CN201834920U - 一种转筒式细菌纤维素发酵装置 - Google Patents

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胡娅君
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Abstract

本实用新型涉及一种转筒式细菌纤维素发酵装置，其主要由支架、卧式壳体、水平安装于该卧式壳体内的转筒、驱动电机及刮刀构成，卧式壳体由底部夹套式料液槽及上部空气杂尘隔离外壳对合安装而成，夹套式料液槽设置有料液进口、出口，夹套式料液槽的夹套上设置有循环水进口、出口，空气杂尘隔离外壳内的顶部水平安装有蒸汽管道，空气杂尘隔离外壳上设置有无菌空气进口、出口，刮刀设置于卧式壳体外部并可移动至与转筒筒壁接触。本实用新型实现了细菌纤维素发酵生产和膜片收获的连续化和机械化作业，具有处理量大、高效便捷、自动化程度高等诸多优点，可有效提高劳动生产率、降低生产成本、稳定产品质量，是现有浅盘发酵的良好替代设备。

Description

一种转筒式细菌纤维素发酵装置
技术领域
本实用新型涉及微生物发酵装置领域，特别是一种可实现连续化、机械化运转的转筒式细菌纤维素发酵装置。
背景技术
传统的细菌纤维素生产主要为浅盘发酵方式，其缺点是劳动密集，并且生产力低下。而且，浅盘培养由于受到营养成分传质的限制，产量不高。目前，国外有报道一种采用在转动轴上均匀安装一组同心圆盘的纤维素发酵装置。此种发酵装置在其圆盘上所形成的纤维素膜较难实现自动出料，不仅圆盘需要人工装卸，而且纤维素膜的形状也难以规整，裁切时形成的边角料较多，产成品率较低。因此，亟待开发机械化程度高、且具有较高生产率的新型发酵装置。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理量大、效率高、操作方便，可实现连续化、机械化运转的转筒式细菌纤维素发酵装置。
本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：主要由支架、卧式壳体、水平安装于该卧式壳体内的转筒、驱动电机及刮刀构成，卧式壳体由底部夹套式料液槽及上部空气杂尘隔离外壳对合安装而成，夹套式料液槽设置有料液进口、出口，夹套式料液槽的夹套上设置有循环水进口、出口，空气杂尘隔离外壳内的顶部水平安装有蒸汽管道，空气杂尘隔离外壳上设置有无菌空气进口、出口，刮刀设置于卧式壳体外部并可移动至与转筒筒壁接触。
而且，所述刮刀由可移动刀座、安装于刀座上的刀片、安装在刀片后部的输送带及输送带驱动机构构成。
而且，所述蒸汽管道的管体上间隔制有出汽孔。
而且，所述转筒为端面密闭的中空式转筒，转筒外壁为光滑壁面或粗糙壁面。
而且，在空气杂尘隔离外壳内部安装有压力检测器及温度检测器。
而且，在夹套式料液槽内安装有料液高度检测器、pH检测器及温度检测器。
本实用新型的优点和有益效果为：
1.本发酵装置通过外部驱动电机带动转筒匀速缓慢转动，使附着其上的菌体交替接触培养基质和空气介质，从而不断代谢产生纤维素，并且纤维素连续均匀地分布在转筒表面，最终均匀形成具有一定厚度的纤维素膜。
2.本发酵装置在自动出料方面设计巧妙，通过刮刀与转筒壁的相接触，使所产生的纤维素膜快速脱离，并通过输送带及时将纤维素膜移出发酵装置。
3.本发酵装置通过在空气杂尘隔离外壳上设置的蒸汽管道，可实现在线灭菌，并且在空气杂尘隔离外壳内部安装有压力检测器及温度检测器，可实现蒸汽灭菌过程中的压力及温度控制。
4.本发酵装置通过在空气杂尘隔离外壳上设置无菌空气进口、出口，以便补充无菌空气，满足菌体生长和产物形成的需要。
5.本发酵装置通过在夹套式料液槽内安装有料液高度检测器及pH检测器，以便及时补充培养基并调节pH值；在夹套式料液槽内安装有温度检测器，以便容器灭菌后及时冷却和维持培养基质的温度要求。
6.本实用新型结构设计科学合理，实现了细菌纤维素发酵生产和膜片收获的连续化和机械化作业，具有处理量大、高效便捷、自动化程度高等诸多优点，可有效提高劳动生产率、降低生产成本、稳定产品质量，是现有浅盘发酵的良好替代设备。
附图说明
图1为本实用新型的主视图(省略驱动电机及刮刀)；
图2为图1的剖视图；
图3为图1的右视图；
