CN111826282A

CN111826282A - 一种乳酸菌发酵的温度控制装置

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Publication number: CN111826282A
Application number: CN202010786067.8A
Authority: CN
Inventors: 张厚海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2020-10-27

Abstract

本发明公开了一种乳酸菌发酵的温度控制装置，包括罐体以及通过支撑架固定连接于罐体顶端的电机，罐体的内部设置有温度控制组件，罐体表面的一侧设置有取样组件；温度控制组件包括温度传感器和导热管，温度传感器的一侧与罐体内壁一侧的顶部固定连接，罐体的内部开设有空腔，罐体表面另一侧的顶部连通有进气管，且进气管的内部固定连接有进气阀，本发明涉及乳酸菌发酵技术领域。该乳酸菌发酵的温度控制装置，通过采用温度传感器对罐体内部的温度进行监测，且温度传感器内部设定温度上限值以及下限值，可实现对罐体内部乳酸菌的发酵温度进行精确把控，自动化进行操作，效率高且方便实用，保证了乳酸菌的发酵质量。

Description

一种乳酸菌发酵的温度控制装置

技术领域

本发明涉及乳酸菌发酵技术领域，具体为一种乳酸菌发酵的温度控制装置。

背景技术

乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称，这类细菌在自然界分布极为广泛，具有丰富的物种多样性，至少包含18个属，共200多种，除极少数外，其绝大部分都是人体内必不可少的、且具有重要生理功能的菌群，广泛存在于人体的肠道中，乳酸菌不仅是研究分类、生化、遗传、分子生物学和基因工程的理想材料（在理论上具有重要的学术价值），而且在工业、农牧业、食品和医药等与人类生活密切相关的重要领域具有极高的应用价值。

乳酸发酵指糖经无氧酵解而生成乳酸的发酵过程，乙醇发酵同为生物体内二种主要的发酵形式，酿造生产中，大都不同程度的存在乳酸发酵过程，乳酸发酵对增进酿造调味品风味有一定帮助，酿酒中适当的乳酸发酵，能促进酒精发酵顺利进行，制曲时适当乳酸存在，可以防止杂菌的污染。

乳酸菌的发酵需要在特定的温度范围内进行,而现有乳酸菌在发酵罐内部的温度把控不够精确，内部温度难以保持适宜范围，从而导致乳酸菌发酵质量不高，同时在对发酵罐内部进行乳酸菌取样检测时，一般只对发酵罐内部同一深度进行取样，而发酵罐内不同深度上的乳酸含量是各不相同的，因此降低了乳酸含量检测的准确度，不利于实际的生产需要。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种乳酸菌发酵的温度控制装置，解决了现有乳酸菌在发酵罐内部的温度把控不够精确，内部温度难以保持适宜范围，导致乳酸菌发酵质量不高，只对发酵罐内部同一深度进行取样，降低了乳酸含量检测准确度的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种乳酸菌发酵的温度控制装置，包括罐体以及通过支撑架固定连接于罐体顶端的电机，所述罐体的内部设置有温度控制组件，所述罐体表面的一侧设置有取样组件；

所述温度控制组件包括温度传感器和导热管，所述温度传感器的一侧与罐体内壁一侧的顶部固定连接，所述罐体的内部开设有空腔，所述罐体表面另一侧的顶部连通有进气管，且进气管的内部固定连接有进气阀，所述导热管的内部开设有固定槽，且固定槽的内壁固定连接有加热丝，所述罐体正面的顶部固定连接有PLC控制器，所述PLC控制器的输出端分别与进气阀和加热丝的输入端电性连接，所述PLC控制器的输入端分别与反馈模块和电源模块的输入端电性连接，所述反馈模块的输入端通过导线与温度传感器的输出端电性连接，且温度传感器的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接。

优选的，所述取样组件包括固定筒，且固定筒内壁一侧的顶部固定连接有压力泵，所述压力泵的出液口连通有出液管。

优选的，所述固定筒内壁的底部活动连接有接料筒，所述压力泵的进液口连通有抽液管。

优选的，所述抽液管表面的顶部连通有第一取样管，所述抽液管表面的底部连通有第二取样管，所述第一取样管和第二取样管的一端均贯穿固定筒并延伸至固定筒的外部。

优选的，所述第一取样管延伸至固定筒外部的一端贯穿罐体并延伸至罐体的内部，所述第一取样管的内部固定连接有第一电磁阀，所述第二取样管的一端与罐体的底端相连通，所述第二取样管的内部固定连接有第二电磁阀。

