CN104620863B - 一种多功能食用菌菌丝体生产机 - Google Patents

Abstract

一种多功能食用菌菌丝体生产机，设有内部具有处理仓的主机体，该主机体上部的进料口和下部的出料口通过物料循环输送机构相连接，在所述的主机体上或所述的物料循环输送机构上设有用于添加培养基原料的物料入口，在物料循环输送机构的循环通路上连接有用于接种及添加水分的液体菌种接种机构，所述主机体内的处理仓与气体循环机构连接，该处理仓还连接有用于对其内部灭菌的换热装置或/和蒸汽发生装置，所述物料循环输送机构上或处理仓上设有用于输出菌丝体的输出口。培养基原料的拌料、灭菌、无菌接种和育种能够在主机体的处理仓内连续完成，不但克服了原有技术易感染杂菌的问题，还减少了工人的工作量。

Description

一种多功能食用菌菌丝体生产机

技术领域

本发明涉及一种食用菌生产设备，具体地说是一种食用菌菌丝体生产机。

背景技术

目前，工业化生产食用菌的工艺流程通常都是先将培养基原料粉碎、拌料后装袋，然后送入灭菌室灭菌。灭菌之后的生长袋再移入接种室接入菌种或菌丝，之后再送入生长室育种直至出菇。这种方式不但流程非常繁琐，需要经过多次转运，而且灭菌室、接种室等设施还需要占用厂房面积，投资成本高。据估算，建一座日产一吨的工业化菇厂需投资500余万元。在转运和接种过程中还容易发生培养基感染杂菌的情况，不利于高质量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在同一地点连续完成拌料、灭菌、无菌接种和育种的多功能食用菌菌丝体生产机。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种多功能食用菌菌丝体生产机，设有内部具有处理仓的主机体，该主机体上部的进料口和下部的出料口通过物料循环输送机构相连接，在所述的主机体上或所述的物料循环输送机构上设有用于添加培养基原料的物料入口，在物料循环输送机构的循环通路上连接有用于接种及添加水分的液体菌种接种机构，所述主机体内的处理仓与气体循环机构连接，该处理仓还连接有用于对其内部灭菌的换热装置或/和蒸汽发生装置，所述物料循环输送机构上或处理仓上设有用于输出菌丝体的输出口。

所述的物料循环输送机构包括连接在主机体下部出料口的水平螺旋输送装置和连接在水平螺旋输送装置与主机体上部进料口之间的垂直送料装置。

所述的液体菌种接种机构包括液体菌种罐和水源，液体菌种罐和水源通过输送泵和带有控制阀的输送管路连接至物料循环输送机构的循环通路上。

所述的输送管路还连接有向其提供高温蒸汽的蒸汽源。

所述的气体循环机构包括一个设置在处理仓内，且带有出气口的气体管道，该气体管道与气体交换机连接，气体交换机还与处理仓上的循环气出口连接。

所述的气体交换机内设有空气过滤器，该气体交换机还接有臭氧发生器、负氧离子发生器和/或紫外线灯。

所述的换热装置包括设置在处理仓内的换热介质管道和设置在外部的空气能热泵，空气能热泵与换热介质管道相连。

所述的空气能热泵设有一个空气能主机、一个冷液体罐和一个热液体罐，与空气能主机连接的蒸发器和冷凝器分别设置在冷液体罐和热液体罐中，所述换热介质管道的两端通过管路和若干换向阀与热液体罐和冷液体罐切换连接。

所述处理仓内的底部设有一个由电机带动的用于防止处理仓内部堵料的水平拨料机构。

所述的处理仓内设置有能够通风，并隔离其中物料的网孔板，所述网孔板通过内网支架覆盖在处理仓的内壁上，使网孔板与处理仓内壁之间形成用于通风的环形风道。

本发明的有益效果是：培养基原料的拌料、灭菌、无菌接种和育种能够在主机体的处理仓内连续完成，之后仅需将育种结束后长出的菌丝体与培养基混合装袋，并送入生长室即可。采用这种方式不但克服了原有技术易感染杂菌的问题，还减少了工人的工作量，能够大幅度降低劳动强度。该设备的占地面积也比同等规模的采用原有工艺的厂房相比小的多，大幅降低了企业生产成本，具有广阔市场前景。

