CN204151346U - 一种常压发酵设备 - Google Patents

Abstract

一种常压发酵设备，包含:一发酵槽，具有一搅拌机与一通气孔；一水质过滤装置，与该发酵槽以至少一管路相连接；一加热装置，与该水质过滤装置相连接；一离心泵，以该至少一管路与该水质过滤装置以及该发酵槽相连接；以及一控制系统，分别与该发酵槽、该加热装置、该离心泵、该水质过滤装置电性相连。本实用新型提供一种简单且可在常压下发酵的发酵设备，另外，还可以自动化并连续一贯的生产液态发酵产品，不仅可大量生产，得到的液态发酵产品还可直接使用不需再经过其它过滤程序，可设置于大型农场内使得施用取得容易。

Description

一种常压发酵设备

技术领域

本实用新型涉及一种常压发酵设备，尤指一种可净水并自动化连续一贯的生产液态发酵产品的常压发酵设备。

背景技术

目前利用发酵方式所生产出来的制品，早已被广泛用于我们的日常生活之间，例如农业上使用的肥料，调理食物所使用的酱油、酒类、醋以及我们饮用的发酵乳制品等等，而传统用来制造此类发酵制品的发酵设备，大多需以加压发酵槽及非连续化的液态发酵方式来生产，在液态发酵的时候常常会经过许多不同的设备，例如从大摇床混和之后，再移往发酵罐之中执行发酵，在发酵的动作不连续执行的情况下，很容易因为一些外在的污染，影响到产物的质量，以致于在发酵完成之后需要再经过过滤装置过滤等程序，来确保产物的质量。

相对来说，对于用于发酵反应时的水质，亦是影响发酵非常重要的一个环节，而传统的发酵水质要求仅以饮用水标准为主，但饮用水常常会含有一些镁离子(Mg²⁺)或钙离子(Ca²⁺)等金属离子，这些金属离子不仅会影响功能性菌种在发酵时的效率，甚至可能造成产物和离子螯合变质等情况。并且，传统发酵设备和净水仪器并未直接相连，因此在发酵反应用水进到发酵设备之前，也容易因外在的污染使得发酵反应用水水质受到污染，进而影响到发酵产物的质量。

发明内容

因此，有鉴于传统发酵设备在动作不连续执行的情况下，容易因外在污染影响到产物的质量，造成发酵完成后需再经过过滤装置过滤等程序来确保产物的质量，以及水质及发酵液质量控管不易而引发对发酵产品质量的疑虑，或是需以加压的方式才能达到发酵效率，故本实用新型提供了一种常压发酵设备，不仅从液态发酵时所使用的水源水质开始讲究，使得常压发酵后得到的液态发酵产品不需再经过其它过滤程序便可直接使用，还可自动化并连续一贯的生产发酵产品，大量生产，更可直接将本实用新型的常压发酵设备，设置于大型农场内，使得施用取得容易。

本实用新型的常压发酵设备，包含一发酵槽，具有一搅拌机与一通气孔；一水质过滤装置，具有一储水桶、一全自动硬水软化器与一逆渗透机，该全自动硬水软化器与该逆渗透机相连接，该逆渗透机与该储水桶相连接，该储水桶与该发酵槽以该至少一管路相连接；一加热装置，与该水质过滤装置相连接；一离心泵，以该至少一管路与该水质过滤装置以及该发酵槽相连接。

该常压发酵设备还可包含一控制系统，分别与该发酵槽、该加热装置、该离心泵、该水质过滤装置电性相连，可以自动化控制并连续一贯的生产液态发酵产品。

上述加热装置可为电热器或电热管，用以对该储水桶进行加温动作，另还可设置一降温装置，该降温装置可为一冰水机，以该至少一管路与该储水桶相连接，并与该控制系统电性连接，该降温装置用以对该储水桶进行快速降温动作。另本实用新型的该常压发酵设备还可包含一空气过滤装置，该空气过滤装置与该发酵槽的该通气孔相连接，该空气过滤装置与该控制系统电性相连。其中该空气过滤装置具有一鼓风机与一空气过滤器，该鼓风机与该空气过滤器相连，且该空气过滤器的除菌过滤精度为可滤除空气中>1μm杂质及凝结水分、油份，避免发酵过程异物进入影响到发酵产品的质量。

