CN116135960A - 一种发酵豆粕生产装置及其生产方法 - Google Patents

一种发酵豆粕生产装置及其生产方法 Download PDF

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尹恒
张璐
李宝圣
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Abstract

本发明公开了一种发酵豆粕生产装置及其生产方法，其包括混合罐、菌液活化罐和菌液稀释罐，混合罐的顶部设置有下料斗，下料斗内设置有豆粕粉碎机构；菌液活化罐、菌液稀释罐和混合罐通过输送管依次连接，且菌液活化罐和菌液稀释罐上设置有与输送管配合的驱动泵，菌液活化罐和菌液稀释罐内均设置有螺旋搅拌桨，螺旋搅拌桨通过传动轴与搅拌电机转动连接，菌液活化罐和菌液稀释罐的顶部均设置有带密封盖的加料口；本方案通过菌液稀释罐和菌液活化罐的配合，替代人工搅拌，使得菌液在配置、混合和稀释时更加高效、快捷，通过豆粕粉碎机构可对豆粕进行研磨粉碎，使豆粕的颗粒大小均匀，提升发酵豆粕的生产质量。

Description

一种发酵豆粕生产装置及其生产方法
技术领域
本发明涉及豆粕加工技术领域，具体涉及一种发酵豆粕生产装置及其生产方法。
背景技术
豆粕作为一种优质的植物蛋白饲料，因其蛋白质含量高，氨基酸种类和含量丰富，是目前饲料工业用于替代动物蛋白的一种主要优质蛋白原料；但由于多种抗营养因子的存在，降低了水产动物对豆粕营养物质的吸收和利用效率，同时也对水产动物的免疫系统造成破坏；因此，如何消除抗营养因子和大分子蛋白质对动物生产的影响一直是人们关注的焦点；利用微生物发酵技术提高豆粕的生物效价是目前常用的技术之一，一方面可以将豆粕中的抗营养因子有效地降解，另一方面可以将大豆蛋白降解为优质小肽蛋白源，并产生益生菌、寡糖、乳酸、微生物、未知生长因子等活性物质，最终达到易被动物消化吸收的营养物质含量升高、以及很好地去除豆粕中抗营养因子成分(如胰蛋白酶抑制因子、血球凝集素、大豆抗原等)的目的，大大提高豆粕的营养性能和使用价值。
目前许多饲料厂直接购买发酵豆粕进行使用，但是由于发酵豆粕价格偏高，造成饲料成品的成本大幅度增加，因此诸多厂家自己生产发酵豆粕，但发酵豆粕生产装置在使用时，一般将豆粕直接加入到混合罐内部，与发酵所需的菌液进行混合，由于豆粕在加入时颗粒大小并不一致，会导致在混合时豆粕与菌液混合不均匀，使生产出的发酵豆粕的质量较差；同时现有的豆粕在发酵生产过程中，菌液的混合、稀释一般由人工搅拌，会导致菌液的混合、稀释的效果不佳，且费时费力，影响发酵豆粕的生产效率。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种发酵豆粕生产装置及其生产方法，解决了现有技术中因豆粕颗粒大小不同以及菌液混合、稀释不均而导致发酵豆粕质量较差的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种发酵豆粕生产装置，其包括混合罐、菌液活化罐和菌液稀释罐，混合罐的顶部设置有下料斗，下料斗内设置有豆粕粉碎机构，混合罐内设置有混合搅拌机构，混合罐底部的侧壁上设置有出料机构；菌液活化罐、菌液稀释罐和混合罐通过输送管依次连接，且菌液活化罐和菌液稀释罐上设置有与输送管配合的驱动泵，菌液活化罐和菌液稀释罐内均设置有螺旋搅拌桨，螺旋搅拌桨通过传动轴与搅拌电机转动连接，菌液活化罐和菌液稀释罐的顶部均设置有带密封盖的加料口；豆粕粉碎机构包括呈圆锥状的粉碎锥，粉碎锥与第一驱动电机转动连接，粉碎锥的外侧壁上设置有若干粉碎齿条，若干粉碎齿条的一端汇聚在粉碎锥的顶点处，若干粉碎齿条的另一端均匀排布在粉碎锥外沿的周向上，下料斗内设置有与粉碎锥外侧壁间隙配合的圆台通道，且粉碎锥与圆台通道的间距从上至下逐渐减小。
