一种用于液体菌种培养的接种装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于液体菌种培养的接种装置，属于生物发酵技术领域。

背景技术：

传统液体菌种接种工艺流程一般为：试管活化→试管种转接、培养→试管转接摇瓶种并摇床培养→摇好后的摇瓶种接入不锈钢培养罐内培养。其中摇瓶种转接培养罐的操作过程为：清洁培养罐接种口部位并消毒→在培养罐接种口套上酒精棉圈→人员戴手套→点燃接种口酒精棉圈→罐体泄压保持在微压状态，并同时打开培养罐接种口→拿起摇瓶种在已经点燃的酒精火焰上方烧烤数秒种→拔掉摇瓶种棉圈并把菌种倒入培养罐内→关闭接种口并恢复所需要设定的罐压值→把还在燃烧的酒精棉取下来并扔到安全处扑灭。

以上传统的摇瓶种转接过程存在如下弊端：

1、成本高，每次转接必须使用如棉圈或酒精棉以产生火焰；

2、程序繁琐，专业性强，对操作人员技巧性要求较高，普通操作人员需要不断适应，操作失误概率大，易造成培养失败；

3、操作不安全并有少量污染，在操作过程中会有火焰、烟雾甚至有毒气体产生，对操作人员身体健康产生影响；

4、在接种过程中，接入的多个摇瓶会产生多个燃烧冒烟的棉塞，一般情况下操作人员都会把它扔在地面上，易产生有害物质且不卫生；

5、浪费人力，传统接种工艺至少需要两个人配合才能完成工作，且完成整个接种操作用时较长；

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有的液体菌种培养的接种过程繁琐、成本过高、对操作人员的技巧性要求较高且浪费人力的问题，进而提供了一种用于液体菌种培养的接种装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于液体菌种培养的接种装置，它包括培养罐及摇瓶，它还包括气泵、气体传送管路及液体传送管路，所述培养罐上连通固接有接种管，摇瓶顶部固设有瓶盖，所述瓶盖内安装有滤芯，瓶盖的顶部与所述气泵之间通过气体传送管路连通设置，摇瓶的下部连通设置有出液控制管，所述出液控制管与所述接种管之间通过液体传送管路连通设置，其中所述瓶盖的顶部、所述出液控制管上及所述接种管上均设置有第一阀门，所述出液控制管上远离摇瓶的一端部还设置有第二阀门。

进一步地，所述培养罐上还连通固设有出气管，所述出气管上设置有第二阀门，气体传送管路上靠近气泵的一端部装设有三通，出气管、气泵及气体传送管路通过所述三通连通设置，且气泵与三通之间的管路上以及出气管上的第二阀门与三通之间的管路上均设置有第一阀门。

进一步地，所述瓶盖包括通过第一法兰盘固接为一体的上半盖体和下半盖体，其中上半盖体外部固设有第一连接管，上半盖体内部固设有第二连接管，且第一连接管与第二连接管同轴连通设置，滤芯的顶端与第二连接管螺纹连接，气体传送管路与第一连接管固接，所述下半盖体的下部与摇瓶上部螺纹连接，且滤芯的底端与摇瓶顶端紧密接触。

进一步地，所述瓶盖包括通过第一法兰盘固接为一体的上半盖体和下半盖体，其中上半盖体外部连通固接有第一连接管，下半盖体的内部连通固接有第三连接管，所述滤芯与第三连接管螺纹连接，下半盖体的底端固接有连接螺套，且所述连接螺套与所述第三连接管同轴连通设置，所述连接螺套与摇瓶上部螺纹连接。

进一步地，上半盖体与气体传送管路之间还设置有连接件，所述连接件包括进气控制管及设置在进气控制管一端的活接，进气控制管的另一端与气体传送管路连通，且进气控制管上设置有第一阀门，进气控制管与第一连接管通过所述活接固接。

