CN109055188A - 基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐 - Google Patents

基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐 Download PDF

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Abstract

本发明公布了基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐，其包括用以支撑整个装置的支架、盛有密封液的储水槽，支架安装于储水槽的凹槽内并且支架位于储水槽内密封液液面以下，支架上安装有发酵室，发酵室的顶端设置有上端部开口的锥台并且沿竖直方向由下至上锥台的横向直径逐步收窄锥台，发酵室内设置有沿竖直方向布置并且与其共轴线布置的导气管，导气管与锥台之间还安装有可在竖直方向运动的气密性检测装置，所述的气密性检测装置包括内套接并密封于发酵室锥台的内锥台、滑动套接于导气管并且可沿导气管中心轴线方向运动的滑块、两根连接杆。

Description

基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐
本发明是申请日为2017年06月09日，申请号为：201710430610.9，发明名称为“一种气密性可测式清洁泡菜发酵装置”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种发酵装置，具体涉及基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐。
背景技术
泡菜是一种使用低浓度的盐水，或用少量食盐来腌渍各种鲜嫩的蔬菜，再经乳酸菌发酵，制成一种带酸味的腌制品；泡菜在发酵过程中需要乳酸含量达到一定程度，并且隔离空气、生水和油，否则容易发生腐败；现有的泡菜发酵装置在密封后无法检验发酵过程中发酵装置的气密性，当发酵装置发生气体渗入时无法对其进行监控，导致泡菜在发酵过程中发生腐败；同时泡菜在发酵过程中会产生白醭，白醭需要及时的清理，否则泡菜会发生变质变味，现有的白醭打捞技术一般采用破坏发酵装置的密封性进行打捞，影响泡菜的发酵品质。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种在泡菜发酵过程中气密性可监测的发酵装置，同时本发酵装置具有清洁泡菜发酵过程白醭的功能。
为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。
基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐，其包括用以支撑整个装置的支架、盛有密封液的储水槽，支架安装于储水槽的凹槽内并且支架位于储水槽内密封液液面以下，支架上安装有发酵室，发酵室的顶端设置有上端部开口的锥台并且沿竖直方向由下至上锥台的横向直径逐步收窄锥台，发酵室内设置有沿竖直方向布置并且与其共轴线布置的导气管，导气管的顶部密封设置，导气管与发酵室底壁连接的端侧设置有用于连通导气管内腔、储水槽的开口，导气管上还设置有用于接通导气管内腔、发酵室内腔的导气孔，导气管与锥台之间还安装有可在竖直方向运动的气密性检测装置，初始状态下，气密性检测装置阻塞导气孔；
所述的气密性检测装置包括内套接并密封于发酵室锥台的内锥台、滑动套接于导气管并且可沿导气管中心轴线方向运动的滑块、两根连接杆，滑块与导气管滑动密封，内锥台与滑块之间布置有呈环形结构并且密封于发酵室顶部的弹性橡胶带，弹性橡胶带的底面与发酵室的内壁、导气管的外壁之间围合成密闭的发酵腔体，连接杆上端部与弹性橡胶带连接，连接杆的下端部连接有滑动套接于导气管并且可沿竖直方向上下滑动的密封垫，导气管上还设置有用于约束密封垫继续向下运动的限位块，初始状态下，密封垫与限位块相接触，且密封垫封堵的导气孔；
