CN116694464B - 一种酶解蛋白肽发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶解蛋白肽发酵装置，属于蛋白肽发酵领域，包括发酵罐，所述发酵罐的上端设置有盖板，所述盖板的上表面中心位置安装有电机，所述电机的输出轴贯穿盖板并固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的侧表面固定连接有均匀分布的搅拌叶，所述搅拌杆的内部设置有粉碎机构，所述粉碎机构用于粉碎发酵罐内的大颗粒反应底物，所述粉碎机构包括进液口、扇叶、排液口；所述搅拌杆的内部呈空心结构设计。可以实现通过搅拌时带动扇叶转动，通过扇叶转动驱动发酵物循环流动并经过扇叶，发酵物在经过扇叶时会被扇叶的刀锋处粉碎，发酵物循环流动进而实现循环粉碎，从而保证发酵底物的大小进行可能的均匀，从而提高发酵效率。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白肽发酵领域，更具体地说，涉及一种酶解蛋白肽发酵装置。
背景技术
酶解是用酶作为催化剂来分解物质，可以理解为酶解是死物与底物之间的反应；发酵是发酵菌产生代谢产物分解或合成另一种物质，酶解发酵是利用微生物代谢产物或合成另一种物质来作为催化剂，从而实现分解物质。
在提取蛋白肽时，一般是先对动物的组织进行分割，例如动物的皮肤组织，先进行分割成小块状，把这些小块状的皮肤组织放入到乙醚中，使其皮肤中的脂肪溶解于乙醚中，该步骤主要用于去除皮肤中的脂肪，然后再把皮肤组织放入到NaOH溶液中，NaOH溶液用于去除皮肤组织中的杂质，在底物处理好后，把底物放入到发酵罐内，发酵罐内事先放有发酵液，用于对底物的发酵和酶解。
在发酵的过程中为了提高发酵的效率，使底物与发酵液充分接触，现有技术一般是在发酵的过程中间歇性的对发酵物进行搅拌，如中国专利公开的一种酶解蛋白肽发酵装置，授权公告号为：CN213624168U；还如一种制备蛋白肽专用微生物液态发酵装置，授权公告号为：CN213037788U，上述公开文件均是通过搅拌来提高发酵效率，公开文件2（CN213037788U）中还通过控制发酵室的温度，确保发酵物处于适宜的温度，从而很好地保证发酵菌的活性，另外还控制了发酵菌合适的PH值，从而确保发酵菌处于适宜的环境中，来大大提高发酵效率；
但在发酵过程中如果底物颗粒大小不均匀，会造成较小的底物颗粒彻底分解完后，而较大的底物颗粒未被彻底分解，还需要持续进行发酵，从而延长整体的发酵时间，影响着整体发酵的效率，上述问题仅通过搅拌、控制温度及控制PH值是无法解决不能整体一起发酵的问题。
鉴于此，针对上述存在的不足，本发明基于蛋白肽发酵装置进行了改进和优化，研制出一种酶解蛋白肽发酵装置。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种酶解蛋白肽发酵装置，可以实现通过搅拌时带动扇叶转动，通过扇叶转动驱动发酵物循环流动并经过扇叶，发酵物在经过扇叶时会被扇叶的刀锋处粉碎，发酵物循环流动进而实现循环粉碎，从而保证发酵底物的大小进行可能的均匀，从而提高发酵效率。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种酶解蛋白肽发酵装置，包括发酵罐，所述发酵罐的上端设置有盖板，所述盖板的上表面中心位置安装有电机，所述电机的输出轴贯穿盖板并固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的侧表面固定连接有均匀分布的搅拌叶，所述搅拌杆的内部设置有粉碎机构，所述粉碎机构用于粉碎发酵罐内的大颗粒反应底物。
进一步的，所述粉碎机构包括进液口、扇叶、排液口；所述搅拌杆的内部呈空心结构设计，所述搅拌杆的内壁靠近上端位置固定安装有扇叶，所述扇叶的边缘处为刀锋状设计，所述搅拌杆的侧壁靠近下端位置贯穿开设有多组进液口，所述搅拌杆的侧壁靠近上端位置贯穿开设有多组排液口。