采用上述技术方案的有益效果为：本方案通过菌液稀释罐和菌液活化罐的配合，替代人工搅拌，使得菌液在配置、混合和稀释时更加高效、快捷，避免出现混合不均匀或者稀释不完全的情况；稀释后的菌液泵入至混合罐内，豆粕通过下料斗进入混合罐内，通过豆粕粉碎机构可对豆粕进行研磨粉碎，使豆粕的颗粒大小均匀，提升发酵豆粕的生产质量；混合搅拌机构可使豆粕和菌液充分混合；出料机构便于将豆粕和菌的混合料排出并进行装袋发酵。
进一步地，粉碎锥固定连接在第一驱动电机的输出转轴上，且输出转轴位于粉碎锥的轴线上，第一驱动电机通过水平支撑杆与混合罐的内壁固定连接，水平支撑杆的顶部设置有导料锥。
采用上述技术方案的有益效果为：粉碎锥沿其轴线转动，并与圆台通道发生相对转动，从而起到逐渐研磨粉碎豆粕的作用；导料锥可有效地防止粉碎后的豆粕残留在水平支撑杆上，从而避免了豆粕的浪费。
进一步地，混合搅拌机构包括设置在混合罐内部的搅拌轴，搅拌轴与第二驱动电机转动连接，搅拌轴的周向上设置有若干呈弯曲状的搅拌叶片，搅拌叶片上设置有若干扰流孔。
采用上述技术方案的有益效果为：通过搅拌叶片的转动，可使豆粕与菌液充分混合，扰流孔可增强混合罐内豆粕与菌液之间的扰动，从而进一步提高混合效果。
进一步地，搅拌叶片的外侧设置有固定环，固定环的周向上设置有若干刮板，刮板与混合罐的内侧壁相贴合，使搅拌叶片在转动的同时，刮板会将混合罐内壁上残留粘连的多余豆粕刮落，确保混合罐内壁上不会残留粘连多余的豆粕，避免造成浪费。
进一步地，出料机构包括位于混合罐底部的侧壁上的出料口，出料口处倾斜设置有导料滑槽，导料滑槽两侧的顶部设置有防溅挡板，出料口的外侧端设置有出料挡板，出料挡板的两侧分别滑动设置在两个滑动条上，出料挡板与混合罐之间设置有用于驱动出料挡板滑动并使出料口开闭的驱动机构；其中出料机构结构简单，打开出料口，豆粕和菌的混合料即可从导料滑槽排出，以便于进行装袋。
进一步地，驱动机构包括驱动杆和从动杆，驱动杆的一端铰接在位于滑动条一端的混合罐上，驱动杆的另一端设置有驱动握把，从动杆的两端分别铰接在出料挡板和驱动杆的中部。
采用上述技术方案的有益效果为：驱动机构可实现出料口的手动开闭，在使用时，手握驱动握把并转动驱动杆，使驱动杆带动从动杆移动，从而带动出料挡板在滑动条上滑动并开启出料口，其中驱动杆的驱动力臂比从动杆阻碍驱动杆转动的力臂长，使出料口开启更加省力，从而减低操作人员开关出料口的劳动强度。
进一步地，混合罐的底部设置有若干支腿，支腿的底部设置有柔性脚垫；柔性脚垫采用橡胶材质制成，提高混合罐稳定性的同时，起到缓冲减震的作用。
提供一种发酵豆粕生产装置的生产方法，其包括以下步骤：
S1：通过加料口将定量的菌种、糖蜜和水加入至菌液活化罐内，并通过螺旋搅拌桨对其进行搅拌混合，直至菌液活化，且PH值小于5；
S2：打开菌液活化罐上的驱动泵，通过输送管将菌液活化罐内的菌液输送至菌液稀释罐内，并过加料口将定量的水、糖蜜、菌种和蛋白酶加入至菌液稀释罐内，通过螺旋搅拌桨对其进行搅拌稀释，直至稀释菌液搅拌稀释均匀；
S3：打开菌液稀释罐上的驱动泵，通过输送管将菌液稀释罐内的稀释菌液输送至混合罐内；
S4：通过下料斗向混合罐内加入定量的豆粕，通过豆粕粉碎机构对豆粕进行研磨粉碎，通过混合搅拌机构对豆粕和稀释菌液进行搅拌，直至豆粕和稀释菌液充分混合；
S5：通过出料机构将豆粕和稀释菌液的混合料排出，并进行打包处理；
S6：将打包后的混合料进行静置发酵，直至发酵完成，其PH小于5。
附图说明
图1为本方案发酵豆粕生产装置的结构示意图。
图2为混合罐的结构示意图。
图3为菌液活化罐的结构示意图。
图4为端盖和螺旋搅拌桨的结构示意图。
图5为封盖的结构示意图。
图6为豆粕粉碎机构的结构示意图。
图7为混合搅拌机构的结构示意图。
图8为出料机构的结构示意图。
其中，1、混合罐；101、支腿；102、柔性脚垫；2、封盖；201、盖体；202、注液口；203、下料斗；204、圆台通道；3、豆粕粉碎机构；301、粉碎锥；302、第一驱动电机；303、水平支撑杆；304、导料锥；4、混合搅拌机构；401、第二驱动电机；402、搅拌叶片；403、固定环；404、刮板；405、搅拌轴；406、扰流孔；5、出料机构；501、出料口；502、导料滑槽；503、防溅挡板；504、出料挡板；505、滑动条；506、驱动杆；507、从动杆；508、驱动握把；6、输送管；7、菌液稀释罐；701、支撑柱；702、驱动泵；703、出液口；801、端盖；802、搅拌电机；803、进液口；804、加料口；805、传动轴；806、螺旋搅拌桨；9、菌液活化罐。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