优选的，所述电机的输出端通过联轴器固定连接有转动杆，所述转动杆的底端贯穿罐体并延伸至罐体的内部，所述转动杆延伸至罐体内部的一端与导热管的顶端固定连接。

优选的，所述导热管表面的顶部固定连接有消泡器，所述导热管的表面通过固定杆固定连接有搅拌板，且搅拌板的一侧固定连接有刮条，所述罐体顶端的一侧连通有进料管。

本发明还公开了一种乳酸菌发酵的温度控制装置的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、将物料通过进料管输送至罐体内部，启动电机，通过电机带动转动杆转动继而带动导热管转动，与此同时导热管上的搅拌板对罐体内部的物料进行均匀搅动，刮条将粘附在罐体内壁的物料刮除下来，在乳酸菌发酵的过程中，由温度传感器对罐体内部的温度进行检测；

S2、当监测到的温度值达到温度传感器中预先设定的下限值时，则PLC控制器开启进气阀，通过进气管将外部的蒸汽输入至空腔内部，蒸汽的热量传递到罐体内部对物料进行加热，同时启动加热丝，热量通过导热管传递到罐体内部，同样对物料进行加热，当温度传感器监测罐体内部温度达到了预先设定的上限值时，则PLC控制器控制加热丝以及进气阀关闭，使得罐体内部温度值处于适宜的范围；

S3、在需要对罐体内部顶层物料进行取样时，则开启压力泵以及第一电磁阀，压力泵通过抽液管和第一取样管将物料抽入至压力泵内部，再由出液管排出到接料筒内部；

S4、若要对罐体内部底层物料进行取样时，则关闭第一电磁阀，开启第二电磁阀，物料通过第二取样管内部，再由压力泵和出液管排送至接料筒内部即可；

S5、待整个乳酸菌发酵工作结束后，再开启罐体底部的出料阀，最后将物料排出。

（三）有益效果

本发明提供了一种乳酸菌发酵的温度控制装置。具备以下有益效果：

（1）、该乳酸菌发酵的温度控制装置，通过温度控制组件包括温度传感器和导热管，温度传感器的一侧与罐体内壁一侧的顶部固定连接，罐体的内部开设有空腔，罐体表面另一侧的顶部连通有进气管，且进气管的内部固定连接有进气阀，导热管的内部开设有固定槽，且固定槽的内壁固定连接有加热丝，罐体正面的顶部固定连接有PLC控制器，PLC控制器的输出端分别与进气阀和加热丝的输入端电性连接，PLC控制器的输入端分别与反馈模块和电源模块的输入端电性连接，反馈模块的输入端通过导线与温度传感器的输出端电性连接，且温度传感器的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接，通过采用温度传感器对罐体内部的温度进行监测，且温度传感器内部设定温度上限值以及下限值，可实现对罐体内部乳酸菌的发酵温度进行精确把控，自动化进行操作，效率高且方便实用，保证了乳酸菌的发酵质量。

（2）、该乳酸菌发酵的温度控制装置，通过取样组件包括固定筒，且固定筒内壁一侧的顶部固定连接有压力泵，压力泵的出液口连通有出液管，固定筒内壁的底部活动连接有接料筒，压力泵的进液口连通有抽液管，抽液管表面的顶部连通有第一取样管，抽液管表面的底部连通有第二取样管，第一取样管和第二取样管的一端均贯穿固定筒并延伸至固定筒的外部，第一取样管延伸至固定筒外部的一端贯穿罐体并延伸至罐体的内部，第一取样管的内部固定连接有第一电磁阀，第二取样管的一端与罐体的底端相连通，第二取样管的内部固定连接有第二电磁阀，可实现对罐体内部的顶层以及底层物料进行分次取样，保证了取样结果的精确性。

（3）、该乳酸菌发酵的温度控制装置，通过电机的输出端通过联轴器固定连接有转动杆，转动杆的底端贯穿罐体并延伸至罐体的内部，转动杆延伸至罐体内部的一端与导热管的顶端固定连接，可实现对罐体内部的物料进行均匀混合，同时刮条的设置可防止物料粘附在罐体内壁上。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明结构的剖视图；

图3为本发明导热管结构的剖视图；

图4为本发明系统的结构原理框图。

图中：1-罐体、2-电机、3-温度控制组件、31-温度传感器、32-导热管、33-空腔、34-进气管、35-进气阀、36-固定槽、37-加热丝、38-PLC控制器、39-反馈模块、310-电源模块、4-取样组件、41-固定筒、42-压力泵、43-出液管、44-接料筒、45-抽液管、46-第一取样管、47-第二取样管、48-第二电磁阀、49-第一电磁阀、5-转动杆、6-消泡器、7-搅拌板、8-进料管、9-刮条。