图4为本实用新型的刮刀的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种转筒式细菌纤维素发酵装置，主要由支架9、卧式壳体、水平安装于该卧式壳体内的转筒16、驱动电机(图中未示出)及刮刀构成。卧式壳体由上部空气杂尘隔离外壳1及底部夹套式料液槽2通过其周边的法兰连接边3对合安装而成。转筒为端面密闭的中空式转筒，转筒外壁为光滑壁面或粗糙壁面。当料液粘度较大时采用光滑壁面的转筒。当料液粘度较小时采用粗糙壁面的转筒以便料液附着。转筒通过其两端的转动轴6安装于卧式壳体内，驱动电机采用变频调速电机，转筒转速可以根据工艺要求进行调节。刮刀设置于卧式壳体外部并可移动至与转筒筒壁接触。刮刀由可移动刀座25、安装于刀座上的刀片23、安装在刀片后部的输送带24及输送带驱动机构26构成，驱动机构由驱动电机及其传动机构构成。刀片长度与转筒轴向长度相同。
空气杂尘隔离外壳内的顶部水平安装有蒸汽管道14。蒸汽管道的管体上间隔制有出汽孔15。空气杂尘隔离外壳上安装有泄压阀22。通过蒸汽管道可实现对该设备在线灭菌。在空气杂尘隔离外壳内部安装有压力检测器17及温度检测器18，压力检测器及温度检测器均与控制装置连接。可实现蒸汽灭菌过程中的压力及温度控制。空气杂尘外壳的两端分别设置有无菌空气进口5、出口13，以便在发酵过程中补充无菌空气，满足菌体生长和产物形成的需要。空气杂尘隔离外壳的正面安装视窗4。
夹套式料液槽设置有料液进口7、出口11。夹套式料液槽内安装有料液高度检测器19、pH检测器20及温度检测器21，料液高度检测器、pH检测器及温度检测器均与控制装置连接。以便及时补充培养基并调节pH值。夹套式料液槽的夹套设置有循环水进口8、出口12。以便容器灭菌后及时冷却和维持培养基质的温度要求。在夹套式料液槽的底部设有冷凝水出口10，以便及时排除冷凝液。
本细菌纤维素发酵装置的工作原理及工作过程为：
1.发酵之前首先关闭空气杂尘隔离外壳，向罩中通入蒸汽，蒸汽压力0.11～0.16Mpa，时间30-50min，对发酵装置进行消毒灭菌，完成装置空消。
2.空消后将培养基(发酵液)通过料液进口注入底部夹套式料液槽中，采取与1相同的方法进行实消，实消后待培养基(发酵液)温度降低到28-30℃进行接种。
3.将培养好的木醋杆菌种子液以重量百分比5-10％的比例通过料液进口接入到培养基(发酵液)中。
4.打开电机让转筒旋转，旋转转速在4-20转/分钟，发酵液的温度保持在28-30℃，发酵时间6-10天。转筒在驱动电机带动下转动，保证各部分菌种接触培养基和空气的时间满足工艺要求，发酵过程中细菌纤维素膜在转筒表面不断增厚。
5.发酵结束后，在膜厚度满足生产要求时，打开空气杂尘隔离外壳，由人工控制刮刀将纤维素膜整体刮下，并进行收集。
本发酵装置的培养基均匀地分布在转筒表面，同时伴随着转筒的转动使转筒各部分接触培养基与空气的时间都是相同的，从而使各部分的发酵条件都是平等的，进而使生产的纤维素膜厚度、质量相等。当膜厚度满足要求后，使用刮刀在转筒转动一周后即可将膜全部卸下。因此操作方便、生产能力强、应用范围广。而且，可实现在线监测和在线控制，在物料、水、空气和蒸汽等通路方面，具有满足普通微生物成长的全部功能。

Claims (6)

1.一种转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：主要由支架、卧式壳体、水平安装于该卧式壳体内的转筒、驱动电机及刮刀构成，卧式壳体由底部夹套式料液槽及上部空气杂尘隔离外壳对合安装而成，夹套式料液槽设置有料液进口、出口，夹套式料液槽的夹套上设置有循环水进口、出口，空气杂尘隔离外壳内的顶部水平安装有蒸汽管道，空气杂尘隔离外壳上设置有无菌空气进口、出口，刮刀设置于卧式壳体外部并可移动至与转筒筒壁接触。
2.根据权利要求1所述的转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：所述刮刀由可移动刀座、安装于刀座上的刀片、安装在刀片后部的输送带及输送带驱动机构构成。
3.根据权利要求1所述的转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：所述蒸汽管道的管体上间隔制有出汽孔。
4.根据权利要求1所述的转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：所述转筒为端面密闭的中空式转筒，转筒外壁为光滑壁面或粗糙壁面。
5.根据权利要求1所述的转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：在空气杂尘隔离外壳内部安装有压力检测器及温度检测器。
6.根据权利要求1所述的转筒式细菌纤维素发酵装置，其特征在于：在夹套式料液槽内安装有料液高度检测器、pH检测器及温度检测器。
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