如图1至图4所示，提供一种发酵豆粕生产装置，其包括混合罐1、菌液活化罐9和菌液稀释罐7，混合罐1的顶部设置有封盖2，封盖2包括盖体201、注液口202和下料斗203，下料斗203内设置有豆粕粉碎机构3，混合罐1内设置有混合搅拌机构4，混合罐1底部的侧壁上设置有出料机构5，混合罐1的底部设置有若干支腿101，支腿101的底部设置有柔性脚垫102，柔性脚垫102采用橡胶材质制成，提高混合罐1稳定性的同时，起到缓冲减震的作用。
菌液活化罐9、菌液稀释罐7和混合罐1通过输送管6依次连接，其中菌液活化罐9和菌液稀释罐7的底部均设置有出液口703、若干支撑柱701以及与输送管6配合的驱动泵702，菌液活化罐9和菌液稀释罐7的顶部均设置有端盖801，端盖801上设置有进液口803和带密封盖2的加料口804，其中加料口804也可作检修口使用；菌液活化罐9和菌液稀释罐7内均设置有螺旋搅拌桨806，螺旋搅拌桨806通过传动轴805与搅拌电机802转动连接，搅拌电机802固定安装在端盖801上；通过螺旋搅拌桨806可使菌液活化罐9和菌液稀释罐7内的菌液向底部输送，而菌液撞击到罐底时会出现折返，依次方式进行混合搅拌，从而提高菌液的混合、搅拌和稀释效果。
本方案在对豆粕进行发酵前，通过菌液活化罐9内的螺旋搅拌桨806对菌液进行搅拌，使其充分混合后泵入至菌液稀释罐7内，再向菌液稀释罐7内兑水，并通过螺旋搅拌桨806对菌液进行搅拌稀释，确保菌液的稀释效果；通过菌液稀释罐7和菌液活化罐9的配合，使得菌液在配置、混合和稀释时更加高效、快捷，避免出现混合不均匀或者稀释不完全的情况，同时替代了人工搅拌，节省了人力，提高了生产效率；稀释后的菌液泵入至混合罐1内，豆粕通过下料斗203进入混合罐1内，其中混合搅拌机构4可对豆粕进行粉碎，使豆粕的颗粒大小均匀，提升发酵豆粕的生产质量；混合搅拌机构4可使豆粕和菌液充分混合；出料机构5便于将豆粕和菌的混合料排出并进行装袋发酵。
实施例2
如图5和图6所示，本实施例是在实施例1的基础上，给出了豆粕粉碎机构3的具体方案，豆粕粉碎机构3包括呈圆锥状的粉碎锥301，粉碎锥301固定连接在第一驱动电机302的输出转轴上，且输出转轴位于粉碎锥301的轴线上，第一驱动电机302通过水平支撑杆303与混合罐1的内壁固定连接，粉碎锥301的外侧壁上设置有若干粉碎齿条，若干粉碎齿条的一端汇聚在粉碎锥301的顶点处，若干粉碎齿条的另一端均匀排布在粉碎锥301外沿的周向上，下料斗203内设置有与粉碎锥301外侧壁间隙配合的圆台通道204，且粉碎锥301与圆台通道204的间距从上至下逐渐减小。
在将豆粕加入混合罐1时，豆粕通过下料斗203下落至粉碎锥301与圆台通道204之间的间隙处，通过粉碎锥301转动，可达到研磨粉碎豆粕的效果，且粉碎锥301与圆台通道204的间距从上至下逐渐减小，起到逐渐研磨粉碎豆粕的作用，直至豆粕的颗粒尺寸小于粉碎锥301与圆台通道204的最小间距时，豆粕能够自然下落至混合罐1内，从而使混合罐1内的豆粕颗粒大小均匀。
水平支撑杆303的顶部设置有导料锥304，其中导料锥304由两个相向设置的倾斜面构成，两个倾斜面在其顶部相交并形成尖端，这样设置可有效地防止粉碎后的豆粕残留在水平支撑杆303上，从而避免了豆粕的浪费。
实施例3
如图7所示，本实施例是在实施例1的基础上，给出了混合搅拌机构4的具体方案，混合搅拌机构4包括设置在混合罐1内部的搅拌轴405，搅拌轴405通过联轴器与第二驱动电机401转动连接，第二驱动电机401固定安装在混合罐1的底部，搅拌轴405的周向上设置有四片呈弯曲状的搅拌叶片402，搅拌叶片402上设置有若干扰流孔406，搅拌叶片402的外侧设置有两个固定环403，两个固定环403与搅拌轴405同轴设置，两个固定环403之间的周向上设置有若干刮板404，刮板404与混合罐1的内侧壁相贴合。