进一步地，所述摇瓶包括上半瓶体和下半瓶体，且上半瓶体和下半瓶体通过第二法兰盘固接。

进一步地，所述下半瓶体内固设有搅拌组件，所述搅拌组件包括第一搅拌杆、若干第二搅拌杆和若干叶片，其中第一搅拌杆竖直固设在瓶体底部中心位置，若干第二搅拌杆沿下半瓶体周向均布，且每个第二搅拌杆的两端均分别与下半瓶体的侧壁和底部固接，在第一搅拌杆的外壁和第二搅拌杆的外壁分别固设有若干叶片。

进一步地，气体传送管路上安装有压力表。

进一步地，下半瓶体的外壁固设有扶手，且下半瓶体的侧壁设置有可视窗口，所述可视窗口上设置有刻度线。

一种用于液体菌种培养的接种装置，它包括培养罐及摇瓶，它还包括气体传送管路及液体传送管路，其中培养罐上设置有接种管和出气管，摇瓶顶部固设有瓶盖，所述瓶盖内安装有滤芯，瓶盖的顶部与所述出气管之间通过气体传送管路连通设置，摇瓶的下部连通设置有出液控制管，所述出液控制管与所述接种管之间通过液体传送管路连通设置，其中所述瓶盖的顶部、所述出液控制管上、所述接种管上以及所述出气管上均设置有第一阀门，所述出液控制管上远离摇瓶的一端部还设置有第二阀门。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

通过滤芯对充入摇瓶内的洁净空气进行二次过滤，有效减少进入培养罐内的液体的污染。

使用本申请在接种时，摇瓶内的液体全程通过液体传送管路传输至培养罐内，并且在接种前通过培养罐内的高温蒸汽对液体传送管路进行灭菌，与现有接种设备相比较，接种过程更简单，接种过程不再需要大量的酒精棉塞实现灭菌，使得成本大大降低，安全卫生且无任何有害物质产生，有效降低了摇瓶内液体菌种进入培养罐时的污染，大大降低了对操作人员的技巧性要求；接种过程中不再需要人工搬运摇瓶并手动将其内的液体菌种倒入培养罐内，且能实现迅速接种，大大节省了人力和操作时间。有效提高了工作效率。设备可循环重复性使用，利用率更高，成本更低。

培养罐与摇瓶之间通过管路连接，在完全密闭的条件下接种，简单安全，有效控制由于人员操作引起的人为失误，控制了成品率。

附图说明

图1为具体实施方式一中气体传送管路直接连接气泵的结构示意图；

图2为具体实施方式一中气体传送管路通过三通同时连接气泵与培养罐的结构示意图；

图3为具体实施方式二中摇瓶的结构示意图；

图4为图1中摇瓶的局部放大剖视图；

图5为图3中摇瓶的局部放大剖视图；

图6为下半瓶体的主剖视示意图；

图7为具体实施方式三的结构示意图(摇瓶部分未示出)；

图8为接种管外接多头进流管、出气管外接多头分流管的结构示意图；

图9为具体实施方式三中气体传送管路直接连接培养罐的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、2、4、6及8说明本实施方式，一种用于液体菌种培养的接种装置，它包括培养罐1及摇瓶2，它还包括气泵3、气体传送管路4及液体传送管路5，所述培养罐1上连通固接有接种管1-1，摇瓶2顶部固设有瓶盖6，所述瓶盖6内安装有滤芯6-1，瓶盖6的顶部与所述气泵3之间通过气体传送管路4连通设置，摇瓶2的下部连通设置有出液控制管2-1，所述出液控制管2-1与所述接种管1-1之间通过液体传送管路5连通设置，其中所述瓶盖6的顶部、所述出液控制管2-1上及所述接种管1-1上均设置有第一阀门7，所述出液控制管2-1上远离摇瓶2的一端部还设置有第二阀门8。

