一种芽孢杆菌发酵用分离设备的制作方法

本技术涉及微生物分离领域，尤其是一种芽孢杆菌发酵用分离设备。

背景技术：

1、芽孢杆菌作为一类重要的工业微生物，广泛应用于食品、饲料、农业、医药、环保等领域，其发酵过程通常会产生目标产物，如酶制剂(如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等)、生物农药、生物肥料、抗生素或其代谢产物等。

2、在发酵结束后，需要将目标产物或目标微生物细胞或其结构成分，如芽孢从复杂的发酵液中分离、纯化出来，发酵液通常是一个包含水、目标产物、未利用的培养基成分、代谢副产物、菌体(营养体或芽孢)、蛋白质、多糖、色素以及各种离子和杂质的复杂混合物。

3、芽孢杆菌发酵过程中易产生大量粘性多糖，导致发酵液粘性高、起泡多，不仅会影响菌种生长环境，限制菌数提升(常规芽孢杆菌可达到5000-6000亿cfu/g，受多糖影响的菌种仅能达到3000+亿cfu/g)，还会增加后续分离难度，芽孢杆菌发酵产物如菌体、蛋白酶、代谢产物的分离提纯是决定产品质量的关键环节，尤其在酶解体系中，发酵液因粘性多糖存在，体系更复杂，含菌体残骸、酶解小分子、未降解底物及高粘性多糖，传统单一分离方式无法精准适配多组分分离及降粘需求，单一离心仅能去除大颗粒残渣，无法分离粘性多糖或降低体系粘度，单一过滤易因多糖粘性导致滤膜堵塞，且无法有效分离多糖，导致目标菌体被多糖包裹流失，得率极低，同时菌种生长受限；

4、为此，我们提出一种芽孢杆菌发酵用分离设备解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种芽孢杆菌发酵用分离设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种芽孢杆菌发酵用分离设备，包括主罐体，所述主罐体的一侧设置有分离罐，所述主罐体的内部安装有离心分离组件，所述主罐体顶端一侧固定连接有酶添加口，所述酶添加口配备密封盖，所述分离罐的一侧设置有侧端盖，所述侧端盖靠近分离罐的一侧固定连接有过滤组件，所述过滤组件包括陶瓷膜、聚酰胺纳滤膜和多糖分离膜，所述陶瓷膜位于聚酰胺纳滤膜上方，所述多糖分离膜位于陶瓷膜上方。

4、所述侧端盖的上表面固定连接有两个锁紧螺栓座，每个所述锁紧螺栓座的内部均设置有锁紧螺栓，所述分离罐的一侧面开设有与锁紧螺栓适配的锁紧孔，所述侧端盖的外表面固定连接有两个定位凸块，所述分离罐的外表面固定连接有两个与定位凸块相适配的定位卡槽，所述主罐体的顶端设置有密封顶盖，所述密封顶盖的上表面设置有顶盖提手。

5、所述主罐体内壁设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌电机固定于密封顶盖上表面，所述搅拌轴贯穿密封顶盖与搅拌电机输出端连接，所述搅拌桨固定于搅拌轴底部。

6、在进一步的实施例中，所述主罐体与离心分离组件之间设置有增压输送泵，所述增压输送泵的输出端固定连通有输送管，所述输送管与分离罐相连通，所述增压输送泵的输入端与主罐体的底端相连通。

7、在进一步的实施例中，所述分离罐的底端固定连通有排出管，所述分离罐的内壁固定连接有导流板，所述侧端盖靠近分离罐的一侧设置有密封圈，所述分离罐的顶端设置有消泡剂添加口，所述消泡剂添加口配备密封塞。

8、在进一步的实施例中，所述离心分离组件包括固定连接于主罐体内的支撑架、固定连接于支撑架上的防护壳，所述防护壳的内壁固定连接有离心驱动电机，所述离心驱动电机的输出端固定连接有离心转筒，所述离心转筒内壁设置有防粘涂层。

9、在进一步的实施例中，所述离心分离组件还包括固定连接于主罐体内的固定环轨，所述固定环轨的内部转动连接有稳定套环，所述稳定套环的内圈与离心分离组件的顶端相连接。

10、在进一步的实施例中，所述分离罐的外表面固定连接有多个加固支脚。

11、在进一步的实施例中，所述多糖分离膜为亲水性超滤膜，孔径为10-50kda，专门截留粘性多糖，所述陶瓷膜孔径为0.1-1μm，截留细小杂质与变性酶蛋白，所述聚酰胺纳滤膜孔径为1-10nm，精准截留目标菌体，允许小分子杂质通过。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