该发酵槽设有一入料口、至少一液出入口、一液位计、一出料口与一温度传感器。该发酵槽、该水质过滤装置以及该离心泵间，通过该至少一管路相互连接，该至少一管路具有阀与管配件，将该储水桶的水送至该发酵槽内。另外，由于使用的水源水质状况可能不同，该水质过滤装置还可增设一砂过滤器与一全自动活性碳过滤器，该砂过滤器与该全自动活性碳过滤器相连接，该全自动活性碳过滤器与该全自动硬水软化器相连接。除此之外，为清洗该全自动硬水软化器使其恢复软化能力，还可设有一盐桶与该全自动硬水软化器相连接。

将水源经由该水质过滤装置中进行水质过滤、水质软化以及逆渗透处理后得到纯净的发酵反应用水，经过该加热装置加热后，通过该离心泵以真空压差吸引原理将发酵反应用水通过该至少一管路经由该发酵槽上设置的该至少一液出入口注入该发酵槽中，并经由该发酵槽上的该温度传感器与该液位计得知该发酵槽的温度与液位高度，因此当温度过高时，还可通过该降温装置快速降温。而发酵的原料与发酵功能性菌种从该入料口投入至该发酵槽中，空气经由该空气过滤装置滤除>1μm杂质及凝结水分、油份后，由该通气孔进入该发酵槽中。最后通过该搅拌机搅拌进行发酵，发酵完成后得到液态的发酵产品，从该出料口产出。

本实用新型的该控制系统具有一主电气箱与一操作电气箱，该主电气箱与该操作电气箱电性相连，其中该操作电气箱为一人机界面机，具有一显示单元与一控制单元，该显示单元与该控制单元相连接。另外，该操作电气箱还可进一步具有一通讯单元与一无线射频辨识单元，该通讯单元与该无线射频辨识单元分别与该控制单元相连接，该通讯单元为一SIM卡，可通过该通讯单元传输设备运转状态给远端管理者，因此管理者可不用亲自到现场即可知道设备是否正常运作；该无线射频辨识单元为一无线射频读取器，可辨识生产的产品种类与原料传送至该控制单元。该显示单元为一触控面板，可进行运转条件设定及显示运转状况；该控制单元为一多功能单晶片或可编程控制器，控制该主电气箱进行桶槽液位、加热温度、发酵制程、搅拌时程、清洗制程以及使用SIM卡通讯等自动控制，并将设备运转状态资讯储存并回传至该显示单元。因此，本实用新型不仅提供一种简单且可以自动化并连续一贯的生产液态发酵产品的常压发酵设备，管理者可不用亲自到现场即可知道设备是否正常运作，还可大量生产，得到的液态发酵产品还可直接使用不需再经过其它过滤程序，故设置于大型农场内可使得施用取得容易。

附图说明

图1为本实用新型的常压发酵设备结构方块示意图。

图2为本实用新型的控制系统结构方块示意图。

图3为本实用新型的常压发酵设备具体实施例一的侧面前示意图。

图4为本实用新型的常压发酵设备具体实施例一的侧面后示意图。

图5为本实用新型的常压发酵设备另一实施例的示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的常压发酵设备结构方块示意图。如图1所示，本实用新型提供一种常压发酵设备1，包含一发酵槽10、一水质过滤装置20、一加热装置30、一离心泵40、一空气过滤装置50以及一控制系统60。其中该发酵槽10具有一搅拌机11与一通气孔12；该水质过滤装置20具有一储水桶21、一全自动活性碳过滤器22、一全自动硬水软化器23以及一逆渗透机24。而该逆渗透机24即具有水质过滤的功能，故该水质过滤装置20也可不设有该全自动活性碳过滤器22。

本实用新型的该常压发酵设备1的该加热装置30与该水质过滤装置20的该储水桶21相连接；该水质过滤装置20与该发酵槽10间以至少一管路70相连接，且该水质过滤装置20的该全自动活性碳过滤器22与该全自动硬水软化器23相连接，该全自动硬水软化器23与该逆渗透机24相连接，该逆渗透机24与该储水桶21相连接，该储水桶21与该发酵槽10以该至少一管路70相连接；该空气过滤装置50与该发酵槽10的该通气孔12相连接；该离心泵40以该至少一管路70与该水质过滤装置20以及该发酵槽10相连接；该控制系统60分别与该发酵槽10、该水质过滤装置20、该加热装置30、该离心泵40、该空气过滤装置50电性相连。

