CN113621488A - 一种好氧微生物发酵设备及其发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微生物发酵技术领域，尤其是一种好氧微生物发酵设备及其发酵方法，现提出以下方案，包括外箱体，外箱体的底部外壁设置有排液管，排液管的侧面外壁设置有排液阀，外箱体包括外壳、加热层和内胆，所述外箱体的侧面内壁通过轴承连接有中心杆，且外箱体的一侧外壁固定连接有与中心杆形成传动配合的驱动电机，中心杆的侧面外壁设置有六个环形均匀分布的载料机构，所述载料机构包括板架。本发明能使得载球上的微生物在无需进行分离操作情况下能重复进行发酵，同时能提高发酵的效率，能使得发酵产物快速融入到液体中，能使得加热层产生的热量快速进入到液体中，使得液体受热更加均匀，提高了发酵的效果。

Description

一种好氧微生物发酵设备及其发酵方法

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种好氧微生物发酵设备及其发酵方法。

背景技术

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程，发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同，通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程，发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。

现有的发酵装置在使用时，好氧微生物通常是附着在载体上的，通常附着有微生物的载体在发酵时通常是至于液体中静止不动的，进而会会导致发酵产物无法快速融入到发酵液体中，发酵效率较低，且微生物处于持续发酵状态，负荷较大，进而导致微生物的可持续使用性降低。

发明内容

基于现有技术存在的技术问题，本发明提出了一种好氧微生物发酵设备及其发酵方法。

本发明提出的一种好氧微生物发酵设备，包括外箱体，外箱体的底部外壁设置有排液管，排液管的侧面外壁设置有排液阀，外箱体包括外壳、加热层和内胆，所述外箱体的侧面内壁通过轴承连接有中心杆，且外箱体的一侧外壁固定连接有与中心杆形成传动配合的驱动电机，中心杆的侧面外壁设置有六个环形均匀分布的载料机构，所述载料机构包括板架，且板架的侧面内壁固定连接有固定板，固定板的竖截面为波浪形结构，固定板的一侧设置有与固定板相适配的压板，压板的两端均固定连接有安装板，安装板通过螺钉固定连接于板架的侧面外壁，压板和固定板的相对一侧外壁均设置有有机膜，压板和固定板之间填充有载球，压板的侧面外壁和固定板的侧面外壁均开有通孔，压板和固定板之间设置有通气机构，板架的侧面外壁固定连接有转动套筒，中心杆的侧面外壁固定连接有与转动套筒相对应的连接杆，转动套筒转动连接于连接杆的侧面内壁。

优选地，所述通气机构包括内套筒，且内套筒的外侧设置外套筒，内套筒和外套筒的侧面外壁均设置有通气孔，内套筒和外套筒之间设置有防水透气膜。

优选地，所述转动套筒的一端延伸至外箱体的外侧，且外箱体的一侧外壁固定连接有位于转动套筒一侧的鼓气壳，鼓气壳的一侧外壁设置有进气管，板架的内部设置有与转动套筒相通的导气管，导气管与内套筒相通。

优选地，所述外箱体位于转动套筒一侧的侧面外壁开有环形槽，且环形槽的侧面内壁转动连接有环形圈，环形圈的侧面外壁开有与转动套筒相适配的圆孔，转动套筒转动连接于圆孔的侧面内壁。

优选地，所述外箱体位于环形圈外侧的侧面外壁固定连接有齿圈，且转动套筒的侧面外壁固定连接有与齿圈相啮合的传动齿轮。

优选地，所述中心杆的侧面外壁设置有与板架相对应的环形均匀分布的框架，且框架的侧面内壁固定连接有沿转轴径向的长弹簧，且长弹簧的内部设置有可沿长弹簧滑动的活动球，板架的侧面外壁固定连接有与框架相对应的拨板。

优选地，所述中心杆的侧面外壁开有与框架相对应的活动槽，且框架的侧面外壁固定连接有滑动连接于活动槽侧面内壁的拨块，拨块的侧面外壁和活动槽的侧面内壁固定连接有挤压弹簧。

