CN114196517A - 一种发酵温控装置及发酵系统 - Google Patents

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银书
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林彦伯
韦玉婵
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Abstract

本发明提供了一种发酵温控装置及发酵系统,包括外罐体和发酵罐,发酵罐内还设有多组相互连通的螺旋流通管,螺旋流通管的输入端连通有贯穿外罐体和发酵罐的第一循环管,螺旋流通管的输出端连通有贯穿外罐体和发酵罐的第二循环管,第一循环管分别与温控箱和冷气机的输出端连通,温控箱内存储有热油,温控箱底部设有加热器,第二循环管上分别连通有水泵和气泵,水泵与温控箱的输入端连通,气泵与冷气机的输入端连通,发酵罐的顶部和底部均设有多个温度感应器,外罐体上设有控制器,分别与温度感应器、气泵和水泵连接;本发明通过在螺旋流通管内导入不同温度的介质,能够对发酵的物料起到很好的温控作用,以适应不同温度环境及微生物发酵的需要。

Description

一种发酵温控装置及发酵系统
技术领域
本发明主要涉及发酵的技术领域,具体为一种发酵温控装置,还涉及一种发酵系统。
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。发酵系统主要包括发酵罐、清酒罐和酵母扩配设备。
自然发酵除加进去的曲药中的微生物外,还有很多环境中自然存在的微生物也参与其发酵。这些微生物中有好氧微生物或有厌氧微生物,并对发酵过程中的温度和湿度的要求各不相同。现有的发酵方式不能根据各种微生物的特性满足其所需条件,当天气炎热或寒冷时,都会造成产品的发酵质量造成影响,需要一种能够调节温度的温控装置,调节产品的发酵温度配合微生物发酵。
发明内容
本发明主要提供了一种发酵温控装置及发酵系统,用以解决现有技术中提出的不能够调节产品发酵温度的技术问题,旨在达到根据外界环境,调节产品发酵温度配合相应微生物发酵的目的。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种发酵温控装置及发酵系统,其中,包括外罐体和设于外罐体内的发酵罐,所述发酵罐通过安装在外侧的两个闭合支撑套固定在外罐体内,所述发酵罐顶端和底端分别设有进料通道和出料通道,所述发酵罐内还设有多组相互连通的螺旋流通管,所述螺旋流通管的输入端连通有贯穿外罐体和发酵罐的第一循环管,所述螺旋流通管的输出端连通有贯穿外罐体和发酵罐的第二循环管,所述第一循环管分别与温控箱和冷气机的输出端连通,所述温控箱内存储有热油,温控箱底部设有加热器,且加热器外接有电源,所述第二循环管上分别连通有水泵和气泵,所述水泵与温控箱的输入端连通,所述气泵与冷气机的输入端连通,所述发酵罐的顶部和底部均设有多个温度感应器,所述外罐体上设有控制器,且所述控制器外接电源,分别与温度感应器、气泵和水泵连接。
通过在发酵罐内设置螺旋流通管,温度传感器用于监测发酵罐的上下部的温度,若外界的温度较高或需要降低发酵罐内的温度时,可通过冷气机制造冷气,通过气泵将冷气导入螺旋流通管对发酵罐内的物料进行降温,以配合相应的微生物进行发酵;若外界的温度较低或需要提高发酵罐内的温度时,可通过水泵将温控箱内的热油导入螺旋流通管对发酵罐内的物料进行升温,以配合相应的微生物进行发酵;在温度相对适合且稳定的情况下,可通过水泵或气泵将螺旋流通管内热油或冷气完全排出。
进一步的,所述温控箱和冷气机的输出端与第一循环管之间的连通处设有阀门,所述水泵和气泵与第二循环管之间的连通处设有阀门,阀门用于阻隔温控箱和冷气之间连通处,避免泄露热油或冷气,对温控发酵罐内的物料造成影响。
进一步的,所述支撑套内置有电热丝,且所述电热丝与控制器电连接,加热器用于预热发酵罐,达到适合的温度时可关闭电热丝,温度大幅度降低时,可再次通过对电热丝对发酵罐进行加热。
进一步的,所述外罐体与发酵罐之间留有真空腔,所述真空腔连接有真空泵,将发酵罐置于亚真空的环境内,可避免发酵罐内的温度流失,更好的温控物料发酵的温度。
进一步的,所述控制器包括单片机、与单片机连接的电源,所述单片机,所述控制器还内置有湿度感应器,所述温度感应器用于监测发酵罐内的湿度,所述外罐体的顶端还设有发酵液存储箱,所述发酵液存储箱的输出端与进料通道连通,且发酵液存储箱与进料通道还设有阀门,所述单片机分别与湿度感应器、温度感应器、气泵、水泵和阀门连接,所述阀门为电磁阀,与控制器内置的单片机电连接,通过单片机控制气泵、水泵、阀门的开闭,温度传感器用于监测发酵罐的上下部的温度,控制气泵或水泵将不同温度的介质导入螺旋流通管内,调整物料发酵的温度,发酵液存储箱用于向发酵罐内导入发酵液。