附图说明

图1是本发明的连接结构示意图。

图2是主机体的处理仓的内部结构断面示意图。

图3是处理仓的内部结构剖面示意图。

图4是空气能热泵的原理图。

图中标记：1、主机体，2、物料循环输送机构，201、水平螺旋输送装置，202、垂直送料装置，3、物料入口，4、液体菌种接种机构，401、液体菌种罐，402、水源，403、输送泵，404、控制阀，405、蒸汽源，5、气体循环机构，501、气体管道，502、气体交换机，503、循环气出口，504、风刀，6、换热装置，601、换热介质管道，602、空气能主机，603、冷液体罐，604、热液体罐，605、换向阀，606、辅助加热器，7、蒸汽发生装置，8、水平拨料机构，801、转轴，802、拨料杆，9、网孔板，10、内网支架，11、环形风道，12、呼吸器，13、臭氧发生器，14、辅助气体加热器，15、风机，16、气泵，17、气体检测口，18、温度检测口，19、湿度检测口，20、内窥视频口，21、保温层，22、螺旋输送器。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的具体结构和实施方式进行说明

如图1所示，本申请的多功能食用菌菌丝体生产机，设有一个内部具有处理仓的主机体1，该主机体上部设有进料口，下部设有出料口。进料口和出料口通过物料循环输送机构2相连接，以便将处理仓下方输出的物料再从进料口送入处理仓内，使物料在循环输送的过程中完成拌料。图1所示的物料循环输送机构2包括一个连接在主机体1下部出料口的水平螺旋输送装置201和一个连接在水平螺旋输送装置201与主机体上部进料口之间的垂直送料装置202。垂直送料装置在这里采用的是螺旋输送，当然也可以采用其它方式。垂直送料装置连接在水平螺旋输送装置201的末端，从而将水平螺旋输送装置从出料口输送出来的物料送入垂直送料装置中，进而通过垂直送料装置将物料返回处理仓。为了使新培养基原料能够送入处理仓，需要设置一个物料入口。显然，该物料入口可以设置在处理仓上，也可以设置在物料循环输送机构的循环通路上。在图1所示的实施例中，将该物料入口3设置在了垂直送料装置202的下端。为了防止物料在处理仓下部堵塞而影响正常下料，可以在处理仓的底部设置一个水平拨料机构8，该水平拨料机构具有一根转轴801，转轴横向穿入处理仓内，并固定在两侧仓壁设置的轴承座内。转轴由电机带动，在旋转过程中利用其圆周设置的拨料杆802将物料打散，从而防止物料架空而影响下料。

通过上述结构方式即可完成原料的混合搅拌。在培养基拌料过程中还需要添加适量的水，要进行育种也需要进行接种。为此，本申请设置了一套液体菌种接种机构4，该液体菌种接种机构连接在物料循环输送机构2的循环通路上，向循环过程中的物料中加水或接种。液体菌种接种机构具有一个水源402和一个液体菌种罐401，液体菌种罐和水源通过输送泵403和带有控制阀404的输送管路连接至物料循环输送机构的循环通路上。为了接种的均匀，最好采用喷嘴喷入的方式。液体菌种罐和水源可以分别设置，也可以共用输送泵和部分输送管路。图1所示的实施例中，液体菌种罐401和水源402分别配备一个输送泵403，并共用了一段连接至物料循环输送机构2的输送管路。在接种前，为了确保无菌接种，所述的输送管路还连接有向其提供高温蒸汽的蒸汽源405。通过蒸汽源向输送管路内供热高温蒸汽，即可对管路进行灭菌。当然，臭氧发生器等其它灭菌手段应该也是可行的。

在拌料完成后，接种之前，需要对处理仓内的物料进行灭菌。灭菌方式可采用发酵灭菌，即利用发酵的方式使物料温度升高，控制温度在65℃左右3—4天即可。或者采用蒸汽灭菌方式，这就需要设置一个蒸汽发生装置，并将其与处理仓连接，以便通过高温蒸汽进行灭菌。也可以采用通入臭氧的方式灭菌，灭菌完成后还要通入蒸汽使臭氧分解。间歇灭菌的方式也可以采用，即交替的将温度调整为100℃左右和37℃左右，并在调整一次温度后保持一定时间，采用这种方式可以使孢子萌发后杀灭。鉴于可采用的灭菌方式，本申请可以单独配置蒸汽发生装置7、加热或降温的换热装置6，也可以同时配置多种并将其连接至处理仓。