通过搅拌叶片402的转动，可使豆粕与菌液充分混合，扰流孔406可增强混合罐1内豆粕与菌液之间的扰动，从而进一步提高混合效果；在搅拌叶片402转动的同时，刮板404会将混合罐1内壁上残留粘连的多余豆粕刮落，确保混合罐1内壁上不会残留粘连多余的豆粕，避免造成浪费。
实施例4
如图8所示，本实施例是在实施例1的基础上，给出了出料机构5的具体方案，出料机构5包括位于混合罐1底部的侧壁上的出料口501，出料口501处倾斜设置有导料滑槽502，导料滑槽502两侧的顶部设置有防溅挡板503，出料口501的外侧端设置有出料挡板504，出料挡板504的两侧分别滑动设置在两个滑动条505上，出料挡板504与混合罐1之间设置有用于驱动出料挡板504滑动并使出料口501开闭的驱动机构，驱动机构包括驱动杆506和从动杆507，驱动杆506的一端铰接在位于滑动条505一端的混合罐1上，驱动杆506的另一端设置有驱动握把508，从动杆507的两端分别铰接在出料挡板504和驱动杆506的中部。
驱动机构可实现出料口501的手动开闭，在使用时，手握驱动握把508并转动驱动杆506，使驱动杆506带动从动杆507移动，从而带动出料挡板504在滑动条505上滑动并开启出料口501，其中驱动杆506的驱动力臂比从动杆507阻碍驱动杆506转动的力臂长，使出料口501开启更加省力，从而减低操作人员开关出料口501的劳动强度。
具体实施时，本方案设置有两根平行的驱动杆506和两根平行的从动杆507，两根驱动杆506分别与两根从动杆507配合，以增强整个驱动机构的稳定可靠性。
结合实施例1-4，本方案还提供一种发酵豆粕生产装置的生产方法，其包括以下步骤：
S1：通过加料口804将1kg的菌种、1kg的糖蜜和68kg的水加入至菌液活化罐9内，并通过螺旋搅拌桨806对其进行搅拌混合，通过二十四小时混合反应，直至菌液活化，且PH值小于5；
S2：打开菌液活化罐9上的驱动泵702，通过输送管6将菌液活化罐9内的菌液输送至菌液稀释罐7内，并过加料口804将360kg的水、30kg的糖蜜、70kg的菌种和0.5kg的蛋白酶加入至菌液稀释罐7内，通过螺旋搅拌桨806对其进行搅拌稀释，直至稀释菌液搅拌稀释均匀；
S3：打开菌液稀释罐7上的驱动泵702，通过输送管6将菌液稀释罐7内的稀释菌液输送至混合罐1内；
S4：通过下料斗203向混合罐1内加入1000kg的豆粕，通过豆粕粉碎机构3对豆粕进行研磨粉碎，通过混合搅拌机构4对豆粕和稀释菌液进行搅拌，直至豆粕和稀释菌液充分混合；
S5：通过出料机构5将豆粕和稀释菌液的混合料排出，并进行打包处理，每包混合料为40kg；在进行装袋时，混合搅拌机构4仍需运作，使得每袋混合料的水分相同，避免因静置而导致混合罐1内的水分和豆粕分层，从而影响发酵效果；
S6：将打包后的混合料进行静置发酵4至5天，直至发酵完成，其PH小于5。

Claims (8)

1.一种发酵豆粕生产装置，其特征在于，包括混合罐(1)、菌液活化罐(9)和菌液稀释罐(7)，所述混合罐(1)的顶部设置有下料斗(203)，所述下料斗(203)内设置有豆粕粉碎机构(3)，所述混合罐(1)内设置有混合搅拌机构(4)，所述混合罐(1)底部的侧壁上设置有出料机构(5)；
所述菌液活化罐(9)、菌液稀释罐(7)和混合罐(1)通过输送管(6)依次连接，且菌液活化罐(9)和菌液稀释罐(7)上设置有与输送管(6)配合的驱动泵(702)，所述菌液活化罐(9)和菌液稀释罐(7)内均设置有螺旋搅拌桨(806)，所述螺旋搅拌桨(806)通过传动轴(805)与搅拌电机(802)转动连接，所述菌液活化罐(9)和菌液稀释罐(7)的顶部均设置有带密封盖(2)的加料口(804)；