进一步的,所述出料通道上还连通有排液管,所述排液管与放置发酵液的容器连通,所述排液管与出料通道连接处设有过滤网,排液管上还设有与单片机连接的阀门,所述发酵罐的顶端设有贯穿外罐体的呼吸阀,通过湿度感应器监测发酵罐内的湿度,若湿度过高时,可通过排液管将发酵液从发酵罐内导出,调控湿度,过滤网用于阻挡物料过滤发酵液,呼吸阀用于对罐体内的含氧量进行控制,满足好氧及厌氧微生物的发酵环境。
一种发酵系统,包括上述发酵温控装置。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
通过在发酵罐内设置螺旋流通管,温度传感器用于监测发酵罐的上下部的温度,若外界的温度较高或需要降低发酵罐内的温度时,可通过冷气机制造冷气,通过气泵将冷气导入螺旋流通管对发酵罐内的物料进行降温,以配合相应的微生物进行发酵;若外界的温度较低或需要提高发酵罐内的温度时,可通过水泵将温控箱内的热油导入螺旋流通管对发酵罐内的物料进行升温,以配合相应的微生物进行发酵;在温度相对适合且稳定的情况下,可通过水泵或气泵将螺旋流通管内热油或冷气完全排出;本发明通过在螺旋流通管内导入不同温度的介质,能够对发酵的物料起到很好的温控作用,以适应不同温度环境及微生物发酵的需要。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的控制电路示意图。
图中:1、外罐体;2、发酵罐;3、支撑套;4、进料通道;5、出料通道;6、螺旋流通管;7、第一循环管;8、第二循环管;9、温控箱;10、冷气机;11、水泵;12、气泵;13、温度感应器;14、控制器;15、电热丝;16、真空腔;17、真空泵;18、发酵液存储箱;19、排液管;20、呼吸阀;21、单片机;22、湿度感应器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明,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。
本发明提供的一种发酵温控装置及发酵系统,旨在达到根据外界温度环境,调节物料的发酵温度,以配合相应微生物发酵的目的。
如图1-2所示,其中,包括外罐体1和设于外罐体1内的发酵罐2,所述发酵罐2通过安装在外侧的两个闭合支撑套3固定在外罐体1内,所述发酵罐2顶端和底端分别设有进料通道4和出料通道5,所述发酵罐2内还设有多组相互连通的螺旋流通管6,所述螺旋流通管6的输入端连通有贯穿外罐体1和发酵罐2的第一循环管7,所述螺旋流通管6的输出端连通有贯穿外罐体1和发酵罐2的第二循环管8,所述第一循环管7分别与温控箱9和冷气机10的输出端连通,所述温控箱9内存储有热油,温控箱9底部设有加热器,且加热器外接有电源,所述第二循环管8上分别连通有水泵11和气泵12,所述水泵11与温控箱9的输入端连通,所述气泵12与冷气机10的输入端连通,所述发酵罐2的顶部和底部均设有多个温度感应器13,所述外罐体1上设有控制器14,且所述控制器14外接电源,分别与温度感应器13、气泵12和水泵11连接。
通过在发酵罐2内设置螺旋流通管6,温度传感器用于监测发酵罐2的上下部的温度,若外界的温度较高或需要降低发酵罐2内的温度时,可通过冷气机10制造冷气,通过气泵12将冷气导入螺旋流通管6对发酵罐2内的物料进行降温,以配合相应的微生物进行发酵;若外界的温度较低或需要提高发酵罐2内的温度时,可通过水泵11将温控箱9内的热油导入螺旋流通管6对发酵罐2内的物料进行升温,以配合相应的微生物进行发酵;在温度相对适合且稳定的情况下,可通过水泵11或气泵12将螺旋流通管6内热油或冷气完全排出。
如图1所示,所述温控箱9和冷气机10的输出端与第一循环管7之间的连通处设有阀门,所述水泵11和气泵12与第二循环管8之间的连通处设有阀门,阀门用于阻隔温控箱9和冷气之间连通处,避免泄露热油或冷气,对温控发酵罐2内的物料造成影响。
所述支撑套3内置有电热丝15,且所述电热丝15与控制器14电连接,加热器用于预热发酵罐2,达到适合的温度时可关闭电热丝15,温度大幅度降低时,可再次通过对电热丝15对发酵罐2进行加热。
所述外罐体1与发酵罐2之间留有真空腔16,所述真空腔16连接有真空泵17,将发酵罐2置于亚真空的环境内,可避免发酵罐2内的温度流失,更好的温控物料发酵的温度。
如图1-2所示,所述控制器14包括单片机21、与单片机21连接的电源,所述单片机21,所述控制器14还内置有湿度感应器22,所述温度感应器13用于监测发酵罐2内的湿度,所述外罐体1的顶端还设有发酵液存储箱18,所述发酵液存储箱18的输出端与进料通道4连通,且发酵液存储箱18与进料通道4还设有阀门,所述单片机21分别与湿度感应器22、温度感应器13、气泵12、水泵11和阀门连接,所述阀门为电磁阀,与控制器14内置的单片机21电连接,通过单片机21控制气泵12、水泵11、阀门的开闭,温度传感器用于监测发酵罐2的上下部的温度,控制气泵12或水泵11将不同温度的介质导入螺旋流通管6内,调整物料发酵的温度,发酵液存储箱18用于向发酵罐2内导入发酵液。
