CN102604825A - 功能性红曲发酵设备 - Google Patents

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施与文
金乃纯
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Abstract

本发明涉及一种功能性红曲发酵设备，其具有不锈钢发酵器和不锈钢浅盘，其特征在于：所述不锈钢发酵器为密闭容器，该密闭容器内设有3-6层水平布置的衬板，衬板上放置有不锈钢浅盘，每个不锈钢浅盘的上方均设置有搅拌装置和补水装置；密闭容器的底端和顶端分别设有进气阀和排气阀，用于补充空气和排放二氧化碳。本发明的功能性红曲发酵设备，能够有效防止杂菌污染，并能够实现规模化生产，能够提高同批同质性，并且有效降低生产成本。

Description

功能性红曲发酵设备
技术领域
本发明涉及固态发酵的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大规模工业化生产功能性红曲的发酵设备。
背景技术
功能性红曲是指利用红曲菌发酵生产的含有功效性成分Monacolin K的红曲粉，其具有明显的抑制胆固醇生物合成和降血脂的功效。功能性红曲中功效性成分Monacolin K的化学结构分为开环结构和闭环结构，开环结构的水溶性好且易于被人体吸收利用而发挥其功效；而闭环结构的水溶性能差，在体内通过酶的催化作用下才可以转化为开环结构。
利用红曲菌发酵大米制备得到的红曲已有几千年的历史，尤其是自上世纪70年代日本科学家发现红曲菌在发酵过程中分泌的Monacolin K是一种降低胆固醇的抗代谢物。因此，近些年来红曲大量用于食品、保健食品和药品原料，红曲产业的规模也越来越大。
通过液体深层发酵等现代方式的液态发酵可大量生产红曲，但由于液态发酵时Monacolin K含量低，在产业上没有经济价值，所以没有在生产中大规模使用。因而在功能性红曲的生产过程中，至今仍采用固体发酵方法，小规模生产一般使用三角瓶、塑料袋及不锈钢三角瓶进行固体发酵，该工艺劳动强度大，生产产量效率不高，无法满足大批量规模化生产的要求，并且也不能满足保健食品和药品要求的同批同质性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种功能性红曲发酵设备，目的在于有效防止杂菌污染，并能够实现规模化生产，能够提高同批同质性，并且有效降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种功能性红曲发酵设备，其具有不锈钢发酵器和不锈钢浅盘，其特征在于：所述不锈钢发酵器为密闭容器，该密闭容器内设有3-6层水平布置的衬板，衬板上放置有不锈钢浅盘，每个不锈钢浅盘的上方均设置有搅拌装置和补水装置；密闭容器的底端和顶端分别设有进气阀和排气阀，用于补充空气和排放二氧化碳。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，密闭容器内还具有电加热装置，并在密闭容器的顶端设有温度控制装置和温度感应装置，用于控制发酵温度在20-30℃的范围内。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的密闭容器内设有5层水平布置的衬板，每层衬板上放置有2各不锈钢浅盘。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的衬板上设置有圆形的通气孔。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的搅拌装置为斜叶桨式搅拌器。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，在每层的衬底表面均设有电阻加热器和温度感应器和温度控制器，用于控制每个不锈钢浅盘的温度均保持在20-30℃的范围内。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，在所述的密闭容器的每两层衬底之间的空间内均开设有进气阀和排气阀。从而保证各层衬底上的不锈钢浅盘处于相同或者相近似的气体气氛中。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的补水装置中使用的水溶液中含有0.5wt％的NH4Cl、0.2wt％的NaCl和0.1wt％的CaCl2。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的密闭容器为塔式或者箱式密封容器。
作为优选地，所述的功能性红曲发酵设备中，所述的密闭容器还可围绕其中心轴旋转。
与现有技术相比，本发明的功能性红曲发酵设备能够实现对功能性红曲的规模化生产，提高了生产效率，并且可以通过对供给的水分和空气的控制来防止杂菌的污染。另外通过控制每个不锈钢浅盘发酵单元附近处的温度、湿度和气体环境保持在大致相同的参数水平下，确保了同批同质性；而且本发明的设备结构简单，成本低。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的功能性红曲发酵设备的示意性结构图。
图中各附图标记所表示的含义分别为：1-密闭容器；2-不锈钢浅盘；3-衬板；4-底端空气进气口；5-顶端气体出口；6-通气孔；7-进气阀；8-排气阀；9-补水装置；10-储水箱；11-控制阀；12-压力表。
具体实施方式
如图1所示，本实施例所述的功能性红曲发酵设备的密闭容器为立式放置的长圆罐状密闭容器1，其中水平设置有5层衬板3，每层的衬板3上放置有2个不锈钢浅盘2；密闭容器1的一端开设有用于放置和取出不锈钢浅盘的门(图中未示出)，门上安装有透明的观察窗口；每个不锈钢浅盘2的上方均设置有斜叶桨式搅拌器(图中未示出)和补水装置9；在每层的衬底表面均设有电阻加热器和温度感应器和温度控制器(图中未示出)，用于控制每个不锈钢浅盘的温度均保持在20-30℃的范围内；在所述的密闭容器的每两层衬底之间的空间内均开设有进气阀7和排气阀8；所述的补水装置中使用的水为无菌水，并且其中含有0.5wt％的NH4Cl、0.2wt％的NaCl和0.1wt％的CaCl2。
实施例1
将10Kg的大米浸泡20小时滤干，加入适量的豆粉，放入高压无菌锅中蒸煮消毒灭菌，之后分成10份放入本发明的功能性红曲发酵设备的密闭容器中，接入10％的红曲霉菌种，将不锈钢浅盘的温度保持在25℃左右，罐压保持在0.3Kgcm-2。发酵过程使用无菌水，并且其中含有0.5wt％的NH4Cl、0.2wt％的NaCl和0.1wt％的CaCl2；每过一定时间补水、排放废气以及补充无菌空气，20天后停止发酵，得到的红曲米中莫纳可林K有效含量达1.8-3％，并且能够保证同批同质性。

Claims (10)

1.一种功能性红曲发酵设备，其具有不锈钢发酵器和不锈钢浅盘，其特征在于：所述不锈钢发酵器为密闭容器，该密闭容器内设有3-6层水平布置的衬板，衬板上放置有不锈钢浅盘，每个不锈钢浅盘的上方均设置有搅拌装置和补水装置；密闭容器的底端和顶端分别设有进气阀和排气阀，用于补充空气和排放二氧化碳。
2.权利要求1所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的密闭容器内还具有电加热装置，并且在密闭容器的顶端设有温度控制装置和温度感应装置，用于控制发酵温度在20-30℃的范围内。
3.权利要求1所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的密闭容器内设有5层水平布置的衬板，每层衬板上放置有2个不锈钢浅盘。
4.权利要求1所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的衬板上设置有圆形的通气孔。
5.权利要求1所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的搅拌装置为斜叶桨式搅拌器。
6.权利要求1所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于在每层的衬底表面均设有电阻加热器和温度感应器和温度控制器，用于控制每个不锈钢浅盘的温度均保持在20-30℃的范围内。
7.权利要求1或6所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于在所述的密闭容器的每两层衬底之间的空间内均开设有进气阀和排气阀。
8.权利要求1或6所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的补水装置中使用的水溶液中含有0.5wt％的NH4Cl、0.2wt％的NaCl和0.1wt％的CaCl2。
9.权利要求1或6所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的密闭容器为塔式或者箱式密封容器。
10.权利要求1或6所述的功能性红曲发酵设备，其特征在于所述的密闭容器还可围绕其中心轴旋转。
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