所述的换热装置6可以采用换热介质管道601和空气能热泵，由空气能热泵向换热介质管道内通入介质，该介质可以是热的，用于升温。也可以是冷的，用于降温。该换热介质管道601可以采用螺旋盘绕的方式布置在处理仓的内壁上，也可以采用其它绕设方式。空气能热泵设置在处理仓外部，并与换热介质管道相连。该空气能热泵设有一个空气能主机602、一个冷液体罐603和一个热液体罐604，该空气能主机的核心为压缩机。与空气能主机连接的蒸发器和冷凝器分别设置在冷液体罐和热液体罐中。冷媒在空气能主机、蒸发器和冷凝器之间循环的过程中，在冷液体罐中吸热，并在热液体罐中放热，从而分别在冷液体罐和热液体罐中产生冷介质和热介质。将换热介质管道601的两端通过管路和若干换向阀605与热液体罐和冷液体罐切换连接。根据需要将热液体罐连接至换热介质管道用于加热，或将冷液体罐连接至换热介质管道用于降温。所述换热介质管道连接的管路上还可以设置辅助加热装置606，以便在热量不足时使用。

所述的处理仓中设置有温度传感器，该温度传感器与用于控制空气能热泵的换向阀605转换的控制器连接。控制器根据处理仓内的温度及设定的程序，自动控制换向阀605切换将热液体罐或冷液体罐连接至换热介质管道601。图4所示的实施例中，采用了四个换向阀605，热液体罐和冷液体罐的进出口各设置一个。热液体罐接入换热介质管道时，其进出口的两个换向阀打开，而冷液体罐进出口的两个换向阀关闭。也可以采用两个两位三通换向阀，热液体罐和冷液体罐的进口接一个，出口接一个，通过两位三通换向阀的换向实现冷热切换。热液体罐和冷液体罐也可以供给其它系统使用，对于生产企业来说，能够充分利用能源，从而降低成本。当然，如果不考虑成本因素，其它形式的换热装置也是可行的，例如直接向换热介质管道内通入高温蒸汽或热水。

在培养基原料发酵以及菌丝育种期间，处理仓内需要通风换气，为此，将主机体1内的处理仓与气体循环机构5连接以实现气体循环和通气。所述的气体循环机构5包括一个设置在处理仓内，且带有出气口的气体管道501，出气口设置风刀504以向原料中吹入气体。该气体管道501与气体交换机502连接，由气体交换机向其中供气。进入处理仓内的气体再从其循环气出口503排出，然后导入气体交换机以形成循环。根据实际情况，如果处理仓排出的气体不需要进行循环的话，可以在其排出管道上连接一个呼吸器12将气体排出，该呼吸器单向流通，可防止内部气流污染。该气体交换机502内设有风机以进行气体输送，如需要引入外界空气，还可设置空气过滤器、紫外线灯等杀菌消毒器件。根据需要还可以设置负氧离子发生器，使负氧离子混入循环气体中，利用菌丝生长。对处理仓内物料进行灭菌用的蒸汽发生装置7或臭氧发生装置13也可以与气体循环机构共用一部分管道，从而连接至处理仓内的气体管道501，并在处理后通过气体交换机进行循环，或从设置的呼吸器排出。在气体交换机502与气体管道501的连接管路上还可以设置辅助气体加热器14，利用该辅助气体加热器加热循环气流既可以调整温度，又能够将湿度过大的物料中的水分带出，以调节培育料的湿度。