进一步的，所述盖板的下表面固定安装有密封罩，所述密封罩的下表面贯穿开设有均匀分布的排水孔，所述密封罩的中心处套接在搅拌杆的外面上，所述密封罩的内底部位于排液口的下方位置。
进一步的，所述密封罩的上表面沿着搅拌杆的一圈固定安装有过滤网，所述过滤网采用硬质材料制作而成，所述过滤网的内壁设置有研磨块，所述研磨块的一端呈弧形结构设计，所述研磨块与搅拌杆之间通过连接块进行连接。
进一步的，所述研磨块的侧表面位于连接块的连接处开设有活动槽，所述连接块的一端延伸至活动槽的内部，所述活动槽的上端内壁固定连接有弹簧，所述弹簧的下端与连接块固定连接，所述研磨块的上端固定连接有顶杆，所述顶杆的上端呈半球形设计，所述盖板的下表面对应顶杆的运动轨迹处开设有均匀分布的弧形槽。
进一步的，所述研磨块的远离弧形结构设计的一端安装有两组连接杆，两组所述连接杆之间转动连接有转动柱，所述转动柱的外圆面固定安装有交错分布的连接柱，所述连接柱采用弹性材料制作而成，所述连接柱的一端固定连接有敲击球。
进一步的，所述搅拌杆的侧表面位于排液口的上方位置固定安装有支撑杆，所述支撑杆的下表面靠近一端的位置固定安装有割刀，所述割刀的一侧外表面抵在过滤网的外圆面上。
进一步的，所述发酵罐的底部呈中间内凹设计，所述搅拌杆的侧表面靠近下端位置固定连接有两组刮板，两组所述刮板呈对称设置。
进一步的，所述发酵罐的下表面中心位置固定安装有电磁阀，所述电磁阀的下端固定安装有排放管。
进一步的，所述密封罩与盖板通过螺纹进行固定连接。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
（1）本方案通过搅拌时带动扇叶转动，通过扇叶转动驱动发酵物循环流动并经过扇叶，发酵物在经过扇叶时会被扇叶的刀锋处粉碎，发酵物循环流动进而实现循环粉碎，从而保证发酵底物的大小进行可能的均匀，从而提高发酵效率。
（2）本方案通过研磨块的转动带动发酵底物在研磨块与过滤网之间进行摩擦，从而使发酵底物研磨呈肉糜状，大大克服了发酵底物尺寸大小不同，造成发酵后有发酵底物残留的问题，相比较于催化剂需要层层来分解发酵底物，肉糜状的发酵底物增加了与催化剂的接触面积，一定程度上提高了发酵效率。
（3）本方案通过研磨块拉动转动柱转动，在转动时敲击球会不断地敲击过滤网，过滤网网眼中残留的发酵底物会被震动掉，从而避免堵塞的网眼影响发酵液的流通，也一定程度上提高了糜肉状的发酵底物与发酵液的混匀速度。
（4）本方案搅拌杆在进行转动时会同步带动割刀进行转动，被研磨块挤出的丝状发酵底物会被割刀快速的切割，从而避免研磨发酵底物时出现丝状的发酵底物，大大提高研磨的效果。
附图说明
图1为本发明的整体外观视图；
图2为本发明整体结构的剖面视图；
图3为本发明图2中A点的放大视图；
图4为本发明密封罩内部的部件展示图；
图5为本发明盖板下表面的展示图；
图6为本发明盖板的表面展示图。
图中标号说明：
1、发酵罐；2、盖板；3、电机；4、搅拌杆；5、搅拌叶；6、进液口；7、扇叶；8、排液口；9、过滤网；10、连接块；11、研磨块；12、弹簧；13、活动槽；14、顶杆；15、弧形槽；16、密封罩；17、排水孔；18、连接杆；19、转动柱；20、连接柱；21、敲击球；22、刮板；23、支撑杆；24、割刀；25、排放管；26、电磁阀。
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至图6，一种酶解蛋白肽发酵装置，包括发酵罐1，发酵罐1的上端设置有盖板2，盖板2的上表面中心位置安装有电机3，电机3的输出轴贯穿盖板2并固定连接有搅拌杆4，搅拌杆4的侧表面固定连接有均匀分布的搅拌叶5，搅拌杆4的内部设置有粉碎机构，粉碎机构用于粉碎发酵罐1内的大颗粒反应底物。
