微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置及方法

本发明涉及微生物实验装置，具体涉及一种微生物培养基配制装置。

背景技术：

1、培养基是一种供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料，一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、水分等，不同实验对其ph值也有相应的要求。培养基配制和灭菌是微生物实验中的核心步骤，在微生物相关研究、实验领域，培养基消耗较大，一次实验即需要20瓶左右，因此配制培养基是一项经常性工作。配制过程中，通常先按照培养基配方，称取各种原料后投入定量的水中使其溶解，然后在设定的温度条件下搅拌，再调配ph值，然后进行均匀分装，全程要求无菌操作。总的来说，培养基的配制和灭菌技术是进行微生物研究的基础，也是保证实验结果准确的关键因素。

2、传统的手工作业式微生物培养基配制方法存在以下的缺点：

3、1、耗费人力多，效率低。称量材料、调配ph值等过程都依赖人力完成，通常调配1l培养基需要1.5小时，费时费力。

4、2、人力参与步骤繁琐众多，会导致培养基出现较大误差，这可能会影响微生物的生长和实验结果的准确性。

5、3、在培养基配制、暂存过程中，因为存在人工参与等影响因素，会产生培养基污染、纯度下降等风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置，能提高培养基配制过程自动化水平，工作效率高、人工消耗少、所得制品质量稳定可靠。

2、为解决上述技术问题，本发明的微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置，包括分层设置的机架，所述机架的上层一端设置为电控箱、另一端架设有油浴锅，所述所述机架的下层经蒙板封闭为超净箱，所述微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置还包括沿垂直向设置在机架上端的搅拌电机、设置在所述超净箱内的环形轨道输送装置；所述油浴锅包括隔套和内胆，所述隔套经进油管、出油管与导热油循环装置连接；所述隔套内还设置有加热盘管。

3、所述微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置还包括温度传感器、压力传感器、ph值传感器。

4、所述内胆上密封连接连接有上端盖，沿其中轴线在所述上端盖的上下两侧设置有磁性联轴器，所述磁性联轴器的上端与搅拌电机的转轴连接，所述磁性联轴器的下端经转轴连接有多级搅拌桨，所述多级搅拌桨延伸至油浴锅的内胆中。

5、所述上端盖上还设置有：

6、进水管，用于向所述内胆供水；

7、进气管，用于在消杀、清洗、干燥过程中，向内胆输入热风；所述进气管上连接有ptc陶瓷加热管风暖装置；

8、泄压阀管，用于连接泄压阀，使内胆内空气压力保持在设定范围；

9、投料孔，用于向内胆内投送物料；所述投料孔上螺纹连接有投料孔端盖；

10、ph值调节液入口，所述ph值调节液入口上连接有电磁阀a，所述电磁阀a包括1个出口、2个进口，其出口与所述ph值调节液入口连接，其2个进口分别连接到酸性、碱性ph值调节液滴加装置；所述电磁阀a常闭，并在控制系统作用下向内胆中添加酸性或碱性调节液；

11、传感器导杆接口，用于固定设置在内胆中的传感器探头支架；所述传感器探头支架包括一中空导管，所述导管的上端部设置有用于辅助定位的圆台，所述导管的下端部设置有若干个用于固定传感器探头的卡爪，所述卡爪的设置高度与传感器匹配，所述导管的上端部沿垂直向切割有贯通所述圆台的若干个通槽；

12、所述内胆的下端设置有出料口，所述出料口经电磁阀b、差压式流量计连接有出料管。

13、所述超净箱的顶部设置有若干个紫外灭菌灯，所述超净箱的两端分别设置有热风入口、热风出口；还包括控制模块，用于对本装置进行调度；控制模块具体包括但不限于：

14、控制子模块a，与温度传感器、加热盘管的电控装置电连接，用于控制内胆内液体温度；

15、控制子模块b，与压力传感器、泄压阀电连接，用于控制内胆内气压；

16、控制子模块c，与ph值传感器、酸性、碱性ph值调节液滴加装置、电磁阀a电连接，用于调节内胆内液体酸碱度；

17、控制子模块d，与电磁阀b、差压式流量计电连接，用于定量出料；

18、控制子模块e，与进气管、ptc陶瓷加热管风暖装置、电磁阀b电连接，热风经进气管进入内胆，经出料口输出，对内胆进行消杀；

19、控制子模块f，与热风入口、ptc陶瓷加热管风暖装置电连接，用于对超净箱进行热风消杀；

20、控制子模块g，与紫外灭菌灯电连接，用于对超净箱进行紫外消杀。

21、优选的，所述出料口下部设置为中空的圆台，所述微生物培养基批量配制、无菌暂存一体化装置还包括出料导向管、电控旋转平台，所述机架的下部设置有与所述出料导向管匹配的漏斗，所述漏斗的废液管经所述热风出口延伸至机架外部；所述出料导向管在其中部弯折，其上端管、下端管都沿垂直方向设置，所述出料导向管的上端管自由端设置有与所述圆台匹配的转向套，所述转向套活动套装在所述圆台上，所述电控旋转平台的转动件套装在所述出料导向管的上端管上。

