CN104543807B - 一种固体发酵培养装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品技术领域，公开一种固体发酵培养装置及方法。是利用通风式固体培养装置培养的固体发酵培养装置，通过对进风口与回风口温差和压差的实时监控来控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出。本发明通过温差来判定固定物料的发酵培养状态，压差反映固体物料的疏松程度和均匀性。通过对温差、压差的实时监控，结合物料自身生长特性，对固体物料发酵培养过程的各个阶段进行比较准确的掌握，实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构，为固体发酵提供最合适的环境。本发明不必进行复杂的输出运算就能够通过温差和压差进行良好的控制，温差和压差反应的是固体物料整体的状态，精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及食品技术领域，具体地说是一种固体发酵培养装置及方法。
背景技术
现有固体培养物的品温控制装置和方法(见中国发明专利申请CN 102732422 A)，一般是利用通风式固体培养装置培养的固体培养物的品温控制装置，根据伴随时间经过的固体培养物的培养特性来修正品温目标值与品温测定值的偏差运算值，以确定控制输出。通过根据固体培养物的发热特性和通风阻力特性来修正偏差运算值，进行控制。现有固体培养物的品温控制装置和方法虽然无需进行复杂的输出运算，就能够良好地控制固体培养物的品温，但还存在以下缺点：直接测定部分物料的温度，只是和人为的预测目标值作比较运算，发热修正值和通风阻力修正值只是作为修正要素参与过程变量运算，误差比较大，控制精度不高。因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供了一种固体发酵培养装置及方法。
本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种固体发酵培养装置，包括通风式固体培养装置，所述通风式固体培养装置包括隔热的培养室和设置在培养室内的培养床，所述培养床将培养室分隔为上室和下室，所述培养床底面可通风，所述上室和下室分别开有回风口和进风口，所述进风口和回风口均设有温度传感器和压力传感器，所述进风口和回风口分别连通保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构，所述温度传感器和压力传感器连接控制输出器，所述控制输出器通过进风口与回风口的温差和压差实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出。
优选地，所述培养床为圆形。
优选地，所述培养床中心设有转轴。
优选地，所述培养床绕转轴旋转。
优选地，所述培养床底面为多孔板。
本发明的另一目的在于公开一种固体发酵培养方法，该方法是利用上述通风式固体培养装置培养的固体发酵培养方法，具体如下：根据进风口与回风口的温差和压差实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出。
优选地，所述固定培养物为豆粕。
优选地，所述固定培养物为黄豆。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的有益效果如下：本发明通过实时测量进风口和回风口的温度、压力参数，进行温差和压差的简单计算：温差＝进风口温度-回风口温度，压差＝进风口压力-回风口压力，通过温差(内部热量损耗)来判定固定物料的发酵培养状态，压差可以反映固体物料的疏松程度和均匀性。通过对温差、压差的实时监控，结合物料自身生长特性，对固体物料发酵培养过程的各个阶段进行比较准确的掌握，实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构，为固体发酵提供最合适的环境。
本发明不必进行复杂的输出运算就能够通过温差和压差进行良好的控制，温差和压差反应的是固体物料整体的状态，精度较高。
附图说明
图1是本发明一种固体发酵培养装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
图1是本发明一种固体发酵培养装置的结构示意图。
参见图1，一种固体发酵培养装置，包括通风式固体培养装置1，通风式固体培养装置1包括隔热的培养室2和设置在培养室2内的培养床3，培养床3为圆形，圆形培养床3中心设有转轴4，可绕转轴4旋转。培养床3底面为多孔板，能够进行通风。培养床3将培养室2分隔为上室5和下室6，上室5和下室6分别开有回风口7和进风口8，进风口8和回风口7均设有温度传感器9和压力传感器10，进风口7和回风口8分别连通保温装置11、加湿装置12、疏松机构13和送风机构14，温度传感器9和压力传感器10连接控制输出器15，控制输出器15通过进风口8与回风口7的温差和压差实时控制保温装置11、加湿装置12、疏松机构13和送风机构14的输出，从而对培养物的品温、湿度、疏松程度和均匀性、压力进行控制。
本发明通过实时测量进风口8和回风口7的温度、压力参数，进行温差和压差的简单计算：温差＝进风口温度-回风口温度，压差＝进风口压力-回风口压力，通过温差(内部热量损耗)来判定固定物料的发酵培养状态，压差可以反映固体物料的疏松程度和均匀性。通过对温差、压差的实时监控，结合物料自身生长特性，对固体物料发酵培养过程的各个阶段进行比较准确的掌握，实时控制保温装置11、加湿装置12、疏松机构13和送风机构14，为固体发酵提供最合适的环境。
本发明不必进行复杂的输出运算就能够通过温差和压差进行良好的控制，温差和压差反应的是固体物料整体的状态，精度较高。
以下，通过具体实施例来说明本发明的固体发酵培养方法：
实施例1
豆粕固体培养物发酵培养
