CN202509078U - 基于双菌发酵的乳酸发酵装置 - Google Patents

基于双菌发酵的乳酸发酵装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及发酵设备领域，具体涉及一种乳酸发酵装置。基于双菌发酵的乳酸发酵装置，包括一米根霉发酵罐，还包括一高压泵、一膜分离反应装置，所述膜分离反应装置连接所述高压泵，所述高压泵连接所述米根霉发酵罐。由于采用上述技术方案，本实用新型先利用米根霉对淀粉类原料进行初步发酵，发酵后得到乳酸和葡萄糖的混合发酵液，随后该发酵液通过高压泵传送至膜分离反应装置内进行乳酸菌的第二次发酵，使得混合发酵液得到充分的发酵并转化为乳酸，所述乳酸不仅纯度偏高，且由于原料采用淀粉类原料，生产成本低廉。

Description

基于双菌发酵的乳酸发酵装置
技术领域
本实用新型涉及发酵设备领域，具体涉及一种乳酸发酵装置。
背景技术
乳酸菌是生活中最为常见的菌种之一，尤其是在乳制品领域内，乳酸菌被广泛适用于制作酸奶等饮品。而乳酸菌是一种厌氧型细菌，通常在葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生中可产生乳酸，而食用适量的含有乳酸菌的乳酸可大大有益于人体的消化系统的运作，故含有乳酸菌的食品广受人们的喜爱。而在通常情况下，通过乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸的转化率极高，但是其发酵时间偏长，生产率较低。且通过乳酸菌发酵一般以葡萄糖或乳品为原料，不能直接利用淀粉，生产成本较高，不利用大规模量产。
另外，米根霉是常见的好氧发酵型菌类，其对营养要求简单，菌体偏大易于分解淀粉，是常见的糖化菌。利用米根霉发酵L乳酸，其纯度高，发酵时间较短，且由于米根霉的淀粉酶活性很强，可直接利用淀粉为碳源，转化为葡萄糖。但是米根霉的转化率相比乳酸菌较低，理论转化率在75％左右，这就会造成原料的一定浪费，无形中提高了一定的生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于双菌发酵的乳酸发酵装置，解决以上技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
基于双菌发酵的乳酸发酵装置，包括一米根霉发酵罐，其特征在于，还包括一高压泵、一膜分离反应装置，所述膜分离反应装置连接所述高压泵，所述高压泵连接所述米根霉发酵罐。
本实用新型利用米根霉发酵罐对原料进行发酵，经过发酵后的发酵液通过所述高压泵进入所述膜分离反应装置，所述膜分离反应装置将发酵液中的乳酸与葡萄糖进行分离，并对所述葡萄糖进一步发酵成为乳酸输出。
所述米根霉发酵罐包括一罐体、一过滤膜装置、一进料输送管道，所述进料输送管道连接所述罐体的上部，所述罐体的下部连接所述过滤膜装置，所述罐体通过所述过滤膜装置连接所述高压泵。所述过滤膜装置对所述罐体内的发酵液进行过滤，将含有葡萄糖和乳酸的发酵液通过所述高压泵抽向所述膜分离反应装置内。
所述过滤膜装置包括至少一过滤网、至少一过滤膜、一反过滤膜，所述反过滤膜的右侧设有所述高压泵，左侧设有所述过滤膜，所述过滤膜的左侧设有所述过滤网。所述过滤网对所述罐体内的液体进行初步过滤，所述过滤膜将所述罐体内的乳酸、葡萄糖与其他未发酵液体分离，使含有乳酸与葡萄糖的发酵液在所述高压泵的作用下，透过所述反过滤膜流向所述膜分离反应装置内。
所述过滤网的孔径为0.1-0.5毫米，所述过滤膜的孔径为0.02-0.08毫米。以便将所述罐体内的杂质阻挡在所述罐体内。提高所述过滤膜的过滤效率和过滤负荷。
所述膜分离反应装置包括一乳酸菌发酵腔体、两微孔过滤膜，两微孔过滤膜分别为葡萄糖过滤膜、乳酸过滤膜。
所述高压泵连接所述葡萄糖过滤膜，所述葡萄糖过滤膜连接所述乳酸过滤膜，所述乳酸过滤膜与所述葡萄糖过滤膜之间设有所述乳酸菌发酵腔体。所述葡萄糖过滤膜可使葡萄糖与乳酸一起通过，而将其余细菌所述葡萄糖过滤膜处，以便葡萄糖通过所述葡萄糖过滤膜进入所述乳酸菌发酵腔体内进行发酵。而所述乳酸过滤网可使乳酸通过，将葡萄糖拦截在所述乳酸过滤膜处，以便所述乳酸菌发酵腔体对葡萄糖充分发酵。
还包括一乳酸储存罐，所述乳酸储蓄罐连接所述乳酸过滤膜。以便将乳酸收集入所述乳酸储蓄罐内。
所述过滤膜可以采用疏水性PTFE微滤膜，疏水性PTFE微滤膜具有几号的化学稳定性，可耐强酸、强碱和各种有机溶剂。
所述葡萄糖过滤膜、乳酸过滤膜采用中空纤维膜。所述中空纤维膜可见大分子溶质截留，并将小分子溶质透过膜壁为滤出液，达到物质分离的效果，且所述中空纤维膜膜孔不易被堵塞可长期使用，高效节能。
有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型先利用米根霉对淀粉类原料进行初步发酵，发酵后得到乳酸和葡萄糖的混合发酵液，随后该发酵液通过高压泵传送至膜分离反应装置内进行乳酸菌的第二次发酵，使得混合发酵液得到充分的发酵并转化为乳酸，所述乳酸不仅纯度偏高，且由于原料采用淀粉类原料，生产成本低廉。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