所述豆粕粉碎机构(3)包括呈圆锥状的粉碎锥(301)，所述粉碎锥(301)与第一驱动电机(302)转动连接，所述粉碎锥(301)的外侧壁上设置有若干粉碎齿条，若干所述粉碎齿条的一端汇聚在粉碎锥(301)的顶点处，若干所述粉碎齿条的另一端均匀排布在粉碎锥(301)外沿的周向上，所述下料斗(203)内设置有与粉碎锥(301)外侧壁间隙配合的圆台通道(204)，且粉碎锥(301)与圆台通道(204)的间距从上至下逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述粉碎锥(301)固定连接在第一驱动电机(302)的输出转轴上，且输出转轴位于粉碎锥(301)的轴线上，所述第一驱动电机(302)通过水平支撑杆(303)与混合罐(1)的内壁固定连接，所述水平支撑杆(303)的顶部设置有导料锥(304)。
3.根据权利要求1所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述混合搅拌机构(4)包括设置在混合罐(1)内部的搅拌轴(405)，所述搅拌轴(405)与第二驱动电机(401)转动连接，所述搅拌轴(405)的周向上设置有若干呈弯曲状的搅拌叶片(402)，所述搅拌叶片(402)上设置有若干扰流孔(406)。
4.根据权利要求3所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述搅拌叶片(402)的外侧设置有固定环(403)，所述固定环(403)的周向上设置有若干刮板(404)，所述刮板(404)与混合罐(1)的内侧壁相贴合。
5.根据权利要求1所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述出料机构(5)包括位于混合罐(1)底部的侧壁上的出料口(501)，所述出料口(501)处倾斜设置有导料滑槽(502)，导料滑槽(502)两侧的顶部设置有防溅挡板(503)，所述出料口(501)的外侧端设置有出料挡板(504)，所述出料挡板(504)的两侧分别滑动设置在两个滑动条(505)上，所述出料挡板(504)与混合罐(1)之间设置有用于驱动出料挡板(504)滑动并使出料口(501)开闭的驱动机构。
6.根据权利要求5所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动杆(506)和从动杆(507)，所述驱动杆(506)的一端铰接在位于滑动条(505)一端的混合罐(1)上，所述驱动杆(506)的另一端设置有驱动握把(508)，所述从动杆(507)的两端分别铰接在出料挡板(504)和驱动杆(506)的中部。
7.根据权利要求1所述的发酵豆粕生产装置，其特征在于，所述混合罐(1)的底部设置有若干支腿(101)，所述支腿(101)的底部设置有柔性脚垫(102)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的发酵豆粕生产装置的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过加料口(804)将菌种、糖蜜和水加入至菌液活化罐(9)内，并通过螺旋搅拌桨(806)对其进行搅拌混合，直至菌液活化，且PH值小于5；
S2：打开菌液活化罐(9)上的驱动泵(702)，通过输送管(6)将菌液活化罐(9)内的菌液输送至菌液稀释罐(7)内，并过加料口(804)将水、糖蜜、菌种和蛋白酶加入至菌液稀释罐(7)内，通过螺旋搅拌桨(806)对其进行搅拌稀释，直至稀释菌液搅拌稀释均匀；
S3：打开菌液稀释罐(7)上的驱动泵(702)，通过输送管(6)将菌液稀释罐(7)内的稀释菌液输送至混合罐(1)内；
S4：通过下料斗(203)向混合罐(1)内加入豆粕，通过豆粕粉碎机构(3)对豆粕进行研磨粉碎，通过混合搅拌机构(4)对豆粕和稀释菌液进行搅拌，直至豆粕和稀释菌液充分混合；
S5：通过出料机构(5)将豆粕和稀释菌液的混合料排出，并进行打包处理；
S6：将打包后的混合料进行静置发酵，直至发酵完成，其PH小于5。
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