CN111821892A - 一种固定化乳酸菌发酵的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体乳酸制备技术领域,具体的说是一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,包括罐体组件、驱动组件、内搅拌组件和外旋转组件,通过设置的驱动组件能够同时带动内搅拌组件和外旋转组件进行工作,伺服电机的输出轴能够带动第一转动轴和第二转动轴进行同步转动,第二转动轴在转动时能够带动搅拌盘在内罐体中进行旋转搅拌,搅拌盘在搅拌的同时第一转动轴能够通过传动轮和传动皮带来带动第三转动轴进行转动,第三转动轴带动齿轮在支撑板上进行转动,齿轮在转动时能够通过外齿圈带动外加热保温罐在底板上转动,搅拌盘在内罐体的内部进行顺时针转动搅拌,外齿圈带动内罐体整体进行逆时针转动,从而能够更好的对物料进行充分的搅拌。

Description

一种固定化乳酸菌发酵的制备方法
技术领域
本发明涉及固体乳酸制备技术领域,具体的说是一种固定化乳酸菌发酵的制备方法。
背景技术
乳酸在食品和饮料中主要用作酸味剂和防腐剂等,医药方面也用于消毒防腐。乳酸的主要系列产品是乳酸盐和乳酸酯,乳酸钠可用于解除因腹泻所致的脱水、糖尿病和胃炎引起的中毒,乳酸钙有补充钙质、固齿和助长骨骼发育的作用,乳酸酯类主要用作溶剂、增塑剂和香料的原料。因此广泛应用于食品、医药、烟酒、印染、纺织、皮革、印刷、化工、石油等行业,但乳酸在常温下为液体,所以给使用运输包装中带来了一定的难度。
目前大多数使用的固体乳酸制备方法大多采用先搅拌加热再进行蒸馏固化,在固体乳酸制备的过程中需要对其进行充分的搅拌,在对固体乳酸进行制备搅拌的过程中,无法充分的对其进行搅拌,使得固体乳酸生产的效率低下,并且在固体乳酸制备的过程中混合液体会粘附在搅拌罐的内壁上,不仅影响产品的生产质量和生产效率,还会带来装置的清理问题,增加生产成本。
发明内容
针对现有的问题,本发明提供了一种固定化乳酸菌发酵的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
S1:首先将丙烯腈加入到反应容器,然后向反应容器中缓慢加入硫酸,要求硫酸加入过程中,同步保持对反应容器中的混合溶液进行搅拌,硫酸完全加入后,继续保持搅拌5min,得到水解物;
S2:将S1中得到的水解物加入到酯化反应器中,然后向酯化反应器加入甲醇,充分反应后,去除反应产物中的硫酸氢铵,得到粗酯,将粗酯送入到蒸馏塔中,通过蒸馏得到精酯,将精酯送入第二蒸馏塔,通过加热分解得到乳酸;
S3:将S2中得到的乳酸中加入二氧化硅和乳酸钙,充分搅拌混合,要求二氧化硅和乳酸钙均充分粉化,然后将混合物加入到乳酸反应釜中,通过减压蒸馏得到固体乳酸;
其中S3中所使用的乳酸反应釜,包括罐体组件、驱动组件、内搅拌组件和外旋转组件,所述驱动组件设置在罐体组件的下方,所述内搅拌组件设置在罐体组件的内部,所述外旋转组件设置在罐体组件的一侧,所述罐体组件包括内罐体、罐盖、进料管、外加热保温罐、排料管和底板组成,所述内罐体的上方通过法兰连接有罐盖,所述罐盖顶部的两端均固定连接有进料管,所述进料管与内罐体的内部连通,所述内罐体底部的外壁上固定套接有外加热保温罐,所述内罐体一侧的外侧壁上固定连接有排料管,所述排料管的另一端穿过外加热保温罐,所述外加热保温罐的下方设置有底板,所述外加热保温罐转动连接在底板的顶部,所述驱动组件包括固定机架、伺服电机、第一联轴器、第一转动轴和第一传动轮组成,所述伺服电机通过固定机架固定连接在底板的底部,所述伺服电机输出轴的轴壁上通过第一联轴器固定连接有第一转动轴,所述第一转动轴的轴壁上固定连接有第一传动轮,所述内搅拌组件包括第二转动轴、第二联轴器、固定盘、方形槽、搅拌盘、搅拌槽和拉力弹簧组成,所述第二转动轴通过第二联轴器与第一转动轴固定连接,所述第二转动轴的另一端依次穿过底板和外加热保温罐且延伸至内罐体的内部,所述第二转动轴延伸至内罐体内部一端的轴壁上固定连接有固定盘,所述第二转动轴位于固定盘下方的轴壁上开设有方形槽,所述方形槽上滑动套接有若干个