培养室2具有保温隔热作用，在进风口8和回风口7安装的温度传感器9和压力传感器10的测量点经过试验验证具有代表性，能准确实时反应当前的温度和压力，且温度传感器9和压力传感器10的测量精度符合要求。准确的温度数据和压力数据经过控制输出器15中的数据采集系统采集数据并且归档，通过程序的PID运算，对温差和压差进行控制。豆粕的发酵培养状态随着温差的变化可以实时控制，通过控制输出器15对温差进行PID运算,结果实时控制保温装置11、加湿装置12的输出，控制保温装置11加温或减温调节,控制加湿装置12进行湿度调节。压差的变化通过控制输出器15对压差进行PID运算,结果实时控制疏松机构13和送风机构14的输出，压差过大,即进风口8和回风口7的压力差过大,控制输出器15控制疏松机构13变频,减少疏松的频率，控制送风机构14变频,减少送风量；反之若压差过小,即进风口8和回风口7的压力差过小,控制输出器15控制疏松机构13变频,增加疏松的频率，控制送风机构14变频，增加送风量，维持压差的动态平衡。温差反应了培养室2内部热量损耗，这些热量损耗反应了豆粕的发酵培养状态。压差的动态平衡反应了豆粕的疏松程度和均匀性，通过对温差、压差的实时监控，结合豆粕自身生长特性，对豆粕发酵培养过程的各个阶段进行比较准确的掌握，实时控制保温装置11、加湿装置12、疏松机构13和送风机构14，为豆粕发酵提供最合适的环境。
实施例2
黄豆固体培养物发酵培养
培养室2具有保温隔热作用，在进风口8和回风口7安装的温度传感器9和压力传感器10的测量点经过试验验证具有代表性，能准确实时反应当前的温度和压力，且温度传感器9和压力传感器10的测量精度符合要求。准确的温度数据和压力数据经过控制输出器15中的数据采集系统采集数据并且归档，通过程序的PID运算，对温差和压差进行控制。黄豆的发酵培养状态随着温差的变化可以实时控制，通过控制输出器15对温差进行PID运算,结果实时控制保温装置11、加湿装置12的输出，控制保温装置11加温或减温调节,控制加湿装置12进行湿度调节。压差的变化通过控制输出器15对压差进行PID运算,结果实时控制疏松机构13和送风机构14的输出，压差过大,即进风口8和回风口7的压力差过大,控制输出器15控制疏松机构13变频,减少疏松的频率，控制送风机构14变频,减少送风量；反之若压差过小,即进风口8和回风口7的压力差过小,控制输出器15控制疏松机构13变频,增加疏松的频率，控制送风机构14变频,增加送风量，维持压差的动态平衡。温差反应了培养室2内部热量损耗，这些热量损耗反应了黄豆的发酵培养状态。压差的动态平衡反应了黄豆的疏松程度和均匀性，通过对温差、压差的实时监控，结合黄豆自身生长特性，对黄豆发酵培养过程的各个阶段进行比较准确的掌握，实时控制保温装置11、加湿装置12、疏松机构13和送风机构14，为黄豆发酵提供最合适的环境。黄豆固体培养物相对于豆粕固体培养物，硬度较大，疏松机构13需要的转矩更大，通过控制输出器15变频控制，可以实现疏松的效果。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明之范围，即大凡依本发明权利要求及说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
Claims (7)
1.一种固体发酵培养装置，包括通风式固体培养装置，所述通风式固体培养装置包括隔热的培养室和设置在培养室内的培养床，所述培养床将培养室分隔为上室和下室，所述培养床底面可通风，其特征在于，所述上室和下室分别开有回风口和进风口，所述进风口和回风口均设有温度传感器和压力传感器，所述进风口和回风口分别连通保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构，所述温度传感器和压力传感器连接控制输出器，所述控制输出器通过进风口与回风口的温差和压差实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出。
2.根据权利要求1所述的一种固体发酵培养装置，其特征在于，所述培养床为圆形。
3.根据权利要求2所述的一种固体发酵培养装置，其特征在于，所述培养床中心设有转轴。
4.根据权利要求3所述的一种固体发酵培养装置，其特征在于，所述培养床绕转轴旋转。
5.根据权利要求1所述的一种固体发酵培养装置，其特征在于，所述培养床底面为多孔板。
6.一种固体发酵培养方法，其特征在于，采用权利要求1所述固体发酵培养装置进行固体培养物的发酵培养；
根据进风口与回风口的温差和压差实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出；
所述固体培养物为豆粕。
7.一种固体发酵培养方法，其特征在于，采用权利要求1所述固体发酵培养装置进行固体培养物的发酵培养；
根据进风口与回风口的温差和压差实时控制保温装置、加湿装置、疏松机构和送风机构的输出；
所述固体培养物为黄豆。
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|---|---|---|---|---|
| CN200992548Y (zh) * | 2007-01-23 | 2007-12-19 | 济南清川环保工程有限公司 | 固态发酵罐 |
| CN102732422A (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | 藤原酿造机械株式会社 | 固体培养物的品温控制装置及固体培养物的品温控制方法 |
| CN203164806U (zh) * | 2013-04-22 | 2013-08-28 | 新疆九鼎天库生物科技有限公司 | 蘑菇培养料二次发酵控制装置 |
| CN103773900A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-07 | 镇江市高等专科学校 | 基于神经网络及粒子群算法的固态发酵控制方法 |
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