所述接种管1-1可外接多头进流管9，所述气泵3可外接多头分流管10，多头进流管9的多个进口一一对应通过多个液体传送管路5对接多个摇瓶2的出液控制管2-1，多头分流管10的多个出口一一对应通过多个气体传送管路4对接多个摇瓶2的瓶盖6。多头进流管9上的每个进口以及多头分流管10上的每个出口均设置有第一阀门7，以控制多个摇瓶2的单独或同时工作，即工作时可以多个摇瓶2同时灭菌，多个摇瓶2同时接种，也可单独灭菌，单独接种。

气泵3上自带的阀门，用于控制洁净空气进入气体传送管路4时的通断；

第一阀门7可以为球阀或截止阀等可以控制介质通道的阀门，其中：

瓶盖6顶部的第一阀门7用于控制气体传送管路4内洁净空气进入瓶盖6内的通断；

出液控制管2-1上的第一阀门7用于控制摇瓶2内液体进入液体传送管路5时的通断；

接种管1-1上的第一阀门7用于控制液体传送管路5内液体进入培养罐1时的通断；

第二阀门8为排气阀，用于液体传送管路5的消毒灭菌，在培养罐1内部达到蒸汽输出的时候，打开接种管1-1上的第一阀门7，放尽液体传送管路5内的空气，从而达到将液体传送管路5内无死角灭菌的目的。在对液体传送管路5消毒灭菌前，先将出液控制管2-1上的第一阀门7关闭，防止摇瓶2内液体进入液体传送管内。液体传送管路5上还可外接蒸汽源，以实现对液体传送管路5内的灭菌。液体传送管路5可通过三通阀同时连接外接蒸汽源和接种管1-1，使用时可以选择培养罐1和外接蒸汽源同时对液体传送管路5内输送高温蒸汽灭菌，也可以选择其中一种方式对液体传送管路5内输送高温蒸汽灭菌。

出液控制管2-1上的第一阀门7和第二阀门8也可以用一个三通阀门代替。

接种管1-1上及出液控制管2-1上与液体传送管路5连接的一端部均可设置为宝塔接头或卡盘的结构，进一步保证连接稳定性。

还可在气体传送管路4内装设滤芯，以使进入瓶盖6内的气体更洁净，利用气泵3产生的洁净空气，通过气体传送管路4送入摇瓶2内，当输入到摇瓶2内部的气体压力值超过培养罐1内的气体压力值时，气体推动摇瓶2内的液体通过液体传送管路5注入到培养罐1内，实现接种。

通过滤芯6-1对充入摇瓶2内的洁净空气进行二次过滤，有效减少进入培养罐1内的液体的污染。在摇瓶2内液体菌种培养过程中，可以将气体传送管路4与瓶盖6分离，使瓶盖6内的滤芯6-1与空气充分接触。

使用本申请在接种时，摇瓶2内的液体全程通过液体传送管路5传输至培养罐1内，并且在接种前通过培养罐1内的高温蒸汽对液体传送管路5进行灭菌，与现有接种设备相比较，接种过程更简单，接种过程不再需要大量的酒精棉塞实现灭菌，使得成本大大降低，且有效降低了摇瓶2内液体菌种进入培养罐1时的污染，大大降低了对操作人员的技巧性要求；接种过程中不再需要人工搬运摇瓶2并手动将其内的液体菌种倒入培养罐1内，大大节省了人力和操作时间。有效提高了工作效率。

摇瓶2可以为不锈钢摇瓶，也可以为其它面耐热材质的摇瓶，其容积可根据实际需要选择。

气体传送管路4及液体传送管路5可以为不锈钢蛇皮管或者硅胶软管。

本申请可以适用于如食品、药品、化妆品等相关液体菌种的接种培养工艺。

所述培养罐1上还连通固设有出气管1-2，所述出气管1-2上设置有第二阀门8，气体传送管路4上靠近气泵3的一端部装设有三通11，出气管1-2、气泵3及气体传送管路4通过所述三通11连通设置，且气泵3与三通11之间的管路上以及出气管1-2上的第二阀门8与三通11之间的管路上均设置有第一阀门7。通过设置三通11，使得气体传送管路4内气体的气源可以为气泵3产生的气体，也可以为培养罐1自身产生的洁净空气，通过设置第一阀门7，可以单独控制每个气源与气体传送管路4之间的通断，出气管1-2上设置的第二阀门8为排气阀，使得培养罐1产生的洁净空气不进入气体传送管路4时，可以通过排气阀顺利排出罐外。

