CN108004138A - 一种农用益生菌固体发酵一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于发酵工程设备，具体涉及一种农用益生菌固体发酵一体化设备。该固体发酵一体化设备的发酵箱为立式双开门、浅盘发酵装置，可控温、灭菌、控湿、喷淋接种和喷淋补料；发酵结束后可由旋风分离装置收集菌粉。其特征在于培养箱内部配置加热系统、通风系统、补料和接种装置，并串联旋风分离收集系统、全电脑控制系统。

Description

一种农用益生菌固体发酵一体化设备

技术领域

本发明属于生物工程设备领域，具体涉及一种农用益生菌固体发酵一体化设备。

背景技术

固体发酵操作简便，过程控制简单，能耗低，无菌化程度低，具有多方面优势和较好的开发潜力。目前，固体发酵已经广泛应用于真菌发酵、细菌发酵等的菌群发酵，废弃物无害化处理和生物除臭等领域。然而，固体发酵自动化程度低，工艺控制过程粗放，而且传统的固体发酵装置往往无法同时实现通风控温，在位接种、加液，且染菌概率增高，菌粉收集繁琐。

专利CN106135503A公开了一种《一种普洱茶卧式固体发酵罐》该发酵方法改变了传统的普洱茶握堆发酵技术，在综合考虑普洱茶的发酵条件(微生物种类、潮水量、温度、发酵时间、接菌量、氧气、二氧化碳含量等因素)下，使得普洱茶的生产标准化、规范合理化，实现普洱茶的发酵过程人为可控，从而使普洱茶的品质更稳定、安全、可控。该发酵罐包括由罐体支架支撑的罐体，罐体的外部装有夹套;所述罐体内还设有搅拌系统。而本发明无法自动收集菌粉、无法大规模的生产，人力劳动逐步增加等特点。

因此，为了在保证固体发酵产量的同时，简化发酵工艺，减少人力物力，尽可能地实现真菌固体发酵的自动化生产，本发明对普通的发酵箱进行了整合，通过一系列设备串联操作实现全自动化的生产线，可以大规模生产，节省人力。

发明内容

一种固体发酵一体化设备。车间中部设有发酵培养箱。灭菌装置系统包括蒸汽发生器和蒸汽输出管道。通风装置系统包括空压机、空气过滤器和空气输出管道（与蒸汽管道合为一体）。补料装置系统包括补料罐和蠕动泵，用于补料加注发酵过程中的液体物料。收集系统包括旋风分离装置及其管道输送。控制系统为电脑自动化操作。

发酵培养箱包括内部可分为3-5层间隔，每层的底部配置干加热管，可用于为发酵箱控制温度，箱体温度探头设计在箱体顶端喷淋头右上部位，发酵盘放置在加热管的上方。

灭菌系统装置采用蒸汽灭菌。蒸汽发生器，蒸汽通过管道输入至发酵箱中，并且通过管道传送到补料罐和出料口，材质设计为不锈钢材料。

通风系统与蒸汽共用一套管路，则采用空压机通气，设有流量计（流量计在空压机前部，流量计前部设有总控制阀门），通过不锈钢管道传输到发酵箱内部。

补料系统则利用补料罐、蠕动泵进行中间过程的液体添加功能，由箱体内的喷淋头均匀的喷洒在各浅盘物料的表面。

收集系统为旋风分离器装置，发酵结束后，通过通风系统将物料发酵的菌粉吹至旋风分离器中收集，菌粉收集口采用粗喇叭口设计。

系统采用电脑设计，温度控制主要在培养箱门上，有操作显示盘。湿度控制（补水时用喷淋水）、风速控制主要通过外置主机电脑控制风速，蒸汽管道与通气管道是同一管路，因此，电脑也可控制通气控制阀进行增减蒸汽流速，旋风分离系统控制通过管道自动控制阀输出至外部电脑控制系统。

整体车间设备管路均采用不锈钢材质。

附图说明

图1为3D整体图。

图2为发酵箱外体构造3D图。

图3为箱体内部剪切构造3D图。

图4为箱体后面结构3D图。

图5为旋风分离装置3D图。

图6为蒸汽发生器、补料罐、空气压缩机、蠕动泵装置3D图。

图1中，（1）为培养箱的左侧，内有旋风分离管道。（2）为培养箱旋转式门锁。（3）为培养箱温度、湿度内置控制、显示面板，上方为压力表。（4）为不锈钢托盘。（5）为长方体喷淋头。（6）为电加热式不锈管。（7）为旋风分离器管路。（8）为箱体外部的通气管路。（9）为排气或排污水管道。（10）为进入箱体内的通气或蒸汽管道。（11）为箱体外的补料加压桶装置，中间管为补料管，旁边管道为输气加压管道。（12）为旋风分离器。（13）为旋风分离器清洗口。（14）为外置电脑终端系统。（15）为旋风分离管道电脑控制阀。（16）为外部蠕动泵。（17）为空气压缩机装置。（18）为补料罐。（19）为蒸汽发生器装置。（20）为空气管道流量电脑控制阀门。（21）为空气流量计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作更进一步的说明，以便本领域内的技术人员了解本实用新型，但不限制本实用新型。

实施例1

发酵箱加热功能说明，（6）电加热管采用不锈钢加热管，控制温度、湿度面板在发酵箱门上操作。箱体温度、湿度探头设计在箱体顶端中间部位，喷淋头在温度、湿度探头的下方，发酵盘放置在加热管的上方，温度、湿度超过设定值，空气压缩机启动并送气，加热管停止加热。