搅拌盘,所述搅拌盘外圆侧的侧壁上开设有若干个搅拌槽,所述搅拌盘的顶部均固定连接有拉力弹簧,所述拉力弹簧套接在第二转动轴的轴壁上,且所述拉力弹簧远离搅拌盘的一端与相邻搅拌盘的底部固定连接,若干个所述搅拌盘最顶端的一个拉力弹簧与固定盘固定连接,所述外旋转组件包括外齿圈、齿轮、第三转动轴、支撑板、支撑杆、第二传动轮和传动皮带组成,所述外齿圈固定连接在外加热保温罐的外罐壁上,所述外齿圈的一侧设置有齿轮,所述齿轮与外齿圈啮合连接,所述齿轮的底部固定连接有第三转动轴,所述齿轮的下方设置有支撑板,所述齿轮转动连接在支撑板的顶部,所述支撑板底部远离外加热保温罐的一端固定连接有支撑杆,所述支撑杆的另一端与底板固定连接,所述第三转动轴远离齿轮的一端穿过支撑板和底板,所述第三转动轴穿过底板的一端固定连接有第二传动轮,所述第二传动轮通过传动皮带与第一传动轮传动连接。
具体的,所述进料管远离罐盖的一端固定连接有进料漏斗,所述进料漏斗与进料管连通。
具体的,所述罐盖的内顶部固定连接有轴套,所述第二转动轴的顶端插接在轴套的内部,且所述第二转动轴与轴套的内壁转动连接。
具体的,所述外加热保温罐靠近底板一端的外壁上套接有外套筒,所述外套筒与外加热保温罐转动连接,且所述外套筒与底板固定连接。
具体的,所述伺服电机通过PLC控制器与外接电源电性连接。
具体的,所述第二转动轴的两侧均设置有第一刮杆,所述第一刮杆与内罐体的内壁接触,所述第一刮杆靠近第二转动轴一侧的两端均固定连接有固定杆,所述固定杆的另一端与第二转动轴固定连接,两个所述第一刮杆的底部固定连接有第二刮杆,所述第二刮杆的底部均与内罐体的内底壁接触。
本发明的有益效果:
(1)本发明所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,通过设置的驱动组件能够同时带动内搅拌组件和外旋转组件进行工作,伺服电机的输出轴能够带动第一转动轴和第二转动轴进行同步转动,第二转动轴在转动时能够带动搅拌盘在内罐体中进行旋转搅拌,搅拌盘在搅拌的同时第一转动轴能够通过传动轮和传动皮带来带动第三转动轴进行转动,搅拌盘在内罐体的内部进行顺时针转动搅拌,外齿圈带动内罐体整体进行逆时针转动,从而能够更好的对物料进行充分的搅拌。
(2)本发明所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,通过设置在第二转动轴两侧的第一刮杆和第二刮杆,第二转动轴在转动时能够通过固定杆带动第一刮杆对内罐体的内壁进行清理,第一刮杆在转动时能够带动第二刮杆对内罐体的内底壁进行清理,从而在下料的同时时能够将粘附在内罐体内壁上的物料清理干净。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的工艺流程图;
图2为本发明所使用的乳酸反应釜的结构示意图;
图3为图2中A部分的局部放大图;
图4为本发明所使用的乳酸反应釜中固定盘的结构示意图;
图5为本发明所使用的乳酸反应釜中搅拌盘的结构示意图;
图6为图2中B-B方向的剖视图。
图中:1、罐体组件;11、内罐体;12、罐盖;13、进料管;14、进料漏斗;15、轴套;16、外加热保温罐;17、排料管;18、底板;19、外套筒;2、驱动组件;21、固定机架;22、伺服电机;23、第一联轴器;24、第一转动轴;25、第一传动轮;3、内搅拌组件;31、第二转动轴;32、第二联轴器;33、固定盘;34、方形槽;35、搅拌盘;36、搅拌槽;37、拉力弹簧;38、第一刮杆;39、固定杆;310、第二刮杆;4、外旋转组件;41、外齿圈;42、齿轮;43、第三转动轴;44、支撑板;45、支撑杆;46、第二传动轮;47、传动皮带。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-图6所示,本发明所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
S1:首先将丙烯腈加入到反应容器,然后向反应容器中缓慢加入硫酸,要求硫酸加入过程中,同步保持对反应容器中的混合溶液进行搅拌,硫酸完全加入后,继续保持搅拌5min,得到水解物;