优选地，所述外箱体的底部内壁固定连接有均匀分布的摆动弹簧，摆动弹簧的另一端固定连接有与拨板相对应的摆球。

一种好氧微生物发酵方法，该发酵方法使用一种好氧微生物发酵设备，步骤如下：

S1：打开顶盖，取下压板，将附着有微生物的载球填充在固定板上，盖上压板，而后转动转杆逐次将每个固定板上均填充入载球；

S2：向外箱体中加入需要发酵的液体，并使得液体液面低于最高处的板架，在进气管外接供气设备；

S3：开启加热层，加热层对液体加热至最适发酵温度，开启驱动电机，驱动电机带动中心杆转动；

S4：板架通过齿圈和传动齿轮的配合产生自转，板架对发酵液体搅拌混合，供气设备进行供气，通过内套筒鼓出，微生物对液体进行发酵，发酵产物透过有机膜排出；

S5：打开排液阀，发酵后的液体通过排液管排出。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置板架，在板架内部设置固定板和压板，在固定板和压板之间填充载球，有机物附着在载球上，在发酵时，通过中心杆的转动能带动板架绕中心杆转动，同时能使得板架自转，进而能使得载球上的微生物在无需进行分离操作情况下能重复进行发酵，同时能提高发酵的效率。

2、通过设置通过设置框架，在中心杆的侧面设置框架，板架转动的同时能带动框架抖动，进而能通过长弹簧对液体进行混合，继而能使得发酵产物快速融入到液体中，同时长弹簧的转动能使得活动球运动，通过活动球的运动则能进一步提高混合的效果。

3、通过设置摆动弹簧和摆球，在外箱体的底部设置摆动弹簧和摆球，板架转动时能带动摆球摆动，进而能使得加热层产生的热量快速进入到液体中，使得液体受热更加均匀，提高了发酵的效果。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的外箱体结构剖视图；

图3为本发明的外箱体局部结构剖视图；

图4为本发明的中心杆结构剖视图；

图5为本发明的板架结构剖视图；

图6为本发明的鼓气壳结构剖视图。

图中：1外箱体、2鼓气壳、3排液管、4排液阀、5驱动电机、6顶盖、7泄压阀、8进气管、9板架、10环形圈、11连接杆、12长弹簧、13拨板、14中心杆、15摆动弹簧、16摆球、17框架、18内胆、19加热层、20外壳、21外套筒、22固定板、23载球、24防水透气膜、25通孔、26压板、27有机膜、28内套筒、29安装板、30活动球、31活动槽、32拨块、33挤压弹簧、34导气管、35传动齿轮、36转动套筒、37齿圈。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

实施例1

参照图1-6，一种好氧微生物发酵设备，包括外箱体1，外箱体1的底部外壁设置有排液管3，排液管3的侧面外壁设置有排液阀4，外箱体1包括外壳20、加热层19和内胆18，外箱体1的侧面内壁通过轴承连接有中心杆14，且外箱体1的一侧外壁固定连接有与中心杆14形成传动配合的驱动电机5，中心杆14的侧面外壁设置有六个环形均匀分布的载料机构，载料机构包括板架9，且板架9的侧面内壁固定连接有固定板22，固定板22的竖截面为波浪形结构，固定板22的一侧设置有与固定板22相适配的压板26，压板26的两端均固定连接有安装板29，安装板29通过螺钉固定连接于板架9的侧面外壁，压板26和固定板22的相对一侧外壁均设置有有机膜27，压板26和固定板22之间填充有载球23，压板26的侧面外壁和固定板22的侧面外壁均开有通孔25，压板26和固定板22之间设置有通气机构，板架9的侧面外壁固定连接有转动套筒36，中心杆14的侧面外壁固定连接有与转动套筒36相对应的连接杆11，转动套筒36转动连接于连接杆11的侧面内壁。

本发明中，通气机构包括内套筒28，且内套筒28的外侧设置外套筒21，内套筒28和外套筒21的侧面外壁均设置有通气孔，内套筒28和外套筒21之间设置有防水透气膜24。

