(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221584192.1 (22)申请日 2022.06.23 (73)专利权人 河北纳科生物科技有限公司 地址 050035 河北省石家庄市高新区祁连 街95号慧谷大厦A座2 2层2208 (72)发明人 王坤　窦茜茜　吴飞陶　宋富　 徐兰举　 (74)专利代理 机构 石家庄德皓专利代理事务所 (普通合伙) 1312 9 专利代理师 杨瑞龙 (51)Int.Cl. C12M 1/02(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/12(2006.01)C12M 1/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种微生物高密度发酵计量补料分配系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种微生物高密度发酵计 量补料分配系统， 其包括补料系统、 计量系统、 发 酵罐、 第一蒸汽供应系统、 空气供应系统以及第 二蒸汽供应系统， 所述补料系统通过补料管路与 所述计量系统连接， 所述计量系统通过补料管路 二与发酵罐下部连接， 所述第一蒸汽 供应系统以 及空气供应系统通过管路与发酵罐下部连接， 所 述第二蒸汽 供应系统通过管路与补料管路连接； 本实用新型适合微生物高密度发酵的大型发酵 系统， 灵活性高， 适合不同补料料液， 满足定量补 料、 连续计量补料、 恒PH控制等控制需求， 结构简 单， 一次性投资少， 维护简单方便 。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 217628345 U 2022.10.21 CN 217628345 U 1.一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 其包括补料系统、 计量系 统、 发酵罐、 第一蒸汽供应系统、 空气供应系统以及第二蒸汽供应系统， 所述补料系统通过 补料管路与所述计量系统连接， 所述计量系统通过补料管路二与发酵罐下部连接， 所述第 一蒸汽供应系统以及空气供应系统通过管路与发酵罐下部连接， 所述第二蒸汽供应系统通 过管路与补料 管路连接； 所述发酵罐包括罐体、 设置在罐体内底部的空气分布器组件、 设置在空气分布器组件 上部用于使料液均匀分散的锥形补料分布器组件、 以及设置在罐体内的搅拌机构， 所述空 气分布器组件与所述第一蒸汽供应系统以及空气供应系统连接， 所述锥形补料分布器组件 与所述补料系统连接 。 2.根据权利要求1所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 锥形补料分布器组件包括与补料系统连接的料液分布器以及向下倾斜设置在料液分布器 上的多个喇叭口一； 所述空气分布器组件包括与空气供应系统连接的环形分布器以及向上倾斜设置在环 形分布器上的多个喇叭口二， 所述喇叭口一与喇叭口二数量相对应且朝向一 致设置。 3.根据权利要求2所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 多个 所述喇叭口一侧 壁上设置有通孔一， 所述料液分布器上设置有多个所述通孔二， 所述通孔 一与所述 通孔二对应固定连通。 4.根据权利要求1所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 搅拌机构包括竖直设置在发酵罐内的搅拌轴、 设置在搅拌轴 上部的搅拌桨、 设置在搅拌轴 底端且位于锥形布料器上 方的圆盘搅拌桨以及驱动其旋转的减速电机 。 5.根据权利要求1所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 补料系统包括至少 3个以上的补料罐， 所述补料罐与计量系统连接的补料管路上设置有对 应的第一气动隔膜阀和出 料阀门。 6.根据权利要求5所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 计量系统包括与所述补料罐相对应数量的计量杯， 所述计量杯与发酵罐之 间还设置有用于 使内外界压力一 致的平衡管路。 7.根据权利要求6所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 计量杯顶端设置有超声 波液位传感器。 8.根据权利要求7所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 计量杯上还设置有用于观测料 液进料情况的观察镜 。 9.根据权利要求3所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所述 喇叭口一在所述料 液分布器上设置为3 ‑6个。 10.根据权利要求7所述的一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其特征在于： 所 述第一气动隔膜阀和所述超声 波液位传感器与发酵自控系统连接， 用于实现自动控制。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217628345 U 2一种微生物高密 度发酵计量补料分配系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及微生物发酵设备技术领域， 尤其是一种微生物高密度发酵计量补 料分配系统。 背景技术 [0002]近年来重组D NA技术的广 泛应用， 通过重组D NA技术可以将原来非微生物产生的产 物由微生物 来生产， 在医、 农、 工等方面得到广泛的应用， 加快了重组DNA 技术与大规模培养 的结合进程， 使很多 无法大量 获得的产 物能够大量的生产， 从而应用于各类产品。 采取高密 度培养的技术， 提高微生物菌体发酵密度， 并最 终提高产物的比生产率， 不仅可以减少培养 体积， 强化下游的分离提取， 还可以缩短生产周期、 减少设备投资， 从而降低生产成本， 极大 地提高产品在市场上 的竞争力， 因此成为近年来发酵产业发展的重要方向。 微生物高密度 发酵生产的关键技术是补料系统， 通过补充 营养物质， 使基质浓度保持在较低水平， 有效的 抑制副产物的积累， 提高产物的表达效率。 [0003]现有补料系统大多在发酵罐顶不 同位置开孔， 补加不同补料液， 其中补料系统有 诸多设计不适合高密度发酵， 如补加消泡剂料液时， 因罐体内发酵过程中产生泡沫的现象， 补加的料液会悬浮在泡沫上， 无法及时的产生作用， 产生泡沫溢出的情况； 在补加一些营养 物质时， 因无法及时的到达发酵罐内均匀分布为微生物提供营养， 产生一些副产物或抑制 物。 [0004]如公告号为CN212316093U的中国专利， 公开了一种液体深层发酵补料系统， 其通 过在发酵罐中增加一个置于两层 搅拌中间的料液分布器， 以及配套的管道、 阀门等， 以缩短 补料液与培养基的混合时间， 但是， 当补料系统的补料液量较少时， 在发酵罐内液体自有的 压力下， 通过一个料液分布器， 无法让补料液都通过分布器上的开孔， 料液只会在距离近端 的开口流出， 远端的开孔无法起到 分布的效果， 因此亟需提出一种迅速 混合均匀， 不会产生 影响细胞生长和产物表达的抑制物， 提高了最终产物表达水平的高密度发酵计量补料分配 系统。 实用新型内容 [0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种微生物高密度发酵计量补料分配系 统， 使料液迅速混合均匀， 防止产生影响细胞生长和产物 表达的抑制物。 [0006]为解决上述问题， 本实用新型 所采取的技 术方案是： [0007]一种微生物高密度发酵计量补料分配系统， 其包括补料系统、 计量系统、 发酵罐、 第一蒸汽供应系统、 空气供应系统以及第二蒸汽供应系统， 所述补料系统通过补料管路与 所述计量系统连接， 所述计量系统通过补料管路二与发酵罐下部连接， 所述第一蒸汽供应 系统以及空气供应系统通过管路与发酵罐下部连接， 所述第二蒸汽供应系统通过管路与补 料管路连接； [0008]所述发酵罐包括罐体、 设置在罐体内底部 的空气分布器组件、 设置在空气分布器说　明　书 1/5 页 3 CN 217628345 U 3