所述出料通道5上还连通有排液管19,所述排液管19与放置发酵液的容器连通,所述排液管19与出料通道5连接处设有过滤网,排液管19上还设有与单片机21连接的阀门,所述发酵罐2的顶端设有贯穿外罐体1的呼吸阀20,通过湿度感应器22监测发酵罐2内的湿度,若湿度过高时,可通过排液管19将发酵液从发酵罐2内导出,调控湿度,过滤网用于阻挡物料过滤发酵液,呼吸阀20用于对罐体内的含氧量进行控制,满足好氧及厌氧微生物的发酵环境。
所述单片机21还连接有键盘输入回路,将需要调控的温度输入到控制器14内的控制电路系统中。
本发明实施例提供了一种发酵系统,包括上述发酵温控装置和其他辅助发酵的机构,能够很好地对发酵物料及适配的微生物进行温度调控。
综上所述,本发明两种不同的介质实现温度的调控,还可以控制湿度,温度传感器用于监测发酵罐2的上下部的温度,若外界的温度较高或需要降低发酵罐2内的温度时,可通过冷气机10制造冷气,通过气泵12将冷气导入螺旋流通管6对发酵罐2内的物料进行降温,以配合相应的微生物进行发酵;若外界的温度较低或需要提高发酵罐2内的温度时,可通过水泵11将温控箱9内的热油导入螺旋流通管6对发酵罐2内的物料进行升温,以配合相应的微生物进行发酵;在温度相对适合且稳定的情况下,可通过水泵11或气泵12将螺旋流通管6内热油或冷气完全排出;本发明通过在螺旋流通管6内导入不同温度的介质,能够对发酵的物料起到很好的温控作用,以适应不同温度环境及与物料配合微生物发酵的需要。
最后应说明的是:以上示例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的示例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种发酵温控装置,其特征在于,包括外罐体(1)和设于外罐体(1)内的发酵罐(2),所述发酵罐(2)通过安装在外侧的两个闭合支撑套(3)固定在外罐体(1)内,所述发酵罐(2)顶端和底端分别设有进料通道(4)和出料通道(5),所述发酵罐(2)内还设有多组相互连通的螺旋流通管(6),所述螺旋流通管(6)的输入端连通有贯穿外罐体(1)和发酵罐(2)的第一循环管(7),所述螺旋流通管(6)的输出端连通有贯穿外罐体(1)和发酵罐(2)的第二循环管(8),所述第一循环管(7)分别与温控箱(9)和冷气机(10)的输出端连通,所述温控箱(9)内存储有热油,温控箱(9)底部设有加热器,且加热器外接有电源,所述第二循环管(8)上分别连通有水泵(11)和气泵(12),所述水泵(11)与温控箱(9)的输入端连通,所述气泵(12)与冷气机(10)的输入端连通,所述发酵罐(2)的顶部和底部均设有多个温度感应器(13),所述外罐体(1)上设有控制器(14),且所述控制器(14)外接电源,分别与温度感应器(13)、气泵(12)和水泵(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种发酵温控装置,其特征在于,所述温控箱(9)和冷气机(10)的输出端与第一循环管(7)之间的连通处设有阀门,所述水泵(11)和气泵(12)与第二循环管(8)之间的连通处设有阀门。
3.根据权利要求1所述的一种发酵温控装置,其特征在于,所述支撑套(3)内置有电热丝(15),且所述电热丝(15)与控制器(14)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种发酵温控装置,其特征在于,所述外罐体(1)与发酵罐(2)之间留有真空腔(16),所述真空腔(16)连接有真空泵(17)。
5.根据权利要求2所述的一种发酵温控装置,其特征在于,所述控制器(14)包括单片机(21)、与单片机(21)连接的电源,所述单片机(21),所述控制器(14)还内置有湿度感应器(22),所述温度感应器(13)用于监测发酵罐(2)内的湿度,所述外罐体(1)的顶端还设有发酵液存储箱(18),所述发酵液存储箱(18)的输出端与进料通道(4)连通,且发酵液存储箱(18)与进料通道(4)还设有阀门,所述单片机(21)分别与湿度感应器(22)、温度感应器(13)、气泵(12)、水泵(11)和阀门连接,所述阀门为电磁阀,与控制器(14)内置的单片机(21)电连接。
6.根据权利要求5所述的一种发酵温控装置,其特征在于,所述出料通道(5)上还连通有排液管(19),所述排液管(19)与放置发酵液的容器连通,所述排液管(19)与出料通道(5)连接处设有过滤网,排液管(19)上还设有与单片机(21)连接的阀门,所述发酵罐(2)的顶端设有贯穿外罐体(1)的呼吸阀(20)。
7.一种发酵系统,其特征在于,包括权利要求1至6中任一项所述的发酵控温装置。
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