22、本发明还进一步提供了一种微生物培养基批量配制、无菌暂存方法，包括以下步骤：

23、步骤a：称料

24、按培养基配制要求称取各原料备用；

25、步骤b：装置初始化

26、步骤b0，操作者根据目标份数，取若干个锥形瓶，分别固定在运动件上；

27、步骤b1，电控旋转平台工作，出料导向管的下端管对正漏斗的上端面；进气管、ptc陶瓷加热管风暖装置、电磁阀b连通，热风经进气管进入内胆，经出料口、漏斗输出，对内胆进行热风消杀；达到设定时长后停止送风，各管道、阀门关闭；

28、步骤b2，热风入口、ptc陶瓷加热管风暖装置、漏斗连通，对超净箱进行热风消杀；达到设定时长后停止消杀，热风入口、ptc陶瓷加热管风暖装置关闭；

29、步骤b3，紫外灭菌灯打开，对超净箱进行紫外消杀；

30、步骤c：投料

31、操作者自投料孔将步骤a所得物料投入内胆后关闭投料孔端盖；

32、步骤d：注水、加热、搅拌

33、控制系统工作，向内胆注水，达到设定值后自动停止注水；控制子模块a工作，加热盘管通电，将内胆内液体加热到设定温度；搅拌电机转动，多级搅拌桨对物料持续搅拌；

34、步骤e：调节ph值

35、控制子模块c工作，ph值传感器取值，若数值超出设定范围，则电磁阀a与酸性、碱性ph值调节液滴加装置之一联通，向内胆内滴加调节液；

36、步骤f：泄压

37、控制子模块b工作，泄压阀打开，将内胆内气压控制到设定阈值；

38、步骤g：出料

39、电控旋转平台工作，出料导向管旋转，其自由端旋转至环形轨道输送装置上事先标定的出料工位；

40、环形轨道输送装置工作，运动件之一带动锥形瓶定位到出料导向管正下方；控制子模块d工作，向当前锥形瓶定量注入成品培养基；

41、当前出料动作完成后，运动件按位顺移，按设定数值重复出料动作；

42、步骤h：内胆清洗、烘干

43、h1、电控旋转平台工作，出料导向管旋转，其自由端旋转至漏斗上方；

44、h2、进水管打开，向所述内胆供水；控制子模块a工作，清洗用水升温；搅拌电机转动，多级搅拌桨持续搅拌清洗；进气管打开，向内胆通入热风，所述进气管的末端延伸设置于内胆下端，导入的热风在液面以下形成气泡，提升清洗效果；达到设定时长后，出料口上的电磁阀b打开，废液进入漏斗；

45、h3、按设定值重复步骤h2若干次；

46、h4、控制子模块e工作，进气管、ptc陶瓷加热管风暖装置、电磁阀b打开，热风经进气管进入内胆，经出料口输出，对内胆进行消杀与烘干；

47、以上作业过程中，紫外灭菌灯保持常开状态。

48、本发明的技术优点：①本装置能对培养基进行集中制备后分装，实现了小批量制备，产品质量一致性高，有利于提高后续实验结果的准确性。同时工作效率明显提高、人工消耗明显减少。②本装置通过引入电控旋转平台，使之与出料导向管、漏斗配合，能实现自动清洗，同时采用了热风消杀、紫外灭菌消杀等手段，可以减少潜在的污染。同时，作业过程中外界干扰少，进一步保证了无菌作业环境。③通过温度传感器、压力传感器、ph值传感器采集数据，在控制系统作用下精确控制配制条件，保证了制品质量。④所得成品分装后集中存放于超净箱，紫外灭菌条件下随用随取。⑤本装置适用范围广泛，浴锅、轨道输送装置、旋转平台等关键零部件及控制模块均采用成熟产品，成本可控，具备较好的市场化前景。