所述瓶盖6包括通过第一法兰盘6-2固接为一体的上半盖体6-3和下半盖体6-4，其中上半盖体6-3外部固设有第一连接管6-31，上半盖体6-3内部固设有第二连接管6-32，且第一连接管6-31与第二连接管6-32同轴连通设置，滤芯6-1的顶端与第二连接管6-32螺纹连接，气体传送管路4与第一连接管6-31固接，所述下半盖体6-4的下部与摇瓶2上部螺纹连接，且滤芯6-1的底端与摇瓶2顶端紧密接触。所述第一连接管6-31、上半盖体6-3及第二连接管6-32可以为一体成型制造，也可以焊接为一体。上半盖体6-3与下半盖体6-4通过第一法兰盘6-2固接为一体，便于滤芯6-1的安装与拆卸，同时当摇瓶2在摇床上进行培养时，打开上半盖体6-3，使滤芯6-1与空气充分接触，以使摇瓶2内液体菌种与空气充分接触。气体传送管路4通过第一连接管6-31及第二连接管6-32与滤芯6-1连通设置，空气依次通过气体传送管路4、第一连接管6-31、第二连接管6-32及滤芯6-1进入摇瓶2内。上半盖体6-3与下半盖体6-4之间设置有密封圈。

上半盖体6-3与气体传送管路4之间还设置有连接件6-6，所述连接件6-6包括进气控制管6-61及设置在进气控制管6-61一端的活接6-62，进气控制管6-61的另一端与气体传送管路4连通，且进气控制管6-61上设置有第一阀门7，进气控制管6-61与第一连接管6-31通过所述活接6-62固接。通过设置活接6-62，可以使摇瓶2在摇床上培养过程中，不用分离上半盖体6-3与下半盖体6-4，只需要将活接6-62从第一连接管6-31上分离，即可使滤芯6-1通过第一连接管6-31与外部空气接触，操作过程更简单，工作效率更高。进气控制管6-61上与气体传送管路4连接的一端部可设置为宝塔接头或卡盘的结构，进一步保证连接稳定性。

所述摇瓶2包括上半瓶体2-2和下半瓶体2-3，且上半瓶体2-2和下半瓶体2-3通过第二法兰盘2-4固接。通过将摇瓶2设置为分体结构，便于摇瓶2的清洗。上半瓶体2-2与下半瓶体2-3之间设置有密封圈，以保证摇瓶2内部液体菌种的密封安全。

所述下半瓶体2-3内固设有搅拌组件，所述搅拌组件包括第一搅拌杆12、若干第二搅拌杆13和若干叶片14，其中第一搅拌杆12竖直固设在瓶体底部中心位置，若干第二搅拌杆13沿下半瓶体2-3周向均布，且每个第二搅拌杆13的两端均分别与下半瓶体2-3的侧壁和底部固接，在第一搅拌杆12的外壁和第二搅拌杆13的外壁分别固设有若干叶片14。通过设置搅拌组件，使得在摇瓶2培养过程中，内部液菌种搅拌更均匀，溶氧性更好。第一搅拌杆12底部与瓶体底部可采用螺纹连接或焊接方式固接。叶片14在其所在的搅拌杆上可设置为可伸缩结构，叶片14与其所在的搅拌杆之间可以为可拆卸连接，便于根据不同尺寸的瓶体调整搅拌组件搅拌的有效半径。每个搅拌杆与其上所固接的叶片14组成的整体的最大横截面尺寸，小于下半瓶体2-3顶部内壁直径，通过设置第二法兰盘2-4，便于搅拌组件安装及拆卸。第一搅拌杆12顶部可加设手柄，便于第一搅拌杆的安装与拆卸。