发酵室的竖壁上安装有清洁装置，所述的清洁装置包括直角摆杆和清洁壶，直角摆杆包括旋转杆和摆动杆，直角摆杆的旋转杆水平的密封安装于发酵室的竖壁并且直角摆杆的旋转杆可绕自身轴线转动，旋转杆一端设置于发酵室腔体外，旋转杆另一端设置于发酵室腔体内并连接于摆动杆一端，摆动杆的另一端位于发酵室腔体内的液面以下，摆动杆的另一端连接有清洁壶，所述的清洁壶包括取料桶，取料桶的轴线分别垂直于摆动杆轴线和旋转杆轴线，取料桶中间处的上端外壁与摆动杆连接，取料桶中间位置的下端安装有与取料桶内腔接通的漏壶，漏壶上安装有滤网，取料桶的两端部分别设置有用于控制液体自取料桶的开口处向取料桶中心流动的单向阀；
上述的单向阀包括弧形限位板、弧形密封板，取料桶两端分别对称设置有与沿取料桶桶径方向延伸并且安装于取料桶内壁上侧的弧形限位板，取料桶的内壁处还铰接有与弧形限位板相匹配并且可绕铰接轴朝向取料桶的中心处偏转的弧形密封板；
所述的滤网平行于取料桶轴线并且呈多层均匀间隔分布，滤网的孔径从漏壶顶端至底部依次减小。
上述方案的进一步改进。
所述的漏壶由底部至顶端开口半径逐渐减小，采用由底部至顶端减缩的布局方式使白醭在进入漏壶后能稳定的停留在漏壶的空腔，保证漏壶内的白醭不向取料桶渗漏，防止取料桶由空气进入液体时发生白醭回流，对发酵室内的液体造成二次污染。
本发明与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本发明对发酵过程的气密性进行了实时检测，通过观察气密性检测装置可以判断泡菜在发酵过程中是否与外界存在气体渗入，保证了泡菜的发酵品质；同时本发明具备对发酵过程白醭的清洁功能，通过控制清洁装置转动，在不破坏装置气密性的前提下，对泡菜发酵过程产生的白醭进行打捞，保证泡菜在发酵过程不受白醭的污染，进一步提高了发酵的品质，同时本发明通过对气密性检测装置设置限位块，保证了气密性检测装置的工作稳定性，提升了本发明的工作可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明初始工作状态剖面示意图。
图2为本发明中间态剖面示意图。
图3为本发明终了工作状态示意图。
图4为本发明气密性检测装置示意图。
图5为本发明清洁装置示意图。
图中各个标号意义为：
10.发酵室；
20.气密性检测装置，21.弹性橡胶带，22.内锥台，23.滑块，24.连接杆，25.密封垫；
30.清洁装置，31.直角摆杆，32.清洁壶，33.取料桶，34.弧形限位板，35.弧形密封板，36.漏壶，37.滤网；
40.储水槽；
50.支架；
60.导气管。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
参见附图1-5，本发明的基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐包括用以支撑整个装置的支架50、盛有密封液的储水槽40，支架50安装于储水槽40的凹槽内并且支架50位于储水槽40内密封液液面以下，支架50上安装有发酵室10，发酵室10的顶端设置有上端部开口的锥台并且沿竖直方向由下至上锥台的横向直径逐步收窄，发酵室10内设置有沿竖直方向布置并且与其共轴线布置的导气管60，导气管60的顶部密封设置，导气管60与发酵室10底壁连接的端侧设置有用于连通导气管60内腔、储水槽40的开口，导气管60上还设置有用于接通导气管60内腔、发酵室10内腔的导气孔，导气管60与锥台之间还安装有可在竖直方向运动的气密性检测装置20，初始状态下，气密性检测装置20阻塞导气孔，随着发酵室10内的气压值逐步增大，气密性检测装置20可逐步的向上运动，并使得导气孔与发酵室10内腔接通。