如图1至图6所示，粉碎机构包括进液口6、扇叶7、排液口8；搅拌杆4的内部呈空心结构设计，搅拌杆4的内壁靠近上端位置固定安装有扇叶7，扇叶7的边缘处为刀锋状设计，搅拌杆4的侧壁靠近下端位置贯穿开设有多组进液口6，搅拌杆4的侧壁靠近上端位置贯穿开设有多组排液口8。
如图1至图6所示，盖板2的下表面固定安装有密封罩16，密封罩16的下表面贯穿开设有均匀分布的排水孔17，密封罩16的中心处套接在搅拌杆4的外面上，密封罩16的内底部位于排液口8的下方位置。
在需要发酵时操作者先向发酵罐1内装入适量的发酵液和发酵底物，然后盖上盖板2进行发酵，在需要搅拌时开启电机3，电机3会驱动搅拌杆4进行转动，搅拌杆4在转动时会带动搅拌叶5同步转动，搅拌叶5在转动时实现对发酵反应物进行搅拌，避免发酵底物堆积在发酵罐1的底部影响发酵效率的问题，在搅拌叶5在转动时还会同步带动扇叶7进行转动，扇叶7在转动时其上部形成负压空间，此时发酵底物和发酵液会从进液口6进入到搅拌杆4的内部，然后顺着搅拌杆4内部的空间向上进行流动，在发酵底部经过扇叶7时，会接触到扇叶7，大块的发酵底物会被扇叶7切割成小块，最后发酵底物与发酵液会从排液口8处排出，最后排放到密封罩16的内底部，并沿着密封罩16的内底部进行流动，在流动的过程中会顺着排水孔17掉落下去，最后掉落下方的发酵液中并与之混合，密封罩16的作用用于粉碎后的发酵底物能通过排水孔17均匀的落在下方的发酵液中，从而快速的提高混合效率，通过对发酵液中的发酵底物进行循环粉碎，从而保证发酵底物的大小进行可能的均匀，从而提高发酵效率。
如图1至图6所示，密封罩16的上表面沿着搅拌杆4的一圈固定安装有过滤网9，过滤网9采用硬质材料制作而成，过滤网9的内壁设置有研磨块11，研磨块11的一端呈弧形结构设计，研磨块11与搅拌杆4之间通过连接块10进行连接。
在排液口8排出的发酵底物时，不符合大小尺寸的发酵底物会受到过滤网9的阻隔，搅拌杆4在转动时会同步带动连接块10与研磨块11一起进行转动，研磨块11在进行转动时，研磨块11的弧形处便于发酵底物进入到研磨块11与过滤网9之间，随着研磨块11的转动会带动发酵底物在研磨块11与过滤网9之间进行摩擦，从而使发酵底物研磨呈肉糜状，肉糜状的发酵底物会通过过滤网9的网眼穿过去，最后随着发酵液一同进行流动，大大克服了发酵底物尺寸大小不同，造成发酵后有发酵底物残留的问题，通过设置过滤网9可以避免发酵底物的大小统一，相比较于催化剂需要层层来分解发酵底物，肉糜状的发酵底物增加了与催化剂的接触面积，一定程度上提高了发酵效率。
如图1至图6所示，研磨块11的侧表面位于连接块10的连接处开设有活动槽13，连接块10的一端延伸至活动槽13的内部，活动槽13的上端内壁固定连接有弹簧12，弹簧12的下端与连接块10固定连接，研磨块11的上端固定连接有顶杆14，顶杆14的上端呈半球形设计，盖板2的下表面对应顶杆14的运动轨迹处开设有均匀分布的弧形槽15。
为了进一步的提高对发酵底物的研磨效率，本发明在研磨块11沿着过滤网9的内壁进行移动时，顶杆14会进入到弧形槽15内，随着继续移动，顶杆14会从弧形槽15内滑出，在顶杆14从弧形槽15内滑出时会挤压研磨块11，研磨块11向下移动会压缩弹簧12，在顶杆14位于弧形槽15正下方时，弹簧12顶动研磨块11向上移动，使其带动顶杆14上移，最后顶杆14会进入到弧形槽15内，因此随着研磨块11的移动，顶杆14会反复的进出弧形槽15内，同时研磨块11会反复的上下移动，实现了研磨块11在绕着过滤网9进行环形移动的同时，还能做上下移动，从而提高对发酵底物的研效率，从而使发酵底物快速的变成肉糜状，从而提高发酵效率。
如图4所示，研磨块11的远离弧形结构设计的一端安装有两组连接杆18，两组连接杆18之间转动连接有转动柱19，转动柱19的外圆面固定安装有交错分布的连接柱20，连接柱20采用弹性材料制作而成，连接柱20的一端固定连接有敲击球21。