气体传送管路4上安装有压力表15。便于实时监测气传送管路内的气体压力。

下半瓶体2-3的外壁固设有扶手16，且下半瓶体2-3的侧壁设置有可视窗口17，所述可视窗口17上设置有刻度线。通过设置扶手16，便于移动摇瓶2；通过可视窗口17及刻度线，可实时观察摇瓶2内液体菌种的液位。

具体实施方式二：结合图1、2、3及5说明本实施方式，所述瓶盖6包括通过第一法兰盘6-2固接为一体的上半盖体6-3和下半盖体6-4，其中上半盖体6-3外部连通固接有第一连接管6-31，下半盖体6-4的内部连通固接有第三连接管6-41，所述滤芯6-1与第三连接管6-41螺纹连接，下半盖体6-4的底端固接有连接螺套6-5，且所述连接螺套6-5与所述第三连接管6-41同轴连通设置，所述连接螺套6-5与摇瓶2上部螺纹连接。所述第一连接管6-31与上半盖体6-3之间以及第三连接管6-41与下半盖体6-4之间均可以为一体成型制造，也可以焊接为一体。上半盖体6-3与下半盖体6-4通过第一法兰盘6-2固接为一体，便于滤芯6-1的安装与拆卸，同时当摇瓶2在摇床上进行培养时，打开上半盖体6-3，使滤芯6-1与空气充分接触，以使摇瓶2内液体菌种与空气充分接触。滤芯6-1与摇瓶2通过第三连接管6-41连通设置，瓶盖6与摇瓶2通过连接螺套6-5螺纹连接，空气依次通过气体传送管路4、第一连接管6-31、滤芯6-1及第三连接管6-41进入摇瓶2内。上半盖体6-3与下半盖体6-4之间设置有密封圈。其它结构与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～9说明本实施方式，一种用于液体菌种培养的接种装置，它包括培养罐1及摇瓶2，它还包括气体传送管路4及液体传送管路5，其中培养罐1上设置有接种管1-1和出气管1-2，摇瓶2顶部固设有瓶盖6，所述瓶盖6内安装有滤芯6-1，瓶盖6的顶部与所述出气管1-2之间通过气体传送管路4连通设置，摇瓶2的下部连通设置有出液控制管2-1，所述出液控制管2-1与所述接种管1-1之间通过液体传送管路5连通设置，其中所述瓶盖6的顶部、所述出液控制管2-1上、所述接种管1-1上以及所述出气管1-2上均设置有第一阀门7，所述出液控制管2-1上远离摇瓶2的一端部还设置有第二阀门8。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式中的摇瓶可以为具体实施方式一或二中的摇瓶，接种管1-1和出气管1-2分别与培养罐1连通设置，且所述接种管1-1可外接多头进流管9，所述出气管1-2可外接多头分流管10，多头进流管9的多个进口一一对应通过多个液体传送管路5对接多个摇瓶2的出液控制管2-1，多头分流管10的多个出口一一对应通过多个气体传送管路4对接多个摇瓶2的瓶盖6。多头进流管9上的每个进口以及多头分流管10上的每个出口均设置有第一阀门7，以控制多个摇瓶2的单独或同时工作，即工作时可以多个摇瓶2同时灭菌，多个摇瓶2同时接种，也可单独灭菌，单独接种。