S2:将S1中得到的水解物加入到酯化反应器中,然后向酯化反应器加入甲醇,充分反应后,去除反应产物中的硫酸氢铵,得到粗酯,将粗酯送入到蒸馏塔中,通过蒸馏得到精酯,将精酯送入第二蒸馏塔,通过加热分解得到乳酸;
S3:将S2中得到的乳酸中加入二氧化硅和乳酸钙,充分搅拌混合,要求二氧化硅和乳酸钙均充分粉化,然后将混合物加入到乳酸反应釜中,通过减压蒸馏得到固体乳酸;
其中S3中所使用的乳酸反应釜,包括罐体组件1、驱动组件2、内搅拌组件3和外旋转组件4,所述驱动组件2设置在罐体组件1的下方,所述内搅拌组件3设置在罐体组件1的内部,所述外旋转组件4设置在罐体组件1的一侧,所述罐体组件1包括内罐体11、罐盖12、进料管13、外加热保温罐16、排料管17和底板18组成,所述内罐体11的上方通过法兰连接有罐盖12,所述罐盖12顶部的两端均固定连接有进料管13,所述进料管13与内罐体11的内部连通,所述内罐体11底部的外壁上固定套接有外加热保温罐16,所述内罐体11一侧的外侧壁上固定连接有排料管17,所述排料管17的另一端穿过外加热保温罐16,所述外加热保温罐16的下方设置有底板18,所述外加热保温罐16转动连接在底板18的顶部,所述驱动组件2包括固定机架21、伺服电机22、第一联轴器23、第一转动轴24和第一传动轮25组成,所述伺服电机22通过固定机架21固定连接在底板18的底部,所述伺服电机22输出轴的轴壁上通过第一联轴器23固定连接有第一转动轴24,所述第一转动轴24的轴壁上固定连接有第一传动轮25,所述内搅拌组件3包括第二转动轴31、第二联轴器32、固定盘33、方形槽34、搅拌盘35、搅拌槽36和拉力弹簧37组成,所述第二转动轴31通过第二联轴器32与第一转动轴24固定连接,所述第二转动轴31的另一端依次穿过底板18和外加热保温罐16且延伸至内罐体11的内部,所述第二转动轴31延伸至内罐体11内部一端的轴壁上固定连接有固定盘33,所述第二转动轴31位于固定盘33下方的轴壁上开设有方形槽34,所述方形槽34上滑动套接有若干个搅拌盘35,所述搅拌盘35外圆侧的侧壁上开设有若干个搅拌槽36,所述搅拌盘35的顶部均固定连接有拉力弹簧37,所述拉力弹簧37套接在第二转动轴31的轴壁上,且所述拉力弹簧37远离搅拌盘35的一端与相邻搅拌盘35的底部固定连接,若干个所述搅拌盘35最顶端的一个拉力弹簧37与固定盘33固定连接,所述外旋转组件4包括外齿圈41、齿轮42、第三转动轴43、支撑板44、支撑杆45、第二传动轮46和传动皮带47组成,所述外齿圈41固定连接在外加热保温罐16的外罐壁上,所述外齿圈41的一侧设置有齿轮42,所述齿轮42与外齿圈41啮合连接,所述齿轮42的底部固定连接有第三转动轴43,所述齿轮42的下方设置有支撑板44,所述齿轮42转动连接在支撑板44的顶部,所述支撑板44底部远离外加热保温罐16的一端固定连接有支撑杆45,所述支撑杆45的另一端与底板18固定连接,所述第三转动轴43远离齿轮42的一端穿过支撑板44和底板18,所述第三转动轴43穿过底板18的一端固定连接有第二传动轮46,所述第二传动轮46通过传动皮带47与第一传动轮25传动连接。
具体的,所述进料管13远离罐盖12的一端固定连接有进料漏斗14,所述进料漏斗14与进料管13连通,在使用时,进料漏斗14能够增大进料管13的管径,可以使得进料管13在进料时更加的便捷快速。
具体的,所述罐盖12的内顶部固定连接有轴套15,所述第二转动轴31的顶端插接在轴套15的内部,且所述第二转动轴31与轴套15的内壁转动连接,在使用时,第二转动轴31在转动时能够在轴套15的内部进行转动,可以使得第二转动轴31转动起来更加的稳定。
具体的,所述外加热保温罐16靠近底板18一端的外壁上套接有外套筒19,所述外套筒19与外加热保温罐16转动连接,且所述外套筒19与底板18固定连接,在使用时,第二齿轮42在转动时能够带动外齿圈41进行转动,外齿圈41在转动时能够带动外加热保温罐16和内罐体11进行转动,固定连接在底板18上的外套筒19能够使得外加热保温罐16在转动时更加的稳定。