所述的气密性检测装置20包括固定内套接并密封于发酵室10锥台的内锥台22、滑动套接于导气管60并且可沿导气管60中心轴线方向运动的滑块23、两根连接杆24，滑块23与导气管60滑动密封，内锥台22与滑块23之间布置有呈环形结构并且密封于发酵室10顶部的弹性橡胶带21，弹性橡胶带21的底面与发酵室10的内壁、导气管60的外壁之间围合成密闭的发酵腔体，连接杆24上端部与弹性橡胶带21连接，连接杆24的下端部连接有滑动套接于导气管60并且可沿竖直方向上下滑动的密封垫25，导气管60上还设置有用于约束密封垫25继续向下运动的限位块61，初始状态下，密封垫25与限位块61相接触时，且密封垫25封堵的导气孔；工作时，泡菜放置于发酵室10腔体内进行发酵并产生乳酸和二氧化碳，由于发酵室10为密闭腔体，发酵室10腔体内气压上升且高于大气压，此时发酵室10内外产生压力差，压力差作用于弹性橡胶带21上并使弹性橡胶带21向远离发酵室10腔体的方向发生形变，弹性橡胶带21在远离发酵室10腔体过程中驱动滑块22向远离发酵室10腔体的方向运动，同时弹性橡胶带21受发酵室10腔体与外界大气压力差作用使弹性橡胶带21产生向上凸起的形变，弹性橡胶带21在向上运动的过程还驱动连接杆24向远离发酵室10腔体的方向运动，连接杆24驱动与其连接的密封垫25向上运动并将密封垫25运行至导气管60的导气孔上方的临界状态，当发酵室10腔体内压力继续增大时，导气孔接通导气管60内腔与发酵室10内腔，气体通过导气孔进入导气管60内腔，导致导气管60内腔气压增大并且导气管60内液面下降，随着发酵过程的进行导气管60内液面下降至导气管60底部，根据连通器原理，导气管60内腔的气体将通过发酵室10的底面溢出发酵室10的内腔，气体溢出后从靠近发酵室10底部继续运动至液面处并脱离液面进入大气；发酵过程整个装置不发生气体泄漏时，在发酵室10顶部开口凸出有滑块23，弹性橡胶带21呈远离发酵室10内腔的弧形凸起；当发酵过程中发酵室内的气密性发生破坏，使得发酵室内的气压骤减，由于弹性橡胶带21自身具备弹性，在失去外力作用下，弹性橡胶带21的弹力推动密封垫25复位并封堵导气孔；通过工作人员观察发酵室10顶部开口滑块23的位置以及弹性橡胶带21的形状，对发酵过程中泡菜所处环境的气密性做出判断。
更为完善的，上述的限位块61呈环状结构，且位于导气孔的下方；通过添加限位块61对密封垫25竖直向下的自由度进行限制，防止初始工作时密封垫25向下滑落并导致导气孔接通发酵室10内腔与导气管60内腔，导致气密性检测装置20无法工作，造成工作人员错误的判断发酵室10的气密性。
在本发明中，发酵室10内产生的气体推动弹性橡胶带发生形变必须要在高气压的环境下才可以实现，并通过弹性橡胶带发生形变的作用力牵引密封垫与导气孔的脱离，并可实现高压气体的外泄，整个过程中，弹性橡胶带具备稳定发酵室内压力的作用，使得发酵室内的压力始终处于高压状态。
更优的，发酵室10的竖壁上安装有清洁装置30，所述的清洁装置30包括直角摆杆31和清洁壶32，直角摆杆31包括旋转杆和摆动杆，直角摆杆31的旋转杆水平的密封安装于发酵室10的竖壁并且直角摆杆31的旋转杆可绕自身轴线转动，旋转杆一端设置于发酵室10腔体外，旋转杆另一端设置于发酵室10腔体内并连接于摆动杆一端，摆动杆的另一端位于发酵室10腔体内的液面以下，摆动杆的另一端连接有清洁壶32，所述的清洁壶32包括取料桶33，取料桶33的轴线分别垂直于摆动杆轴线和旋转杆轴线，取料桶33中间处的上端外壁与摆动杆连接，取料桶33中间位置的下端安装有与取料桶内腔接通的漏壶36，漏壶36上安装有滤网37，取料桶33的两端部分别设置有用于控制液体自取料桶33的开口处向取料桶33中心流动的单向阀。
上述的单向阀包括弧形限位板34、弧形密封板35，取料桶33两端分别对称设置有与沿取料桶33桶径方向延伸并且安装于取料桶33内壁上侧的弧形限位板34，取料桶33的内壁处还铰接有与弧形限位板34相匹配并且可绕铰接轴朝向取料桶33的中心处偏转的弧形密封板35；弧形限位板34、弧形密封板35的组合可控制液体自取料桶33开口向取料桶33的中心处流动。