其中，转动套筒36的一端延伸至外箱体1的外侧，且外箱体1的一侧外壁固定连接有位于转动套筒36一侧的鼓气壳2，鼓气壳2的一侧外壁设置有进气管8，板架9的内部设置有与转动套筒36相通的导气管34，导气管34与内套筒28相通。

其中，外箱体1位于转动套筒36一侧的侧面外壁开有环形槽，且环形槽的侧面内壁转动连接有环形圈10，环形圈10的侧面外壁开有与转动套筒36相适配的圆孔，转动套筒36转动连接于圆孔的侧面内壁。

其中，外箱体1位于环形圈10外侧的侧面外壁固定连接有齿圈37，且转动套筒36的侧面外壁固定连接有与齿圈37相啮合的传动齿轮35。

其中，中心杆14的侧面外壁设置有与板架9相对应的环形均匀分布的框架17，且框架17的侧面内壁固定连接有沿转轴14径向的长弹簧12，且长弹簧12的内部设置有可沿长弹簧12滑动的活动球30，板架9的侧面外壁固定连接有与框架17相对应的拨板13。

其中，中心杆14的侧面外壁开有与框架17相对应的活动槽31，且框架17的侧面外壁固定连接有滑动连接于活动槽31侧面内壁的拨块32，拨块32的侧面外壁和活动槽31的侧面内壁固定连接有挤压弹簧33。

其中，外箱体1的底部内壁固定连接有均匀分布的摆动弹簧15，摆动弹簧15的另一端固定连接有与拨板13相对应的摆球16。

使用时，将附着有微生物的载球23填充在固定板22上，盖上压板26，而后转动转杆14逐次将每个固定板22上均填充入载球23，向外箱体1中加入需要发酵的液体，并使得液体液面低于最高处的板架9，在进气管8外接供气设备，而后开启加热层19，加热层19对液体加热至最适发酵温度，开启驱动电机5，驱动电机5带动中心杆14转动，供气设备通过内套筒28和外套筒21为附着在载球23上的微生物发酵所需氧气，中心杆14在转动的同时会带动板架9自转，进而能对发酵液体进行搅动的同时能提高板架9表面的液体流速，进而能使得发酵产物能快速融入到液体中，同时当板架9运动到液体的液面上方时，板架9的转动能使得其上的液体和产物脱离，同时能使得微生物能与空气进行接触，进而能减轻微生物的发酵负担，提高了可持续性，当板架9转动的同时，通过拨板13则能带动框架17抖动，进而能通过长弹簧12的抖动和活动球30的来回滚动对液体进行搅拌，进而能提高发酵产物的混合效率，同时拨板13能带动摆球16抖动，进而能使得加热层19产生的热量能快速进入到液体中，从而能使得液体温度更加均匀。

实施例2

一种好氧微生物发酵方法，该发酵方法实施例1的一种好氧微生物发酵设备，步骤如下：

S1：打开顶盖6，取下压板26，将附着有微生物的载球23填充在固定板22上，盖上压板26，而后转动转杆14逐次将每个固定板22上均填充入载球23；

S2：向外箱体1中加入需要发酵的液体，并使得液体液面低于最高处的板架9，在进气管8外接供气设备；

S3：开启加热层19，加热层19对液体加热至最适发酵温度，开启驱动电机5，驱动电机5带动中心杆14转动；

S4：板架9通过齿圈37和传动齿轮35的配合产生自转，板架9对发酵液体搅拌混合，供气设备进行供气，通过内套筒28鼓出，微生物对液体进行发酵，发酵产物透过有机膜27排出；

