CN113337373A - 一种高密度益生菌培育设备及其培育方法 - Google Patents

一种高密度益生菌培育设备及其培育方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于高密度益生菌培育技术领域，公开了一种高密度益生菌培育设备，包括防护箱和加热机构，防护箱的内部固定安装有发酵罐，发酵罐的底端内壁处固定安装有圆筒，且发酵罐位于圆筒下方的部位开设有隐藏腔，隐藏腔的内部固定安装有伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，转轴的顶端穿经圆筒，并与发酵罐的上端内壁转动连接，沿着转轴自上而下固定连接有一段螺旋片。通过控制伺服电机的工作来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将位于发酵罐底层的混合液输送至发酵罐上层，并同时在输送的过程中对混合液进行一定程度的搅拌，如此可使得上下两层的混合液形成循环，从而促进菌类原料充分混合。

Description

一种高密度益生菌培育设备及其培育方法
技术领域
本申请涉及高密度益生菌培育技术领域，更具体地说，涉及一种高密度益生菌培育设备及其培育方法。
背景技术
益生菌是通过定殖在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。通过调节宿主黏膜与系统免疫功能或通过调节肠道内菌群平衡，促进营养吸收保持肠道健康的作用，从而产生有利于健康作用的单微生物或组成明确的混合微生物。益生菌主要有乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌、非致病性大肠埃希菌以及酵母菌等，能够调节肠道微生态的平衡、干扰致病菌在肠黏膜的感染、调节局部和全身的免疫反应、稳定和维持胃肠道屏障的功能、抑制致癌酶类活性、诱导有利于营养的酶的活性。常见的益生菌作用有以下几点：
1、缓解乳糖不耐受的症状，益生菌能够帮助身体摄入营养物质在肠道内快速的消化，将乳糖分解成乳酸，减轻乳糖不耐受的症状；
2、调整微生态的失调、预防腹泻，活的益生菌进入人体肠道之后，通过生长和代谢的作用促进肠道中细菌群的正常化，同时抑制肠道内腐败物质的产生，而保持肠道机能的正常，有效预防细菌性的肠炎、痢疾、便秘等疾病；
3、增强人体免疫力，益生菌能够产生过氧化氢、游离脂肪酸等物质，抑制有害细菌的滋生、生成生物屏障、阻止病原微生物，并且能够刺激机体非特异性免疫功能、增强肠道免疫球蛋白的分泌、改善肠道功能；
4、缓解过敏的症状，过敏主要是由于人体免疫功能失调，出现不平衡的现象；当过敏体质的人群受到外来物质或者生物体刺激免疫系统之后，产生过多的免疫球蛋白，释放出一种叫做组织胺的物质，从而引发过敏症状；益生菌能起到调节体内免疫球蛋白抗体、有效缓解过敏症状。
益生菌通常适合腹泻、便秘、乳糖不耐受，也就是俗话说的牛奶过敏的人群等。益生菌对保质期、保存条件的要求比较高，一般来讲，活性乳酸菌的饮料保质期规定最长不超过一个月，如果时间比较长，活性将降低；保存时的温度也是在相对比较低的温度下，4℃到7℃左右。
在益生菌的培育过程中，往往需要使用发酵罐来对菌类原料进行发酵培育。然而，现有的发酵罐有着一定的局限性，具体表现于其内部的搅拌机构对菌类原料的搅拌不够均匀，在一定程度上影响了益生菌的发酵效果，有待进一步的改善。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种高密度益生菌培育设备及其培育方法。
本申请提供的一种高密度益生菌培育设备及其培育方法采用如下的技术方案：
一种高密度益生菌培育设备，包括防护箱和加热机构，所述防护箱的内部固定安装有发酵罐，所述发酵罐的底端内壁处固定安装有圆筒，且发酵罐位于圆筒下方的部位开设有隐藏腔，所述隐藏腔的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的顶端穿经圆筒，并与发酵罐的上端内壁转动连接，沿着所述转轴自上而下固定连接有一段螺旋片，所述发酵罐的上端内壁且对应转轴的位置开设有收纳槽，所述收纳槽的内侧设置有传动机构，且收纳槽的内侧设置有与转轴相联动的传动机构，且所述收纳槽的上端内壁处转动连接有两个与传动机构相联动的搅拌杆。