灭菌处理说明，由蒸汽发生器（19）出蒸汽传到输送管道，一边进入补料罐，一边进入输气管道（8）。进入补料罐（16）的蒸汽，通过补料罐（18）可以输送到箱体后面的补料管道（11），最后由喷淋装置（5）排出蒸汽进入箱体内。进入输气管道（10）的蒸汽必须先关掉空气压缩机（17）外接阀门，通过管道直接进入箱体内。进入箱体的蒸汽通过管道（7）进入旋风分离器，此时，关闭旋风分离器（12）外置阀门，旋风分离器管道（7）可开启外清洗口（13）阀门，保持蒸汽压力的调节和温度的升高，关闭旋风分离器（12、13）外置阀门，直接开启箱体排污水管道（9）阀门，电脑操作可通过通气控制阀进行控制。

通气操作说明，空气压缩机（17）打开后可输送至补料罐，也可输送至箱体内，通过箱体管道（10）进入，补料罐不用时，应关闭各阀门，保持补气管道（10）与空气压缩机有关其它管道的畅通。箱体下边排污水管道（9）打开，由电脑控制流速。

补料操作说明，补料需人工操作来完成，补料罐（18）进料时打开补料罐管道（11）阀门操作，输气管道要关闭阀门,但如果发生堵塞现象可开启空压机通气管道阀门进行增压操作，并输送空气至补料罐（18）内加压，但补料时最终进入到喷淋头（5）并完成补料。蠕动泵（16）操作说明，主要是针对补料瓶添加或者较少料添加的辅助操作，蠕动泵开启时，补料罐相关管道阀门必须关闭防止逆流，打开空气压缩机，通过蠕动泵进入补料管道（11）最终进入喷淋头，补料管道的通气阀门可打开，可通过电脑控制流速来完成补压工作。

旋风分离器操作说明，发酵或腐熟结束后，打开相关管道阀门（7），但最下方旋风分离器清洗口（13）阀门必须关闭。通过空气压缩机（17）加气，关闭补料罐（18）及相关管道（11）和蒸汽发生器（19）等相关的阀门防止逆流，关闭箱体门及箱体下方的排气口（9）管道进行操作，旋风分离器电脑控制阀门自动开启，菌粉由旋风分离器（12）下方的接料桶收集。电脑系统通过控制阀门系统根据风速的调节进行自动进料。旋风分离器使用完毕时清洗说明，可先关闭旋风分离器顶端阀门，旋风分离器关闭时，电脑控制阀门自动关闭。打开最下端清洗口阀门（13）进行清洗作业。

发酵箱清洗功能说明，需人工操作。可用外接水管直接清洗发酵箱内部，发热管可拆卸，底部由下水口（9）连接，直接流入下水道。也可通过补料罐加压将清水由喷淋头清洗（喷淋头可拆卸）。

具体采用不锈钢设计，包括管线，主要防止酸碱腐蚀箱体，从而保证设备的经久耐用。选择一间宽敞明亮的厂房，有排风、进水和排水管线房间，设备放置要与墙面保持1米到2米之间，下面铺设下水道，最好采用横排下水道格局，如（9）下面的样式。

固体菌培养物料分别均匀放置在发酵盘上，发酵盘的量要一致，发酵盘的放置应与上方的喷淋头一一对应。

打开通气，则需要空气压缩机通过管道输送到箱体以增压效果进行补气，在电脑上可控制风速以及进行稳压功能。

关上发酵箱门，打开温度，用补料罐加入蒸汽可灭菌，也可通过输气管道直接灭菌操作，开启排污口阀门循环排气，电脑可设定通气流速，排气口由电脑控制，增减压力。

用补料罐接种，打开空气压缩机通过喷淋头可直接喷洒物料表面，开始发酵。

发酵结束，打开旋风分离器各个阀门，开启空气压缩机，加大压力吹进分离器管道(排污管道一定要关闭)，通过电脑操作可控制菌粉流量，旋风分离器关闭时，阀门自动关闭。

Claims (8)

1.本发明涉及一种固体发酵一体化设备；车间中部设有发酵培养箱；灭菌系统包括蒸汽发生器和蒸汽输出管道；通风系统包括空压机和空气输出管道、空气过滤器；接种/补料系统包括补料罐和蠕动泵，用于补料加注发酵过程中的液体物料；收集系统包括旋风分离装置及其输送管道；控制系统为电脑操作。

2.如权利要求1所述的一种益生菌固体发酵一体化设备，其特征在于培养箱其内部可分为3～5层间隔，每层的底部配置若干加热管，用于发酵箱温度控制，箱体温度、湿度探头设计在箱体顶端中间部位，发酵盘置于加热管上方，喷淋头位于每个发酵盘置物架正上方。

3.如权利要求1所述蒸汽通过管道输入至发酵箱中，并且通过管道传送到补料罐和出料口，用于设备灭菌。

4.如权利要求1所述通风系统与蒸汽共用一套管路，空气由空气压缩机传输经流量计再由管道输送至发酵箱内部。

5.如权利要求1所述接种补料系统则利用补料罐、蠕动泵进行接种或过程补料添加，箱体内喷淋头喷射范围可均匀的喷洒在浅盘物料的表面。

6.如权利要求1所述收集系统为旋风分离器装置，发酵结束后，通过通风系统将物料发酵的菌粉吹至旋风分离器中收集，旋风分离器收集口采用宽喇叭口设计与浅盘平行。

7.如权利要求1所述控制系统采用电脑设计，温度控制主要在培养箱门上，有操作显示盘；湿度控制（补水时用喷淋水）、风速控制主要通过外置主机电脑控制风速，蒸汽管道与通气管道是同一管路，因此，电脑也可控制通气控制阀进行增减蒸汽流速，旋风分离系统控制通过管道自动控制阀输出至外部电脑控制系统。

8.如权利要求1所述整体车间设备管路均采用不锈钢材质。