S5：打开排液阀4，发酵后的液体通过排液管3排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种好氧微生物发酵设备，包括外箱体(1)，外箱体(1)的底部外壁设置有排液管(3)，排液管(3)的侧面外壁设置有排液阀(4)，外箱体(1)包括外壳(20)、加热层(19)和内胆(18)，其特征在于，所述外箱体(1)的侧面内壁通过轴承连接有中心杆(14)，且外箱体(1)的一侧外壁固定连接有与中心杆(14)形成传动配合的驱动电机(5)，中心杆(14)的侧面外壁设置有六个环形均匀分布的载料机构，所述载料机构包括板架(9)，且板架(9)的侧面内壁固定连接有固定板(22)，固定板(22)的竖截面为波浪形结构，固定板(22)的一侧设置有与固定板(22)相适配的压板(26)，压板(26)的两端均固定连接有安装板(29)，安装板(29)通过螺钉固定连接于板架(9)的侧面外壁，压板(26)和固定板(22)的相对一侧外壁均设置有有机膜(27)，压板(26)和固定板(22)之间填充有载球(23)，压板(26)的侧面外壁和固定板(22)的侧面外壁均开有通孔(25)，压板(26)和固定板(22)之间设置有通气机构，板架(9)的侧面外壁固定连接有转动套筒(36)，中心杆(14)的侧面外壁固定连接有与转动套筒(36)相对应的连接杆(11)，转动套筒(36)转动连接于连接杆(11)的侧面内壁。

2.根据权利要求1所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述通气机构包括内套筒(28)，且内套筒(28)的外侧设置外套筒(21)，内套筒(28)和外套筒(21)的侧面外壁均设置有通气孔，内套筒(28)和外套筒(21)之间设置有防水透气膜(24)。

3.根据权利要求2所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述转动套筒(36)的一端延伸至外箱体(1)的外侧，且外箱体(1)的一侧外壁固定连接有位于转动套筒(36)一侧的鼓气壳(2)，鼓气壳(2)的一侧外壁设置有进气管(8)，板架(9)的内部设置有与转动套筒(36)相通的导气管(34)，导气管(34)与内套筒(28)相通。

4.根据权利要求1所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述外箱体(1)位于转动套筒(36)一侧的侧面外壁开有环形槽，且环形槽的侧面内壁转动连接有环形圈(10)，环形圈(10)的侧面外壁开有与转动套筒(36)相适配的圆孔，转动套筒(36)转动连接于圆孔的侧面内壁。

5.根据权利要求4所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述外箱体(1)位于环形圈(10)外侧的侧面外壁固定连接有齿圈(37)，且转动套筒(36)的侧面外壁固定连接有与齿圈(37)相啮合的传动齿轮(35)。

6.根据权利要求1所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述中心杆(14)的侧面外壁设置有与板架(9)相对应的环形均匀分布的框架(17)，且框架(17)的侧面内壁固定连接有沿转轴(14)径向的长弹簧(12)，且长弹簧(12)的内部设置有可沿长弹簧(12)滑动的活动球(30)，板架(9)的侧面外壁固定连接有与框架(17)相对应的拨板(13)。

7.根据权利要求6所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述中心杆(14)的侧面外壁开有与框架(17)相对应的活动槽(31)，且框架(17)的侧面外壁固定连接有滑动连接于活动槽(31)侧面内壁的拨块(32)，拨块(32)的侧面外壁和活动槽(31)的侧面内壁固定连接有挤压弹簧(33)。

8.根据权利要求6所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，所述外箱体(1)的底部内壁固定连接有均匀分布的摆动弹簧(15)，摆动弹簧(15)的另一端固定连接有与拨板(13)相对应的摆球(16)。

9.一种好氧微生物发酵方法，该发酵方法使用权利要求1所述的一种好氧微生物发酵设备，其特征在于，步骤如下：

S1：打开顶盖(6)，取下压板(26)，将附着有微生物的载球(23)填充在固定板(22)上，盖上压板(26)，而后转动转杆(14)逐次将每个固定板(22)上均填充入载球(23)；

S2：向外箱体(1)中加入需要发酵的液体，并使得液体液面低于最高处的板架(9)，在进气管(8)外接供气设备；

S3：开启加热层(19)，加热层(19)对液体加热至最适发酵温度，开启驱动电机(5)，驱动电机(5)带动中心杆(14)转动；

S4：板架(9)通过齿圈(37)和传动齿轮(35)的配合产生自转，板架(9)对发酵液体搅拌混合，供气设备进行供气，通过内套筒(28)鼓出，微生物对液体进行发酵，发酵产物透过有机膜(27)排出；

S5：打开排液阀(4)，发酵后的液体通过排液管(3)排出。

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