具体的,所述伺服电机22通过PLC控制器与外接电源电性连接,在使用时,TB6600型PLC控制器能够控制伺服电机22的转速和转向,可以确保装置能够正常驱动。
具体的,所述第二转动轴31的两侧均设置有第一刮杆38,所述第一刮杆38与内罐体11的内壁接触,所述第一刮杆38靠近第二转动轴31一侧的两端均固定连接有固定杆39,所述固定杆39的另一端与第二转动轴31固定连接,在使用时,第二转动轴31在转动时能够带动固定杆39进行转动,固定杆39在转动时可以带动第一刮杆38沿着内罐体11的内壁进行滑动,使得第一刮杆38能够对内罐体11的内壁进行清理,,两个所述第一刮杆38的底部固定连接有第二刮杆310,所述第二刮杆310的底部均与内罐体11的内底壁接触,在使用时,第一刮杆38在内罐体11的内部转动时能够带动第二刮杆310在内罐体11的内底部进行转动,第二刮杆310能够对内罐体11内底壁上残留的乳酸进行刮理,便于排料管17进行下料。
在使用时,通过罐盖12顶部的进料漏斗14将原材料输送至进料管13的内部,进料漏斗14能够增大进料管13的管径,可以使得进料管13在进料时更加的便捷快速,物料添加完成后,通过TB6600型PLC控制器来控制伺服电机22启动,伺服电机22在启动时,伺服电机22的输出轴能够带动第一转动轴24和第二转动轴31进行同步的顺时针转动,第二转动轴31在转动时能够带动搅拌盘35在内罐体11中进行顺时针转动搅拌,搅拌盘35在搅拌的同时第一转动轴24能够带动第一传动轮25进行转动,第一传动轮25在转动时能够通过传动皮带47带动第二传动轮46进行转动,第二传动轮46在进行转动时能够带动齿轮42在支撑板44上进行顺时针转动,齿轮42在顺时针转动时能够带动外齿圈41进行逆时针转动,通过外齿圈41能够带动外加热保温罐16在底板18上进行逆时针转动,搅拌盘35在内罐体11的内部进行顺时针转动搅拌,外齿圈41带动内罐体11整体进行逆时针转动,从而能够更好的对物料进行充分的搅拌,在搅拌完成后,设置在第二转动轴31两侧的第一刮杆38和第二刮杆310能够随着第二转动轴31的转动而转动,第二转动轴31在转动时能够通过固定杆39带动第一刮杆38对内罐体11的内壁进行清理,第一刮杆38在转动时能够带动第二刮杆310对内罐体11的内底壁进行清理,从而在下料时能够将粘附在内罐体11内壁上的物料清理干净,不会使物料粘附在内罐体11的内侧壁上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:该制备方法包括以下步骤:
S1:首先将丙烯腈加入到反应容器,然后向反应容器中缓慢加入硫酸,要求硫酸加入过程中,同步保持对反应容器中的混合溶液进行搅拌,硫酸完全加入后,继续保持搅拌5min,得到水解物;
S2:将S1中得到的水解物加入到酯化反应器中,然后向酯化反应器加入甲醇,充分反应后,去除反应产物中的硫酸氢铵,得到粗酯,将粗酯送入到蒸馏塔中,通过蒸馏得到精酯,将精酯送入第二蒸馏塔,通过加热分解得到乳酸;
S3:将S2中得到的乳酸中加入二氧化硅和乳酸钙,充分搅拌混合,要求二氧化硅和乳酸钙均充分粉化,然后将混合物加入到乳酸反应釜中,通过减压蒸馏得到固体乳酸;
其中S3中所使用的乳酸反应釜,包括罐体组件(1)、驱动组件(2)、内搅拌组件(3)和外旋转组件(4),所述驱动组件(2)设置在罐体组件(1)的下方,所述内搅拌组件(3)设置在罐体组件(1)的内部,所述外旋转组件(4)设置在罐体组件(1)的一侧;所述罐体组件(1)包括内罐体(11)、罐盖(12)、进料管(13)、外加热保温罐(16)、排料管(17)和底板(18)组成,所述内罐体(11)的上方通过法兰连接有罐盖(12),所述罐盖(12)顶部的两端均固定连接有进料管(13),所述进料管(13)与内罐体(11)的内部连通,所述内罐体(11)底部的外壁上固定套接有外加热保温罐(16),所述内罐体(11)一侧的外侧壁上固定连接有排料管(17),所述排料管(17)的另一端穿过外加热保温罐(16),所述外加热保温罐(16)的下方设置有底板(18),所述外加热保温罐(16)转动连接在底板(18)的顶部;