在研磨发酵底物时，为了保证发酵液的循环流通，本发明在研磨块11绕着过滤网9的内壁进行移动时会拉动连接杆18，连接杆18会拉动转动柱19，转动柱19会进行转动，在转动时连接柱20上的敲击球21会不断地接触到过滤网9，敲击球21在接触到过滤网9时会实现对过滤网9的敲击，过滤网9网眼中残留的发酵底物会被震动掉，从而避免堵塞的网眼影响发酵液的流通，也一定程度上提高了糜肉状的发酵底物与发酵液的混匀速度。
如图3至图4所示，搅拌杆4的侧表面位于排液口8的上方位置固定安装有支撑杆23，支撑杆23的下表面靠近一端的位置固定安装有割刀24，割刀24的一侧外表面抵在过滤网9的外圆面上。
发酵底物在经过研磨块11进行研磨时，大块的发酵底物受到研磨块11的挤压穿过过滤网9的网眼时会呈丝状穿过，本发明在搅拌杆4进行转动时也会带动支撑杆23与割刀24一同进行转动，割刀24是绕着过滤网9的外壁进行环形移动，且割刀24位于研磨块11移动的后方位置，也就是被挤出的丝状发酵底物会被割刀24快速的切割，从而避免研磨发酵底物时出现丝状的发酵底物，大大提高研磨的效果。
如图2、图6所示，发酵罐1的底部呈中间内凹设计，搅拌杆4的侧表面靠近下端位置固定连接有两组刮板22，两组刮板22呈对称设置。
搅拌杆4在转动时会带动刮板22进行转动，刮板22在转动时会刮动发酵罐1底部的发酵底物，便于沉淀在发酵罐1底部的发酵底物顺着发酵液进行流动，从而进入到进液口6内，可以大大提高发酵底物的流动性。
如图2所示，发酵罐1的下表面中心位置固定安装有电磁阀26，电磁阀26的下端固定安装有排放管25。
在发酵完成后，通过打开电磁阀26，发酵物便顺着排放管25排出，便于排放发酵物，操作简单、方便。
如图2所示，密封罩16与盖板2通过螺纹进行固定连接，在密封罩16内的部件损坏时，方便拆卸密封罩16，来维修内部的部件。
工作原理：电机3会驱动搅拌杆4进行转动，搅拌杆4在转动时会带动搅拌叶5同步转动，搅拌叶5在转动时实现对发酵反应物进行搅拌，避免发酵底物堆积在发酵罐1的底部影响发酵效率的问题，在搅拌叶5在转动时还会同步带动扇叶7进行转动，扇叶7在转动时其上部形成负压空间，此时发酵底物和发酵液会从进液口6进入到搅拌杆4的内部，然后顺着搅拌杆4内部的空间向上进行流动，在发酵底部经过扇叶7时，会接触到扇叶7，大块的发酵底物会被扇叶7切割成小块，最后发酵底物与发酵液会从排液口8处排出，不符合大小尺寸的发酵底物会受到过滤网9的阻隔，搅拌杆4在转动时会同步带动连接块10与研磨块11一起进行转动，研磨块11在进行转动时，研磨块11的弧形处便于发酵底物进入到研磨块11与过滤网9之间，随着研磨块11的转动会带动发酵底物在研磨块11与过滤网9之间进行摩擦，从而使发酵底物研磨呈肉糜状，肉糜状的发酵底物会通过过滤网9的网眼穿过去，最后随着发酵液一同进行流动，大大克服了发酵底物尺寸大小不同的问题；
在研磨块11沿着过滤网9的内壁进行移动时，顶杆14会进入到弧形槽15内，随着继续移动，顶杆14会从弧形槽15内滑出，在顶杆14从弧形槽15内滑出时会挤压研磨块11，研磨块11向下移动会压缩弹簧12，在顶杆14位于弧形槽15正下方时，弹簧12顶动研磨块11向上移动，使其带动顶杆14上移，最后顶杆14会进入到弧形槽15内，因此随着研磨块11的移动，顶杆14会反复的进出弧形槽15内，同时研磨块11会反复的上下移动，实现了研磨块11在绕着过滤网9进行环形移动的同时，还能做上下移动，从而提高对发酵底物的研效率，从而使发酵底物快速的变成肉糜状；
在研磨块11绕着过滤网9的内壁进行移动时会拉动连接杆18，连接杆18会拉动转动柱19，转动柱19会进行转动，在转动时连接柱20上的敲击球21会不断地接触到过滤网9，敲击球21在接触到过滤网9时会实现对过滤网9的敲击，过滤网9网眼中残留的发酵底物会被震动掉，从而避免堵塞的网眼影响发酵液的流通，也一定程度上提高了糜肉状的发酵底物与发酵液的混匀速度；