在处理仓内，为了保证培养基原料发酵或育种过程中的散热及通风，需要在处理仓内设计气体通路。图2所示的实施例中，在处理仓的内壁上设有若干内网支架10。该内网支架有多组，且每组均有多个沿圆周分布。通过内网支架的支撑，在处理仓的内壁上铺设网孔板9，并使网孔板9覆盖处理仓的整个内壁。该网孔板9上均布有网孔，网孔的大小保证其既能够顺畅透气，又能够阻挡处理仓中的物料通过，从而将物料隔离在处理仓中部。网孔板的形状与育种处理仓的形状匹配，并由于内网支架的支撑间隔，在网孔板9与处理仓内壁之间形成用于通风的环形风道11。网孔板9起到隔离物料和通风散热的作用，从气体管道501通入的气流和物料散发的热量能够透过网孔板进入环形风道，并从处理仓上的循环气出口排出。将换热介质管道601设置在由处理仓内壁和布设在处理仓内的网孔板9隔呈的环形风道中。网孔板9将换热介质管道601与处理仓内的物料隔离开来，换热介质管道601通过气流间接的与物料进行热交换，可以避免直接接触换热导致的热量不均衡。

育种完成之后的出料可以设置在处理仓上或设置在物料循环输送机构上。图1所示的实施例中，在水平螺旋输送装置201末端的下方开一个输出口，再连接一个螺旋输送器22，该螺旋输送器连接装袋机，将输出的混合有菌丝体的物料装袋后，即可送入生长室培育直至出菇。

以上即为本申请中实现其主要功能的各部分的组成。为了实现自动控制，可根据需要设置温控器、湿度控制器、温度记录仪、内窥探头、气体检测器等对处理仓内的培养料进行检测，可以设置PLC控制器、工控机等通过网络根据温度、湿度检测、气体检测结果实现对处理仓内培养料恒温、恒湿的远程控制，同时根据不同食用菌培养需要实现定时、自动培养料循环、气体自动循环。通过内窥探头对处理仓培养料观察，了解菌丝发育情况。

Claims (10)

1.一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：设有内部具有处理仓的主机体（1），该主机体上部的进料口和下部的出料口通过物料循环输送机构（2）相连接，在所述的主机体上或所述的物料循环输送机构上设有用于添加培养基原料的物料入口（3），在物料循环输送机构（2）的循环通路上连接有用于接种及添加水分的液体菌种接种机构（4），所述主机体内的处理仓与气体循环机构（5）连接，该处理仓还连接有用于对其内部灭菌的换热装置（6）或/和蒸汽发生装置（7），所述物料循环输送机构（2）上或处理仓上设有用于输出菌丝体的输出口。

2.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的物料循环输送机构（2）包括连接在主机体下部出料口的水平螺旋输送装置（201）和连接在水平螺旋输送装置与主机体上部进料口之间的垂直送料装置（202）。

3.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的液体菌种接种机构（4）包括液体菌种罐（401）和水源（402），液体菌种罐和水源通过输送泵（403）和带有控制阀（404）的输送管路连接至物料循环输送机构（2）的循环通路上。

4.如权利要求3所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的输送管路还连接有向其提供高温蒸汽的蒸汽源（405）。

5.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的气体循环机构（5）包括一个设置在处理仓内，且带有出气口的气体管道（501），该气体管道与气体交换机（502）连接，气体交换机还与处理仓上的循环气出口（503）连接，在气体交换机（502）与气体管道（501）的连接管路上设有辅助气体加热器（14）。

6.如权利要求5所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的气体交换机（502）内设有空气过滤器，该气体交换机还接有臭氧发生器（13）、负氧离子发生器和/或紫外线灯。

7.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的换热装置（6）包括设置在处理仓内的换热介质管道（601）和设置在处理仓外部的空气能热泵，空气能热泵与换热介质管道相连。

8.如权利要求7所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的空气能热泵设有一个空气能主机（602）、一个冷液体罐（603）和一个热液体罐（604），与空气能主机连接的蒸发器和冷凝器分别设置在冷液体罐和热液体罐中，所述换热介质管道（601）的两端通过管路和若干换向阀（605）与热液体罐和冷液体罐切换连接。

9.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述处理仓内的底部设有一个由电机带动的用于防止处理仓内部堵料的水平拨料机构（8）。

10.如权利要求1所述的一种多功能食用菌菌丝体生产机，其特征在于：所述的处理仓内设置有能够通风，并隔离其中物料的网孔板（9），所述网孔板通过内网支架（10）覆盖在处理仓的内壁上，使网孔板与处理仓内壁之间形成用于通风的环形风道（11）。