13、一、本装置针对芽孢杆菌发酵液粘性高、起泡多、多糖干扰菌种生长的问题，增设酶添加口与搅拌组件，可通过酶添加口加入多糖降解酶(如葡聚糖酶、甘露聚糖酶等)，配合搅拌组件使酶与发酵液充分混合，高效降解粘性多糖，降低体系粘度，分离罐顶端的消泡剂添加口可按需加入消泡剂，抑制发酵液起泡，改善菌种生长环境，助力菌数提升至5000-6000亿cfu/g的常规水平。

14、二、本装置通过主罐体内的离心分离组件通过防粘涂层的离心转筒稳定旋转，温和去除酶解体系中的菌体残渣、大颗粒底物及部分未降解多糖，避免目标菌体被包裹流失，增压输送泵将离心上清液加压输送至分离罐，过滤组件的多糖分离膜先精准截留剩余粘性多糖，陶瓷膜截留细小杂质与变性酶蛋白，聚酰胺纳滤膜精准截留目标菌体，实现多糖、杂质、菌体的分级分离，大幅提升菌体得率，解决传统设备无法分离粘性多糖、菌种生长受限的问题。

15、三、本装置通过侧端盖通过锁紧螺栓快速拆卸，便于收集过滤组件上截留的目标菌体，同时利于后续过滤组件的彻底清洗与更换，避免多糖残留导致的滤膜堵塞，各组件的密封设计与防粘涂层，进一步减少污染与物料损耗，保障分离效率与菌体纯度。

1.一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：包括主罐体(1)，所述主罐体(1)的一侧设置有分离罐(9)，所述主罐体(1)的内部安装有离心分离组件(2)，所述主罐体(1)顶端一侧固定连接有酶添加口(20)，所述酶添加口(20)配备密封盖，所述分离罐(9)的一侧设置有侧端盖(12)，所述侧端盖(12)靠近分离罐(9)的一侧固定连接有过滤组件(13)，所述过滤组件(13)包括陶瓷膜(131)、聚酰胺纳滤膜(132)和多糖分离膜(133)，所述陶瓷膜(131)位于聚酰胺纳滤膜(132)上方，所述多糖分离膜(133)位于陶瓷膜(131)上方；

2.根据权利要求1所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述主罐体(1)与离心分离组件(2)之间设置有增压输送泵(5)，所述增压输送泵(5)的输出端固定连通有输送管(8)，所述输送管(8)与分离罐(9)相连通，所述增压输送泵(5)的输入端与主罐体(1)的底端相连通。

3.根据权利要求1所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述分离罐(9)的底端固定连通有排出管(11)，所述分离罐(9)的内壁固定连接有导流板(18)，所述侧端盖(12)靠近分离罐(9)的一侧设置有密封圈，所述分离罐(9)的顶端设置有消泡剂添加口(26)，所述消泡剂添加口(26)配备密封塞。

4.根据权利要求1所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述离心分离组件(2)包括固定连接于主罐体(1)内的支撑架(21)、固定连接于支撑架(21)上的防护壳(22)，所述防护壳(22)的内壁固定连接有离心驱动电机(23)，所述离心驱动电机(23)的输出端固定连接有离心转筒(24)，所述离心转筒(24)内壁设置有防粘涂层。

5.根据权利要求4所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述离心分离组件(2)还包括固定连接于主罐体(1)内的固定环轨(3)，所述固定环轨(3)的内部转动连接有稳定套环(4)，所述稳定套环(4)的内圈与离心分离组件(2)的顶端相连接。

6.根据权利要求1所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述分离罐(9)的外表面固定连接有多个加固支脚(10)。

7.根据权利要求1所述的一种芽孢杆菌发酵用分离设备，其特征在于：所述多糖分离膜(133)为亲水性超滤膜，孔径为10-50kda，专门截留粘性多糖，所述陶瓷膜(131)孔径为0.1-1μm，截留细小杂质与变性酶蛋白，所述聚酰胺纳滤膜(132)孔径为1-10nm，精准截留目标菌体，允许小分子杂质通过。