在搅拌杆4进行转动时也会带动支撑杆23与割刀24一同进行转动，割刀24是绕着过滤网9的外壁进行环形移动，且割刀24位于研磨块11移动的后方位置，也就是被挤出的丝状发酵底物会被割刀24快速的切割，从而避免研磨发酵底物时出现丝状的发酵底物。
以上，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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种酶解蛋白肽发酵装置，包括发酵罐（1），所述发酵罐（1）的上端设置有盖板（2），所述盖板（2）的上表面中心位置安装有电机（3），所述电机（3）的输出轴贯穿盖板（2）并固定连接有搅拌杆（4），所述搅拌杆（4）的侧表面固定连接有均匀分布的搅拌叶（5），其特征在于：所述搅拌杆（4）的内部设置有粉碎机构，所述粉碎机构用于粉碎发酵罐（1）内的大颗粒反应底物，所述粉碎机构包括进液口（6）、扇叶（7）、排液口（8）；所述搅拌杆（4）的内部呈空心结构设计，所述搅拌杆（4）的内壁靠近上端位置固定安装有扇叶（7），所述扇叶（7）的边缘处为刀锋状设计，所述搅拌杆（4）的侧壁靠近下端位置贯穿开设有多组进液口（6），所述搅拌杆（4）的侧壁靠近上端位置贯穿开设有多组排液口（8）；
所述盖板（2）的下表面固定安装有密封罩（16），所述密封罩（16）的下表面贯穿开设有均匀分布的排水孔（17），所述密封罩（16）的中心处套接在搅拌杆（4）的外面上，所述密封罩（16）的内底部位于排液口（8）的下方位置，所述密封罩（16）的上表面沿着搅拌杆（4）的一圈固定安装有过滤网（9），所述过滤网（9）采用硬质材料制作而成，所述过滤网（9）的内壁设置有研磨块（11），所述研磨块（11）的一端呈弧形结构设计，所述研磨块（11）与搅拌杆（4）之间通过连接块（10）进行连接；
所述研磨块（11）的侧表面位于连接块（10）的连接处开设有活动槽（13），所述连接块（10）的一端延伸至活动槽（13）的内部，所述活动槽（13）的上端内壁固定连接有弹簧（12），所述弹簧（12）的下端与连接块（10）固定连接，所述研磨块（11）的上端固定连接有顶杆（14），所述顶杆（14）的上端呈半球形设计，所述盖板（2）的下表面对应顶杆（14）的运动轨迹处开设有均匀分布的弧形槽（15），所述研磨块（11）的远离弧形结构设计的一端安装有两组连接杆（18），两组所述连接杆（18）之间转动连接有转动柱（19），所述转动柱（19）的外圆面固定安装有交错分布的连接柱（20），所述连接柱（20）采用弹性材料制作而成，所述连接柱（20）的一端固定连接有敲击球（21），所述搅拌杆（4）的侧表面位于排液口（8）的上方位置固定安装有支撑杆（23），所述支撑杆（23）的下表面靠近一端的位置固定安装有割刀（24），所述割刀（24）的一侧外表面抵在过滤网（9）的外圆面上。
2.根据权利要求1所述的一种酶解蛋白肽发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（1）的底部呈中间内凹设计，所述搅拌杆（4）的侧表面靠近下端位置固定连接有两组刮板（22），两组所述刮板（22）呈对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种酶解蛋白肽发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（1）的下表面中心位置固定安装有电磁阀（26），所述电磁阀（26）的下端固定安装有排放管（25）。
4.根据权利要求2或3所述的一种酶解蛋白肽发酵装置，其特征在于：所述密封罩（16）与盖板（2）通过螺纹进行固定连接。
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