参照图1，基于双菌发酵的乳酸发酵装置，包括一米根霉发酵罐1，还包括一高压泵2、一膜分离反应装置3，膜分离反应装置3连接高压泵2，高压泵2连接米根霉发酵罐1。本实用新型利用米根霉发酵罐1对原料进行发酵，经过发酵后的发酵液通过高压泵进入膜分离反应装置，膜分离反应装置将发酵液中的乳酸与葡萄糖进行分离，并对葡萄糖进一步发酵成为乳酸输出。
米根霉发酵罐1包括一罐体11、一过滤膜装置13、一进料输送管道12，进料输送管道12连接罐体11的上部，罐体11的下部连接过滤膜装置13，罐体11通过过滤膜装置13连接高压泵2。过滤膜装置13对罐体内的发酵液进行过滤，将含有葡萄糖和乳酸的发酵液通过高压泵2抽向膜分离反应装置3内。过滤膜装置13包括至少一过滤网、至少一过滤膜、一反过滤膜，反过滤膜的右侧设有高压泵3，左侧设有过滤膜，过滤膜的左侧设有过滤网。过滤网对罐体内的液体进行初步过滤，过滤膜将罐体内的乳酸、葡萄糖与其他未发酵液体分离，使含有乳酸与葡萄糖的发酵液在高压泵的作用下，透过反过滤膜流向膜分离反应装置内。过滤网的孔径为0.1-0.5毫米，过滤膜的孔径为0.02-0.08毫米。以便将罐体内的杂质阻挡在罐体内。提高过滤膜的过滤效率和过滤负荷。
膜分离反应装置3包括一乳酸菌发酵腔体32、两微孔过滤膜，两微孔过滤膜分别为葡萄糖过滤膜31、乳酸过滤膜33。高压泵2连接葡萄糖过滤膜31，葡萄糖过滤膜31连接乳酸过滤膜33，乳酸过滤膜33与葡萄糖过滤膜之间设有乳酸菌发酵腔体32。葡萄糖过滤膜31可使葡萄糖与乳酸一起通过，而将其余细菌葡萄糖过滤膜处，以便葡萄糖通过葡萄糖过滤膜31进入乳酸菌发酵腔体32内进行发酵。而乳酸过滤网33可使乳酸通过，将葡萄糖拦截在乳酸过滤膜33处，以便乳酸菌发酵腔体32对葡萄糖充分发酵为乳酸后，方可通过乳酸过滤膜33。还包括一乳酸储存罐4，乳酸储蓄罐4连接乳酸过滤膜33。以便将乳酸收集入乳酸储蓄罐4内。
过滤膜可以采用疏水性PTFE微滤膜，疏水性PTFE微滤膜具有几号的化学稳定性，可耐强酸、强碱和各种有机溶剂。葡萄糖过滤膜31、乳酸过滤膜33采用中空纤维膜。中空纤维膜可见大分子溶质截留，并将小分子溶质透过膜壁为滤出液，达到物质分离的效果，且中空纤维膜膜孔不易被堵塞可长期使用，高效节能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.基于双菌发酵的乳酸发酵装置，包括一米根霉发酵罐，其特征在于，还包括一高压泵、一膜分离反应装置，所述膜分离反应装置连接所述高压泵，所述高压泵连接所述米根霉发酵罐。
2.根据权利要求1所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述米根霉发酵罐包括一罐体、一过滤膜装置、一进料输送管道，所述进料输送管道连接所述罐体的上部，所述罐体的下部连接所述过滤膜装置，所述罐体通过所述过滤膜装置连接所述高压泵。
3.根据权利要求2所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述过滤膜装置包括至少一过滤网、至少一过滤膜、一反过滤膜，所述反过滤膜的右侧设有所述高压泵，左侧设有所述过滤膜，所述过滤膜的左侧设有所述过滤网。
4.根据权利要求3所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述过滤网的孔径为0.1-0.5毫米，所述过滤膜的孔径为0.02-0.08毫米。
5.根据权利要求4所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述膜分离反应装置包括一乳酸菌发酵腔体、两微孔过滤膜，两微孔过滤膜分别为葡萄糖过滤膜、乳酸过滤膜。
6.根据权利要求5所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述高压泵连接所述葡萄糖过滤膜，所述葡萄糖过滤膜连接所述乳酸过滤膜，所述乳酸过滤膜与所述葡萄糖过滤膜之间设有所述乳酸菌发酵腔体。
7.根据权利要求6所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：还包括一乳酸储存罐，所述乳酸储蓄罐连接所述乳酸过滤膜。
8.根据权利要求7所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述过滤膜采用的疏水性PTFE微滤膜。
9.根据权利要求7所述的基于双菌发酵的乳酸发酵装置，其特征在于：所述葡萄糖过滤膜、乳酸过滤膜采用中空纤维膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018214317A1 (zh) * 2017-05-25 2018-11-29 广州无添加主义化妆品有限公司 一种生物发酵过滤系统
CN113444634A (zh) * 2021-07-28 2021-09-28 湖北新力大风车现代农业科技有限责任公司 一种火锅底料发酵装置及发酵方法

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