工作时，通过控制位于发酵室10外的旋转杆往复旋转并驱动摆动杆绕旋转杆往复摆动，摆动杆往复摆动过程中驱动清洁壶32往复于发酵室内的液面以下与液面以上之间，当清洁壶32离开发酵室10液体空间进入发酵室10内气体空间时，取料桶33一端先离开液面并向上倾斜运动，液体自身具有惯性作用并对取料桶33另一端的弧形密封板35施加由取料桶33中心指向该端开口的压力，压力的作用使弧形限位板34与弧形密封板35接触并密封，取料桶33的另一端密封后，取料桶33内的液体进入漏壶36并通过漏壶36内设置的滤网37落入发酵室10的腔体内，液体在通过滤网37时，滤网37对液体携带的白醭进行过滤，使发酵室10内的白醭收集于漏壶36的腔体内，当清洁壶32由发酵室10内气体空间进入液体空间时，由于液体惯性作用，取料桶33先进入液体空间一端的弧形密封板35受到指向取料桶中心的压力并形成开口，发酵室10内液体由开口进入，取料桶33后进入液体空间的一端的弧形密封板35受到由取料桶33中心指向该端开口的压力使该端的弧形密封板35与弧形限位板34匹配形成密封，使液体在进入取料桶33的过程中位于漏壶36内的白醭不发生向发酵室10内泄漏。
更为完善的，所述的滤网37平行于取料桶33轴线并且呈多层均匀间隔分布，滤网37的网孔孔径从漏壶36顶端至底部依次减小；多层滤网37的布局方式使清洁装置20对白醭的过滤程度更高，滤网37的网孔孔径从漏壶36顶端至底部依次减小使白醭的过滤过程为由粗到细，防止滤网37因孔径较小在过滤过程中被白醭堵塞影响过滤效果。
所述的漏壶36由底部至顶端开口半径逐渐减小；采用由底部至顶端减缩的布局方式使白醭在进入漏壶36后能稳定的停留在漏壶36的空腔，保证漏壶36内的白醭不向取料桶33渗漏，防止取料桶33由空气进入液体时发生白醭回流，对发酵室10内的液体造成二次污染。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐，其特征在于，其包括用以支撑整个装置的支架、盛有密封液的储水槽，支架安装于储水槽的凹槽内并且支架位于储水槽内密封液液面以下，支架上安装有发酵室，发酵室的顶端设置有上端部开口的锥台并且沿竖直方向由下至上锥台的横向直径逐步收窄锥台，发酵室内设置有沿竖直方向布置并且与其共轴线布置的导气管，导气管的顶部密封设置，导气管与发酵室底壁连接的端侧设置有用于连通导气管内腔、储水槽的开口，导气管上还设置有用于接通导气管内腔、发酵室内腔的导气孔，导气管与锥台之间还安装有可在竖直方向运动的气密性检测装置，初始状态下，气密性检测装置阻塞导气孔；
所述的气密性检测装置包括内套接并密封于发酵室锥台的内锥台、滑动套接于导气管并且可沿导气管中心轴线方向运动的滑块、两根连接杆，滑块与导气管滑动密封，内锥台与滑块之间布置有呈环形结构并且密封于发酵室顶部的弹性橡胶带，弹性橡胶带的底面与发酵室的内壁、导气管的外壁之间围合成密闭的发酵腔体，连接杆上端部与弹性橡胶带连接，连接杆的下端部连接有滑动套接于导气管并且可沿竖直方向上下滑动的密封垫，导气管上还设置有用于约束密封垫继续向下运动的限位块，初始状态下，密封垫与限位块相接触，且密封垫封堵的导气孔；
发酵室的竖壁上安装有清洁装置，所述的清洁装置包括直角摆杆和清洁壶，直角摆杆包括旋转杆和摆动杆，直角摆杆的旋转杆水平的密封安装于发酵室的竖壁并且直角摆杆的旋转杆可绕自身轴线转动，旋转杆一端设置于发酵室腔体外，旋转杆另一端设置于发酵室腔体内并连接于摆动杆一端，摆动杆的另一端位于发酵室腔体内的液面以下，摆动杆的另一端连接有清洁壶，所述的清洁壶包括取料桶，取料桶的轴线分别垂直于摆动杆轴线和旋转杆轴线，取料桶中间处的上端外壁与摆动杆连接，取料桶中间位置的下端安装有与取料桶内腔接通的漏壶，漏壶上安装有滤网，取料桶的两端部分别设置有用于控制液体自取料桶的开口处向取料桶中心流动的单向阀；
上述的单向阀包括弧形限位板、弧形密封板，取料桶两端分别对称设置有与沿取料桶桶径方向延伸并且安装于取料桶内壁上侧的弧形限位板，取料桶的内壁处还铰接有与弧形限位板相匹配并且可绕铰接轴朝向取料桶的中心处偏转的弧形密封板；
所述的滤网平行于取料桶轴线并且呈多层均匀间隔分布，滤网的网孔孔径从漏壶顶端至底部依次减小。
2.根据权利要求1所述的基于微生物厌氧发酵的泡菜发酵罐，其特征在于，所述的漏壶由底部至顶端开口半径逐渐减小。
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