通过上述技术方案，在将菌类原料投放至发酵罐的内部后，可通过加热机构来对发酵罐进行升温，使得发酵罐内部的温度达到至适宜菌类发酵的范围，而后可通过控制伺服电机的工作来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将位于发酵罐底层的混合液输送至发酵罐上层，并同时在输送的过程中对混合液进行一定程度的搅拌，如此可使得上下两层的混合液形成循环，从而促进菌类原料充分混合，与此同时，转动的转轴对传动机构进行驱动，如此可带动搅拌杆进行转动，从而可以进一步地提升对菌类原料的搅拌混合效果。
进一步的，所述传动机构包括框体、半齿轮和两个全齿轮，沿着所述框体的两侧外壁均一体成型地设置有凸起部，所述收纳槽的两侧内壁处均开设有与凸起部相匹配的滑槽，沿着所述框体的两侧内壁均一体成型地设置有一组凸齿条，所述转轴和两个搅拌杆均穿经框体，所述半齿轮固定套接在转轴上，并依次与两组所述凸齿条相啮合，两个所述全齿轮分布于半齿轮的两边，且两个所述全齿轮分别固定套接于两个搅拌杆上，并与对应的所述凸齿条相啮合。
通过上述技术方案，随着转轴进行持续性地转动，半齿轮同步地跟随转轴进行转动，转动的转轴依次与两组凸齿条相啮合，如此可带动框体沿着收纳槽进行往复移动，而由于两个全齿轮分别与两组凸齿条相啮合，因此往复移动的框体能够带动搅拌杆进行反复地转动，如此可对发酵罐内部的混合液进行搅拌。
进一步的，所述发酵罐的两侧内壁处均铰接有条形板，两个所述条形板和搅拌杆错位分布，且两个所述条形板上均固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离条形板的一端转动连接于框体的底部。
通过上述技术方案，随着框体沿着收纳槽进行往复地移动，两个伸缩杆的角度和长度也随之进行改变，如此可带动两个条形板进行往复地转动，以加剧混合液的流动，从而进一步地提升了对菌类原料的搅拌混合效果。
进一步的，所述加热机构包括一组加热块，所述加热块镶嵌于发酵罐的底端内壁处。
通过上述技术方案，如此可利用加热块来对发酵罐内的混合液进行升温，使得混合液达到适宜益生菌培育的温度。
进一步的，沿着所述圆筒的上端部固定连接有一组导流管，所述导流管远离圆筒的一端呈倾斜向下状设置，沿着所述圆筒的下端部开设有一组通口。
通过上述技术方案，当转动的螺旋片将位于发酵罐底层的混合液向上进行输送后，混合液经导流管进行排出，如此可将混合液排放至搅拌杆和条形板附近，以辅助提高对菌类原料的混合效果。
进一步的，所述隐藏腔的内部设置有排液管，所述排液管的一端穿设至圆筒的内侧，且所述排液管的另一端穿设至发酵罐的外部，所述排液管位于隐藏腔内侧的部位固定安装有电磁阀。
通过上述技术方案，在益生菌培育完成后，操作人员通过控制电磁阀的开启即可将混合液经排液管输送至发酵罐的外部。
本申请的一种高密度益生菌培育设备的培育方法，包括以下步骤：
(1)、将营养液和菌类原料混合倒入发酵罐的内部；
(2)、通过加热机构将发酵罐内部的温度调节至适宜菌类发酵的范围；
(3)、通过伺服电机来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将沉淀于发酵罐底层的菌类原料输送至上层，并同步带动搅拌杆进行搅拌操作，以促进菌类原料进一步地混合均匀；
(4)、将完成发酵的益生菌排出发酵罐。
综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：
(1)通过控制伺服电机的工作来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将位于发酵罐底层的混合液输送至发酵罐上层，并同时在输送的过程中对混合液进行一定程度的搅拌，如此可使得上下两层的混合液形成循环，从而促进菌类原料充分混合；
(2)传动机构分别与转轴和搅拌杆进行联动，当转轴进行转动时，搅拌杆也同步地随之进行转动，从而可以进一步地提升对菌类原料的搅拌混合效果。
附图说明
图1为一种高密度益生菌培育设备的结构示意图；
图2为本申请中发酵罐的内部结构示意图；
图3为本申请中圆筒的结构示意图；
图4为本申请中传动机构和收纳槽结合图；
图5为本申请中传动机构的俯视图；
图6为图2中A的放大图；
图7为图3中B的放大图；
图8为本申请中传动机构的结构示意图；
图9为本申请中传动机构和搅拌杆的结合图；
图10为本申请中传动机构和条形板的结合图；
图11为本申请中圆筒的外部结构示意图；