具体实施方式

下面将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，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种乳酸菌发酵的温度控制装置，通过采用温度传感器31对罐体1内部的温度进行监测，且温度传感器31内部设定温度上限值以及下限值，可实现对罐体1内部乳酸菌的发酵温度进行精确把控，自动化进行操作，效率高且方便实用，保证了乳酸菌的发酵质量，包括罐体1以及通过支撑架固定连接于罐体1顶端的电机2，罐体1的内部设置有温度控制组件3，罐体1表面的一侧设置有取样组件4，可实现对罐体1内部的顶层以及底层物料进行分次取样，保证了取样结果的精确性。

温度控制组件3包括温度传感器31和导热管32，温度传感器31的一侧与罐体1内壁一侧的顶部固定连接，罐体1的内部开设有空腔33，罐体1表面另一侧的顶部连通有进气管34，且进气管34的内部固定连接有进气阀35，导热管32的内部开设有固定槽36，且固定槽36的内壁固定连接有加热丝37，罐体1正面的顶部固定连接有PLC控制器38，PLC控制器38的输出端分别与进气阀35和加热丝37的输入端电性连接，PLC控制器38的输入端分别与反馈模块39和电源模块310的输入端电性连接，反馈模块39的输入端通过导线与温度传感器31的输出端电性连接，且温度传感器31的输入端通过导线与电源模块310的输出端电性连接，温度传感器31为DS18B20型号，电源模块310的型号为LP3906，反馈模块39的型号为6DR4004-6J。

本发明中，取样组件4包括固定筒41，且固定筒41内壁一侧的顶部固定连接有压力泵42，压力泵42的出液口连通有出液管43。

本发明中，固定筒41内壁的底部活动连接有接料筒44，压力泵42的进液口连通有抽液管45。

本发明中，抽液管45表面的顶部连通有第一取样管46，抽液管45表面的底部连通有第二取样管47，第一取样管46和第二取样管47的一端均贯穿固定筒41并延伸至固定筒41的外部。

本发明中，第一取样管46延伸至固定筒41外部的一端贯穿罐体1并延伸至罐体1的内部，第一取样管46的内部固定连接有第一电磁阀49，第二取样管47的一端与罐体1的底端相连通，第二取样管47的内部固定连接有第二电磁阀48。

本发明中，电机2的输出端通过联轴器固定连接有转动杆5，转动杆5的底端贯穿罐体1并延伸至罐体1的内部，转动杆5延伸至罐体1内部的一端与导热管32的顶端固定连接。

本发明中，导热管32表面的顶部固定连接有消泡器6，导热管32的表面通过固定杆固定连接有搅拌板7，且搅拌板7的一侧固定连接有刮条9，可实现对罐体1内部的物料进行均匀混合，同时刮条9的设置可防止物料粘附在罐体1内壁上，罐体1顶端的一侧连通有进料管8。

S1、将物料通过进料管8输送至罐体1内部，启动电机2，通过电机2带动转动杆5转动继而带动导热管32转动，与此同时导热管32上的搅拌板7对罐体1内部的物料进行均匀搅动，刮条9将粘附在罐体1内壁的物料刮除下来，在乳酸菌发酵的过程中，由温度传感器31对罐体1内部的温度进行检测；

S2、当监测到的温度值达到温度传感器31中预先设定的下限值时，则PLC控制器38开启进气阀35，通过进气管34将外部的蒸汽输入至空腔33内部，蒸汽的热量传递到罐体1内部对物料进行加热，同时启动加热丝37，热量通过导热管32传递到罐体1内部，同样对物料进行加热，当温度传感器31监测罐体1内部温度达到了预先设定的上限值时，则PLC控制器38控制加热丝37以及进气阀35关闭，使得罐体1内部温度值处于适宜的范围；

S3、在需要对罐体1内部顶层物料进行取样时，则开启压力泵42以及第一电磁阀49，压力泵42通过抽液管45和第一取样管46将物料抽入至压力泵42内部，再由出液管43排出到接料筒44内部；

