CN102816704A - 蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备 - Google Patents

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李国栋
陈祝安
张东宾
费海明
谭悠久
李增智
李春如
俞林飞
傅炳铁
董建飞
盖悦
曹惠
王磊
戴建
陈超
胡金丽
陆晓芳
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    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls

Abstract

本发明公开了蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，具体步骤如下：1.将小麦置于小麦清洗机中清洗干净；2.将清洗后的小麦通过提升设备输送至一体罐顶部，并通过一体罐顶部的小麦进料口进入一体罐内部，在121℃温度条件下，蒸煮灭菌45分钟；3.通过无菌空气和一体罐的冷却设备将小麦冷却至30℃，将菌液通入一体罐内，一体罐绕轴旋转使小麦与菌液充分混匀。本发明的有益效果为：1）小麦清洗传输接种实现自动化，减去繁重体力劳动；2）冷却采用夹套与罐内两种方式，罐内输入无菌空气与物料接触将热量带出罐体，夹套输入冷却液，使121℃物料在较短时间内冷却至30℃，确保物料有良好的流动性。

Description

蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备
技术领域
本发明涉及一种蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，具体是小麦蒸煮、灭菌、冷却、接种、混匀的流水线，属于虫生菌固体发酵工业自动化生产技术领域。 
背景技术
蝉花也称蝉草、胡蝉、蝉茸等，为蝉棒束孢（Isaria cicadae Miq.≡Paecilomyces cicadae(Miq)Samson,又称蝉拟青霉）寄生于某些蝉类若虫形成的虫菌复合体。 
秋季来临，成蝉产卵入土,孵化成若蝉时被蝉棒束孢侵染，二者经过长期的抗争,部分蝉棒束孢占据上风,最终若蝉体被蝉棒束孢菌丝体占有。6～7月,若蝉头部渐渐生长出约一寸多长子实体束，其顶端产生大量孢子,似花朵组成的花束,故而得名蝉花。 
野生蝉花是蝉棒束孢寄生竹蝉若虫后的复合体，与冬虫夏草相类似的虫草。最早在南北朝雷斅的《雷公炮炙论》就有加工蝉花的记载。宋代唐慎微的《征类本草》，以及明朝李时珍的《本草纲目》及之后药典都有记载功效。国内外研究表明，蝉花具有提高免疫力、抗疲劳、保肾、改善、睡眠、抗肿瘤、保肝、抗辐射和明目等多重作用，是神 奇的古老中药。人工培养的蝉花含甘露醇2．18％、多糖21．73％，氨基酸19.76%，虫草素0.005%，腺苷0.05%，这与天然冬虫夏草相似，但砷、汞、铅等有毒重金属没有检出，这比天然冬虫夏草安全。因此，蝉花可以作为冬虫夏草的代用品，同样可以达到滋补养生的作用。 
野生蝉花的历史记载比冬虫夏草早800年，但天然的蝉花非常稀少，这限制了大量使用。因此人工培养蝉花是解决问题的主要方法。但是，目前在培养基的接种工序中，小麦的清洗、灭菌、冷却、接种、混匀尚不是自动化流水线作业，存在着诸多问题： 
(1)需要大量人员且劳动强度大； 
(2)人长时间与培养基接触，容易染菌； 
(3)空气中自然冷却，一者耗时长，二者空气中的细菌会污染菌液； 
（4）培养基菌液混合不均匀； 
（5）物料流动性差,不易分装。 
发明内容
本发明涉及一种蝉花固体发酵工业中培养基接种自动化流水线，以解决现有技术的上述问题。 
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。 
蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，具体步骤如下： 
1、将小麦置于小麦清洗机中分拣、清洗干净； 
2、将清洗后的小麦通过提升设备输送至一体罐顶部，并通过一体罐顶部的小麦进料口进入一体罐内部，在121℃温度条件下，蒸煮灭菌45分钟； 
3、通过无菌空气和一体罐的冷却设备将小麦冷却至30℃，将菌液通入一体罐内，一体罐绕轴旋转使小麦与菌液充分混匀。 
所述的一体罐罐体旋转速度为2.8转/分钟，传热面积为13㎡，工作压力为0.2Mpa。 
所述的一体罐包括机架和罐体，所述的罐体分为三段，罐体中段为圆柱体腔体，罐体上段和罐体下段为漏斗状，罐体上段的顶端开口为小麦的进料口；在罐体中段的中间位置横贯一转轴，转轴通过轴承与机架固定，转轴的一端与电机的输出轴传动连接；所述的转轴设置成中空为蒸汽和液体物料的输送管道，转轴上安装有空气输送管道，空气输送管道与输送管道连通；在罐体内的转轴上设置有蒸汽、空气和液体物料的进口。 
所述的罐体为双层罐壁结构，两层管壁之间通以冷却液。以加快物料的冷却时间。
所述的空气输送管道的上设置有空气过滤器，所述的空气过滤器包括粗过滤器和精过滤器，使进入罐体内的空气为无菌空气，进一步加速罐体内物料的冷却时间。 
所述的罐体上段和罐体下段内壁上还安装有导流板，以保证罐体内物料（小麦和菌液）充分混匀和良好的流动性。 
本发明中分拣是指在清洗过程中，将小麦和砂石利用水的浮力将其分开。所述的蒸煮、灭菌是通过输送管道往一体罐内通入121℃的蒸汽实现的。 
本发明的有益效果为： 
（1）小麦清洗传输接种实现自动化，减去繁重体力劳动； 
（2）一体罐的罐体在旋转工作状态下，通过轴承中心的液体输送管道，将气体、液体物料输送至罐体夹套和罐体内，保证罐体在动态实现加热、冷却、输送菌液； 
（3）冷却采用夹套与罐内两种方式，罐内输入无菌空气与物料接触将热量带出罐体，夹套输入冷却液，使121℃物料在较短时间内冷却至30℃，确保物料流动性和状态； 
（4）添加空气过滤系统，使进入罐体内空气达到无菌； 
（5）在罐体内添加物料导流板，物料与菌液充分混匀； 
（6）通过设备创新，保证培养基菌液充分均匀、培养基与菌液混合物有疏松透气状态及较好流动性。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图中：10、一体罐  11、罐体上段  12、罐体中段  13、罐体下段  14、进料口  15、进口  16、导流板  17、输送管道  18、空气输送管道  19、空气过滤器  20、提升装置30、清洗装置。 
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。 
本发明蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺，具体步骤如下： 
1、将小麦置于小麦清洗机中清洗干净； 
2、将清洗后的小麦通过提升设备输送至一体罐顶部，并通过一体罐顶部的小麦进料口进入一体罐内部，在121℃温度条件下，蒸煮灭菌45分钟； 
3、通过无菌空气和一体罐的冷却设备将小麦冷却至30℃，将菌液通入一体罐内，一体罐绕轴旋转使小麦与菌液充分混匀。 
所述的一体罐罐体旋转速度为2.8转/分钟，传热面积为13㎡，工作压力为0.2Mpa。 
如图1所示，一体罐10包括机架和罐体，所述的罐体分为三段，罐体中段12为圆柱体腔体，罐体上段11和罐体下段13为漏斗状，罐体上段11的顶端开口为小麦的进料口14；在罐体中段的中间位置横贯一转轴，转轴通过轴承与机架固定，转轴的一端与电机的输出轴传动连接；所述的转轴设置成中空为蒸汽和液体物料的输送管道17，转轴上安装有空气输送管道18，空气输送管道18与输送管道17连通；在罐体内的转轴上设置有蒸汽、空气和液体物料的进口15。 
所述的罐体为双层罐壁结构，两层管壁之间通以冷却液。以加快物料的冷却时间。
所述的空气输送管道18的上设置有空气过滤器19，所述的空气 过滤器包括19粗过滤器和精过滤器，使进入罐体内的空气为无菌空气，进一步加速罐体内物料的冷却时间。 
所述的罐体上段11和罐体下段13内壁上还安装有导流板16，以保证罐体内物料（小麦和菌液）充分混匀。 
如采用人工清洗，则需要30kg/2人·小时；需要大量人员且劳动强度大；如采用本发明的技术方案，清洗速度2.5-4吨/小时，输送小麦至一体罐的速度为2.5-4吨/小时。 