图12为本申请中传动机构、搅拌杆和条形板的结合图；
图13为本申请中传动机构、搅拌杆、条形板和圆筒的结合图。
图中标号说明：1、防护箱；2、发酵罐；3、伺服电机；4、转轴；5、螺旋片；6、圆筒；7、通口；8、导流管；9、传动机构；91、框体；92、凸齿条；93、半齿轮；94、全齿轮；95、凸起部；10、搅拌杆；11、收纳槽；12、条形板；13、伸缩杆；14、排液管；15、电磁阀；16、加热块；17、隐藏腔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
结合附图1-13,本申请实施例公开一种高密度益生菌培育设备，包括防护箱1和加热机构，在防护箱1底部的四个边角处均固定安装有万向轮，且防护箱1的外侧固定安装有控制面板，防护箱1的内部固定安装有发酵罐2，用于为益生菌的发酵提供适宜的环境，加热机构包括一组加热块16，为了提升对混合液的升温效果，加热块16镶嵌于发酵罐2的底端内壁处，发酵罐2的底端内壁处固定安装有圆筒6，圆筒6位于发酵罐2的中部，发酵罐2的底端内壁呈圆锥状向圆筒6进行倾斜，如此可使得位于发酵罐2底层的混合液向圆筒6进行汇聚，沿着圆筒6的上端部固定连接有一组导流管8，导流管8与圆筒6相连通，导流管8远离圆筒6的一端呈倾斜向下状设置，用于将圆筒6内部的混合液排出，沿着圆筒6的下端部开设有一组通口7，如此使得位于发酵罐2下层的混合液可经通口进入圆筒6的内部，发酵罐2位于圆筒6下方的部位开设有隐藏腔17，隐藏腔17的内部固定安装有伺服电机3，伺服电机3的输出端通过联轴器固定连接有转轴4，转轴4的顶端穿经圆筒6，并与发酵罐2的上端内壁转动连接，沿着转轴4自上而下固定连接有一段螺旋片5，当伺服电机3驱动转轴4和螺旋片5整体进行转动时，螺旋片5和圆筒6组合作用，能够将进入圆筒6内部的混合液竖直向上进行输送，并通过导流管8排出，在此过程中，螺旋片5的外边缘与圆筒6的内壁相接触，以减小螺旋片5与圆筒6之间的空隙，从而增强了对混合液的输送效果，发酵罐2的上端内壁且对应转轴4的位置开设有收纳槽11，收纳槽11的内侧设置有与转轴4相联动的传动机构9，且收纳槽11的上端内壁处转动连接有两个与传动机构9相联动的搅拌杆10，当转轴4进行转动时，传动机构9随之进行工作，以此来带动两个搅拌杆10同步地进行转动，如此可对混合液进行搅拌。
请参阅图5和图6，传动机构9包括框体91、半齿轮93和两个全齿轮94，沿着框体91的两侧外壁均一体成型地设置有凸起部95，收纳槽11的两侧内壁处均开设有与凸起部95相匹配的滑槽，两个凸起部95分别嵌入对应的滑槽内，以此来对框体91进行限位，使得框体91能够稳定地沿着收纳槽11进行移动，沿着框体91的两侧内壁均一体成型地设置有一组凸齿条92，两组凸齿条92错位分布，并有部分重合，转轴4和两个搅拌杆10均穿经框体91，半齿轮93固定套接在转轴4，并依次与两组凸齿条92重合的部位相啮合，两个全齿轮94对称地分布于半齿轮93的两边，且两个全齿轮94分别固定套接于两个搅拌杆10上，并与对应的凸齿条92相啮合，当框体91发生移动时，两个搅拌杆10随之进行转动，结合图2和图3，需要说明的是，为了增强搅拌杆10的搅拌效果，沿着搅拌杆10的底端自下而上固定安装有一组搅拌叶。
请参阅图2，发酵罐2的两侧内壁处均铰接有条形板12，条形板12的顶端与延伸至发酵罐2的上端内壁处，且条形板12的底端延伸至发酵罐2的圆锥状底端内壁处，两个条形板12关于圆筒6相对称，两个条形板12和搅拌杆10错位分布，且分别位于圆筒6的一边，两个条形板12上均固定连接有伸缩杆13，伸缩杆13远离条形板12的一端转动连接于框体91的底部，当框体91进行往复移动时，伸缩杆13和条形板12整体的水平角度发生改变，如此可带动条形板12进行往复转动，以增强水体的流动。
请参阅图3和图7，隐藏腔17的内部设置有排液管14，排液管14的一端穿设至圆筒6的内侧，且排液管14的另一端穿设至发酵罐2的外部，排液管14位于隐藏腔17内侧的部位固定安装有电磁阀15，电磁阀15与护箱1外侧的控制面板电性连接，伺服电机3和加热块16也分别与控制面板电性连接。
本申请的一种高密度益生菌培育设备的培育方法，包括以下步骤：
(1)、将营养液和菌类原料混合倒入发酵罐的内部；
(2)、通过加热机构将发酵罐内部的温度调节至适宜菌类发酵的范围；