所述驱动组件(2)包括固定机架(21)、伺服电机(22)、第一联轴器(23)、第一转动轴(24)和第一传动轮(25)组成,所述伺服电机(22)通过固定机架(21)固定连接在底板(18)的底部,所述伺服电机(22)输出轴的轴壁上通过第一联轴器(23)固定连接有第一转动轴(24),所述第一转动轴(24)的轴壁上固定连接有第一传动轮(25);
所述内搅拌组件(3)包括第二转动轴(31)、第二联轴器(32)、固定盘(33)、方形槽(34)、搅拌盘(35)、搅拌槽(36)和拉力弹簧(37)组成,所述第二转动轴(31)通过第二联轴器(32)与第一转动轴(24)固定连接,所述第二转动轴(31)的另一端依次穿过底板(18)和外加热保温罐(16)且延伸至内罐体(11)的内部,所述第二转动轴(31)延伸至内罐体(11)内部一端的轴壁上固定连接有固定盘(33),所述第二转动轴(31)位于固定盘(33)下方的轴壁上开设有方形槽(34),所述方形槽(34)上滑动套接有若干个搅拌盘(35),所述搅拌盘(35)外圆侧的侧壁上开设有若干个搅拌槽(36),所述搅拌盘(35)的顶部均固定连接有拉力弹簧(37),所述拉力弹簧(37)套接在第二转动轴(31)的轴壁上,且所述拉力弹簧(37)远离搅拌盘(35)的一端与相邻搅拌盘(35)的底部固定连接,若干个所述搅拌盘(35)最顶端的一个拉力弹簧(37)与固定盘(33)固定连接;
所述外旋转组件(4)包括外齿圈(41)、齿轮(42)、第三转动轴(43)、支撑板(44)、支撑杆(45)、第二传动轮(46)和传动皮带(47)组成,所述外齿圈(41)固定连接在外加热保温罐(16)的外罐壁上,所述外齿圈(41)的一侧设置有齿轮(42),所述齿轮(42)与外齿圈(41)啮合连接,所述齿轮(42)的底部固定连接有第三转动轴(43),所述齿轮(42)的下方设置有支撑板(44),所述齿轮(42)转动连接在支撑板(44)的顶部,所述支撑板(44)底部远离外加热保温罐(16)的一端固定连接有支撑杆(45),所述支撑杆(45)的另一端与底板(18)固定连接,所述第三转动轴(43)远离齿轮(42)的一端穿过支撑板(44)和底板(18),所述第三转动轴(43)穿过底板(18)的一端固定连接有第二传动轮(46),所述第二传动轮(46)通过传动皮带(47)与第一传动轮(25)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:所述进料管(13)远离罐盖(12)的一端固定连接有进料漏斗(14),所述进料漏斗(14)与进料管(13)连通。
3.根据权利要求1所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:所述罐盖(12)的内顶部固定连接有轴套(15),所述第二转动轴(31)的顶端插接在轴套(15)的内部,且所述第二转动轴(31)与轴套(15)的内壁转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:所述外加热保温罐(16)靠近底板(18)一端的外壁上套接有外套筒(19),所述外套筒(19)与外加热保温罐(16)转动连接,且所述外套筒(19)与底板(18)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:所述伺服电机(22)通过PLC控制器与外接电源电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种固定化乳酸菌发酵的制备方法,其特征在于:所述第二转动轴(31)的两侧均设置有第一刮杆(38),所述第一刮杆(38)与内罐体(11)的内壁接触,所述第一刮杆(38)靠近第二转动轴(31)一侧的两端均固定连接有固定杆(39),所述固定杆(39)的另一端与第二转动轴(31)固定连接;两个所述第一刮杆(38)的底部固定连接有第二刮杆(310),所述第二刮杆(310)的底部均与内罐体(11)的内底壁接触。
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