Claims (7)

1.蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：具体步骤如下：
1）将小麦置于小麦清洗机中分拣、清洗干净；
2）将清洗后的小麦通过提升设备输送至一体罐顶部，并通过一体罐顶部的小麦进料口进入一体罐内部，在121℃温度条件下，蒸煮灭菌45分钟；
3）通过无菌空气和一体罐的冷却设备将小麦冷却至30℃，将菌液通入一体罐内，一体罐绕轴旋转使小麦与菌液充分混匀。
2.根据权利要求1所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的一体罐罐体旋转速度为2.8转/分钟，传热面积为13㎡，工作压力为0.2Mpa。
3.根据权利要求1所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的一体罐包括机架和罐体，所述的罐体分为三段，罐体中段为圆柱体腔体，罐体上段和罐体下段为漏斗状，罐体上段的顶端开口为小麦的进料口；在罐体中段的中间位置横贯一转轴，转轴通过轴承与机架固定，转轴的一端与电机的输出轴传动连接；所述的转轴设置成中空为蒸汽和液体物料的输送管道，转轴上安装有空气输送管道，空气输送管道与输送管道连通；在罐体内的转轴上设置有蒸汽、空气和液体物料的进口。
4.根据权利要求3所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的罐体为双层罐壁结构，两层管壁之间通以冷却液。
5.根据权利要求3所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的空气输送管道的上设置有空气过滤器。
6.根据权利要求5所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的空气过滤器包括粗过滤器和精过滤器。
7.根据权利要求1所述的蝉花固体发酵工业中培养基接种工艺及其专用设备，其特征在于：所述的罐体上段和罐体下段内壁上还安装有导流板。
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