(3)、通过伺服电机来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将沉淀于发酵罐底层的菌类原料输送至上层，并同步带动搅拌杆进行搅拌操作，以促进菌类原料进一步地混合均匀；
(4)、将完成发酵的益生菌排出发酵罐。
本申请实施例一种高密度益生菌培育设备的实施原理为：在将菌类原料投放至发酵罐2的内部后，可通过加热机构来对发酵罐2进行升温，使得发酵罐2内部的温度达到至适宜菌类发酵的范围，而后可通过控制伺服电机3的工作来驱动转轴4和螺旋片5整体进行转动，以此来将位于发酵罐2底层的混合液输送至发酵罐2的上层，并同时在输送的过程中对混合液进行一定程度的搅拌，如此可使得上下两层的混合液形成循环，从而促进菌类原料充分混合，与此同时，转动的转轴4对传动机构9进行驱动，如此可带动搅拌杆10进行转动，从而可以进一步地提升对菌类原料的搅拌混合效果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高密度益生菌培育设备，包括防护箱(1)和加热机构，其特征在于：所述防护箱(1)的内部固定安装有发酵罐(2)，所述发酵罐(2)的底端内壁处固定安装有圆筒(6)，且发酵罐(2)位于圆筒(6)下方的部位开设有隐藏腔(17)，所述隐藏腔(17)的内部固定安装有伺服电机(3)，所述伺服电机(3)的输出端通过联轴器固定连接有转轴(4)，所述转轴(4)的顶端穿经圆筒(6)，并与发酵罐(2)的上端内壁转动连接，沿着所述转轴(4)自上而下固定连接有一段螺旋片(5)，所述发酵罐(2)的上端内壁且对应转轴(4)的位置开设有收纳槽(11)，所述收纳槽(11)的内侧设置有与转(4)相联动传动机构(9)，且所述收纳槽(11)的上端内壁处转动连接有两个与传动机构(9)相联动的搅拌杆(10)。
2.根据权利要求1所述的一种高密度益生菌培育设备，其特征在于：所述传动机构(9)包括框体(91)、半齿轮(93)和两个全齿轮(94)，沿着所述框体(91)的两侧外壁均一体成型地设置有凸起部(95)，所述收纳槽(11)的两侧内壁处均开设有与凸起部(95)相匹配的滑槽，沿着所述框体(91)的两侧内壁均一体成型地设置有一组凸齿条(92)，所述转轴(4)和两个搅拌杆(10)均穿经框体(91)，所述半齿轮(93)固定套接在转轴(4)上，并依次与两组所述凸齿条(92)相啮合，两个所述全齿轮(94)分布于半齿轮(93)的两边，且两个所述全齿轮(94)分别固定套接于两个搅拌杆(10)上，并与对应的所述凸齿条(92)相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种高密度益生菌培育设备，其特征在于：所述发酵罐(2)的两侧内壁处均铰接有条形板(12)，两个所述条形板(12)和搅拌杆(10)错位分布，且两个所述条形板(12)上均固定连接有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)远离条形板(12)的一端转动连接于框体(91)的底部。
4.根据权利要求1所述的一种高密度益生菌培育设备，其特征在于：所述加热机构包括一组加热块(16)，所述加热块(16)镶嵌于发酵罐(2)的底端内壁处。
5.根据权利要求1所述的一种高密度益生菌培育设备，其特征在于：沿着所述圆筒(6)的上端部固定连接有一组导流管(8)，所述导流管(8)远离圆筒(6)的一端呈倾斜向下状设置，沿着所述圆筒(6)的下端部开设有一组通口(7)。
6.根据权利要求1所述的一种高密度益生菌培育设备，其特征在于：所述隐藏腔(17)的内部设置有排液管(14)，所述排液管(14)的一端穿设至圆筒(6)的内侧，且所述排液管(14)的另一端穿设至发酵罐(2)的外部，所述排液管(14)位于隐藏腔(17)内侧的部位固定安装有电磁阀(15)。
7.一种高密度益生菌培育设备的培育方法，其特征在于，通过以上权利要求1-6中任一所述高密度益生菌培育设备进行发酵，包括以下步骤：
(1)、将营养液和菌类原料混合倒入发酵罐的内部；
(2)、通过加热机构将发酵罐内部的温度调节至适宜菌类发酵的范围；
(3)、通过伺服电机来驱动转轴和螺旋片整体进行转动，以此来将沉淀于发酵罐底层的菌类原料输送至上层，并同步带动搅拌杆进行搅拌操作，以促进菌类原料进一步地混合均匀；
(4)、将完成发酵的益生菌排出发酵罐。
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