第一阀门7可以为球阀或截止阀等可以控制介质通道的阀门，其中：

出气管1-2上的第一阀门7用于控制培养罐1内洁净空气进入气体传送管路4时的通断；所述洁净空气即为培养罐1内最后排出的无菌气体；

瓶盖6顶部的第一阀门7用于控制气体传送管路4内洁净空气进入瓶盖6内的通断；

出液控制管2-1上的第一阀门7用于控制摇瓶2内液体进入液体传送管路5时的通断；

接种管1-1上的第一阀门7用于控制液体传送管路5内液体进入培养罐1时的通断；

第二阀门8为排气阀，用于液体传送管路5的消毒灭菌，在培养罐1内部达到蒸汽输出的时候，放尽液体传送管路5内的空气，从而达到将液体传送管路5内无死角灭菌的目的。在对液体传送管路5消毒灭菌前，先将出液控制管2-1上的第一阀门7关闭，防止摇瓶2内液体进入液体传送管内。液体传送管路5上还可外接蒸汽源，以实现对液体传送管路5内的灭菌。液体传送管路5可通过三通阀同时连接外接蒸汽源和接种管1-1，使用时可以选择培养罐1和外接蒸汽源同时对液体传送管路5内输送高温蒸汽灭菌，也可以选择其中一种方式对液体传送管路5内输送高温蒸汽灭菌。

出液控制管2-1上的第一阀门7和第二阀门8也可以用一个三通阀门代替。

接种管1-1上及出液控制管2-1上与液体传送管路5连接的一端部均可设置为宝塔接头或卡盘的结构，进一步保证连接稳定性。

本申请利用培养罐1内产生的洁净空气，通过气体传送管路4送入摇瓶2内，当输入到摇瓶2内部的气体压力值超过培养罐1内的气体压力值时，气体推动摇瓶2内的液体通过液体传送管路5注入到培养罐1内，实现接种。

通过滤芯6-1对充入摇瓶2内的洁净空气进行二次过滤，有效减少进入培养罐1内的液体的污染。在摇瓶2内液体菌种培养过程中，可以将气体传送管路4与瓶盖6分离，使瓶盖6内的滤芯6-1与空气充分接触。

通过本申请在接种时，摇瓶2内的液体全程通过液体传送管路5传输至培养罐1内，并且在接种前通过培养罐1内的高温蒸汽对液体传送管路5进行灭菌，与现有接种设备相比较，接种过程更简单，接种过程不再需要大量的酒精棉塞实现灭菌，使得成本大大降低，且有效降低了摇瓶2内液体菌种进入培养罐1时的污染，大大降低了对操作人员的技巧性要求；接种过程中不再需要人工搬运摇瓶2并手动将其内的液体菌种倒入培养罐1内，大大节省了人力和操作时间。有效提高了工作效率。

摇瓶2可以为不锈钢摇瓶，其容积可根据实际需要选择，优选为1000ml。

气体传送管路4及液体传送管路5可以为不锈钢蛇皮管或者硅胶软管。

一种使用上述接种装置的接种工艺，它包括以下步骤：

步骤一：所有阀门均处于关闭状态，当培养罐1内部达到蒸汽输出时，打开出液控制管2-1上的第二阀门8，然后打开接种管1-1上的第一阀门，放尽液体传送管路5内的空气，并通过高温蒸汽对液体传送管路5实施无死角灭菌，灭菌完成后关闭出液控制管2-1上的第二阀门8，然后冷却备用；(灭菌过程所需时间根据实际需要调整。)

步骤二：打开瓶盖6上的第一阀门7，并同时打开气泵3或出气管1-2上的第一阀门7，将无菌气体通过气体传送管路4传送至瓶盖6内，然后通过瓶盖6内滤芯6-1的二次过滤后进入摇瓶2内，待输入摇瓶2内部的气体压力值超过培养罐1内的气体压力值时，依次打开出液控制管2-1上的第一阀门7及接种管1-1上的第一阀门7，摇瓶2内的液体菌种快速注入培养罐1内，完成整个接种工艺流程。整个接种过程操作简单，有效节省了工作时间，且降低了对操作人员的技术巧性要求。