S4、若要对罐体1内部底层物料进行取样时，则关闭第一电磁阀49，开启第二电磁阀48，物料通过第二取样管47内部，再由压力泵42和出液管43排送至接料筒内部即可；

S5、待整个乳酸菌发酵工作结束后，再开启罐体1底部的出料阀，最后将物料排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种乳酸菌发酵的温度控制装置，包括罐体（1）以及通过支撑架固定连接于罐体（1）顶端的电机（2），其特征在于：所述罐体（1）的内部设置有温度控制组件（3），所述罐体（1）表面的一侧设置有取样组件（4）；

所述温度控制组件（3）包括温度传感器（31）和导热管（32），所述温度传感器（31）的一侧与罐体（1）内壁一侧的顶部固定连接，所述罐体（1）的内部开设有空腔（33），所述罐体（1）表面另一侧的顶部连通有进气管（34），且进气管（34）的内部固定连接有进气阀（35），所述导热管（32）的内部开设有固定槽（36），且固定槽（36）的内壁固定连接有加热丝（37），所述罐体（1）正面的顶部固定连接有PLC控制器（38），所述PLC控制器（38）的输出端分别与进气阀（35）和加热丝（37）的输入端电性连接，所述PLC控制器（38）的输入端分别与反馈模块（39）和电源模块（310）的输入端电性连接，所述反馈模块（39）的输入端通过导线与温度传感器（31）的输出端电性连接，且温度传感器（31）的输入端通过导线与电源模块（310）的输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其征在于：所述取样组件（4）包括固定筒（41），且固定筒（41）内壁一侧的顶部固定连接有压力泵（42），所述压力泵（42）的出液口连通有出液管（43）。

3.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：所述固定筒（41）内壁的底部活动连接有接料筒（44），所述压力泵（42）的进液口连通有抽液管（45）。

4.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：所述抽液管（45）表面的顶部连通有第一取样管（46），所述抽液管（45）表面的底部连通有第二取样管（47），所述第一取样管（46）和第二取样管（47）的一端均贯穿固定筒（41）并延伸至固定筒（41）的外部。

5.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：所述第一取样管（46）延伸至固定筒（41）外部的一端贯穿罐体（1）并延伸至罐体（1）的内部，所述第一取样管（46）的内部固定连接有第一电磁阀（49），所述第二取样管（47）的一端与罐体（1）的底端相连通，所述第二取样管（47）的内部固定连接有第二电磁阀（48）。

6.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：所述电机（2）的输出端通过联轴器固定连接有转动杆（5），所述转动杆（5）的底端贯穿罐体（1）并延伸至罐体（1）的内部，所述转动杆（5）延伸至罐体（1）内部的一端与导热管（32）的顶端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：所述导热管（32）表面的顶部固定连接有消泡器（6），所述导热管（32）的表面通过固定杆固定连接有搅拌板（7），且搅拌板（7）的一侧固定连接有刮条（9），所述罐体（1）顶端的一侧连通有进料管（8）。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种乳酸菌发酵的温度控制装置，其特征在于：其控制方法具体包括以下步骤：

S1、将物料通过进料管（8）输送至罐体（1）内部，启动电机（2），通过电机（2）带动转动杆（5）转动继而带动导热管（32）转动，与此同时导热管（32）上的搅拌板（7）对罐体（1）内部的物料进行均匀搅动，刮条（9）将粘附在罐体（1）内壁的物料刮除下来，在乳酸菌发酵的过程中，由温度传感器（31）对罐体（1）内部的温度进行检测；

S2、当监测到的温度值达到温度传感器（31）中预先设定的下限值时，则PLC控制器（38）开启进气阀（35），通过进气管（34）将外部的蒸汽输入至空腔（33）内部，蒸汽的热量传递到罐体（1）内部对物料进行加热，同时启动加热丝（37），热量通过导热管（32）传递到罐体（1）内部，同样对物料进行加热，当温度传感器（31）监测罐体（1）内部温度达到了预先设定的上限值时，则PLC控制器（38）控制加热丝（37）以及进气阀（35）关闭，使得罐体（1）内部温度值处于适宜的范围；

S3、在需要对罐体（1）内部顶层物料进行取样时，则开启压力泵（42）以及第一电磁阀（49），压力泵（42）通过抽液管（45）和第一取样管（46）将物料抽入至压力泵（42）内部，再由出液管（43）排出到接料筒（44）内部；

S4、若要对罐体（1）内部底层物料进行取样时，则关闭第一电磁阀（49），开启第二电磁阀（48），物料通过第二取样管（47）内部，再由压力泵（42）和出液管（43）排送至接料筒内部即可；

S5、待整个乳酸菌发酵工作结束后，再开启罐体（1）底部的出料阀，最后将物料排出。