能力，或培养微生物固定化菌丝或微生物固定化细胞，并采用超声雾洗脱法，不断洗脱并降低植物体或器官表面的代谢产物，以实现连续生产次生代谢产物而无需破坏植物体或器官或菌丝体。

主权项

1.一种临界相生物反应方法，利用一种临界相生物反应器，包括收集罐(17)，还包括气雾培养室(6)，气雾培养室(6)的底部与收集漏斗(9)连通，收集漏斗(9)与收集罐(17)底部连通，收集罐(17)顶部设置有抽气口(11)，气雾培养室(6)的底部设置有筛板(12)，还包括用于照射气雾培养室(6)内部的LED灯(5)，气雾培养室(6)的顶部设置有声场发生器(19)，气雾培养室(6)的顶部还依次连通有强磁管(4)、超声雾化器(3)、负离子发生器(2)和活性炭空气过滤柱(1)，收集漏斗(9)的漏嘴设置有阀门(15)，气雾培养室(6)的中部设置有若干层筛板(12)，各个筛板(12)上按照预定间隔设置有糙面固定化珠子(18)，气雾培养室(6)的顶部设置有喷雾头(3‑1)，其特征在于，包括以下步骤：将洗干净的糙面固定化珠子(18)和沙堆堆放在气雾培养室(6)的筛板(12)上，沙堆为粒径1‑3毫米的洁净石英砂或粒径2‑5毫米的洁净珍珠岩，再通入臭氧气体对气雾培养室(6)及各个连通管道灭菌后，再关紧阀门(15)，向气雾培养室(6)内注入含有鼠李糖的MS培养液，鼠李糖在MS培养液中的含量为1‑20g/L，直至浸没筛板上的沙堆，并向培养液接种薯蓣皂苷菌Penicillium dioscin，中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC No:M206001，接种量为液体菌种10‑50毫升/升，25‑28摄氏度液体发酵3‑7天之后，放出MS培养液，此时沙粒表面和沙粒缝隙布满菌丝，向超声雾化器(3)加入薯蓣皂苷饱和水溶液并开启超声雾化器(3)，或者通过喷雾头(3‑1)向培养室(6)内的沙堆喷洒薯蓣总皂苷饱和水溶液或薯蓣总皂苷悬浊液，让培养室(6)的筛板(12)上的沙堆浸满薯蓣皂苷但不下滴为准，然后再将超声雾化器(3)内溶液换成MS无糖培养液，开启超声雾化器(3)和负离子发生器(2)，并从抽气口(11)开始抽气，并在收集罐(17)内加入10‑50％收集罐(17)容积的石油醚，薯蓣皂苷菌和薯蓣皂苷在沙粒表面气液临界相进行生化反应，整个生化反应过程中开启声场发生器(19)，声场发射方式为：强—弱交替反复循环，强声场功率为100‑500W，时间为0.1～1秒；弱声场功率为50W，时间为0.1～1秒，在抽气口(11)的负压作用下，空气经过活性炭空气过滤柱(1)过滤后被负离子发生器(2)加电子后与超声雾化器(3)产生的MS无糖营养液雾滴一起通过强磁管(4)时，强磁管(4)内表面磁场强度为4000mT，雾滴的水分子被磁化，然后一起进入气雾培养室(6)为薯蓣皂苷水解菌提供负离子环境和营养，促进微生物的水解活性，水解产生的薯蓣皂苷元一部分附着在微生物表面或沙粒表面，一部分随雾化形成的雾滴流到收集罐(17)内进入石油醚层，水解反应1‑7天后，回收收集罐(17)内的石油醚，蒸干得到薯蓣皂苷元，收集培养室(6)内筛板(12)上的沙堆并将沙堆烘干，用石油醚提取回收得到薯蓣皂苷元，将这两种薯蓣皂苷元合并一起即为薯蓣皂苷的水解产物。