还可另设置一降温装置80，该降温装置80可为一冰水机，以该至少一管路70与该储水桶21相连接，并与该控制系统60电性连接，当加温温度太高时，该储水桶21内的发酵反应用水通过该至少一管路70至该降温装置80，降温后再通过该至少一管路70回到该储水桶21，用以对该储水桶21进行快速降温动作。

因此，本实用新型提供一种简单且可在常压下发酵的发酵设备，以自动化并连续一贯的生产液态发酵产品。

图2为本实用新型的控制系统结构方块示意图。如图2所示，本实用新型的控制系统60具有一主电气箱61与一操作电气箱62，该主电气箱61与该操作电气箱62电性相连，该主电气箱61也分别与该发酵槽10、该水质过滤装置20、该加热装置30、该离心泵40以及该空气过滤装置50电性相连。其中该操作电气箱62包含一显示单元621、一控制单元622、一通讯单元623与一无线射频辨识单元624，该显示单元621、该通讯单元623与该无线射频辨识单元624分别与该控制单元622相连接。该显示单元621为一触控面板，可进行运转条件设定及显示运转状况；该无线射频辨识单元624为一无线射频接收器，而产品原料上具有电子标签，因此该无线射频辨识单元624读取电子标签内的资料，辨识生产的产品种类与原料传送至该控制单元622，亦即为RFID；该控制单元622为一多功能单晶片或可编程控制器，控制该主电气箱61进行自动化并连续一贯的生产液态发酵产品的设定，例如桶槽液位、加热温度、发酵制程、搅拌时程、清洗制程以及使用SIM卡通讯等自动控制，并将设备运转状态资讯储存并回传至该显示单元621显示；该通讯单元623为一SIM卡，可进行远端通讯并且使用者可通过该通讯单元623传输储存的设备运转状态给远端管理者。

因此，本实用新型通过该控制系统60可自动化进行如桶槽液位、加热温度、发酵制程、搅拌时程、清洗制程以及使用SIM卡通讯等自动控制，使设备以连续一贯制程生产液态发酵产品，不仅可即时得知设备运转的状况，远端管理者还可不用亲自到现场即可知道设备是否正常运作，一旦发现设备运作异常，即可随时处理、维修及汰换。

图3为本实用新型的常压发酵设备具体实施例一的侧面前示意图，图4为本实用新型的常压发酵设备具体实施例一的侧面后示意图。从图3与图4中可知，一常压发酵设备1包含一个三层全密闭式不锈钢材质的发酵槽10、一水质过滤装置20、一加热装置30、一离心泵40、一空气过滤装置50、一控制系统60以及至少一管路70。其中该水质过滤装置20与该发酵槽10以该至少一管路70相连，该加热装置30与该水质过滤装置20相连接；该空气过滤装置50与该发酵槽10相连接；该离心泵40以该至少一管路70与该水质过滤装置20以及该发酵槽10相连接。

该发酵槽10设有一搅拌机11、一通气孔12、一入料口13、一出料口14、至少一液出入口15、一液位计16与一温度传感器17。该水质过滤装置20具有一双层全密闭式不锈钢材质储水桶21、一全自动活性碳过滤器22、一全自动硬水软化器23、一逆渗透机24、一砂过滤器25与一盐桶26，该砂过滤器25与该全自动活性碳过滤器22相连接，该全自动活性碳过滤器22与该全自动硬水软化器23相连接，该全自动硬水软化器23分别该逆渗透机24与该盐桶26相连接，该逆渗透机24与该储水桶21相连接，该储水桶21与该发酵槽10以该至少一管路70相连接。该离心泵40以该至少一管路70与该发酵槽10以及该水质过滤装置20相连接，其中该至少一管路70具有阀与管配件，阀采用电动式球塞阀自动切换。该空气过滤装置50具有一环式鼓风机51与一空气过滤器52，该鼓风机51与该空气过滤器52相连接，该空气过滤器52的除菌过滤精度为可滤除>1μm杂质及凝结水分、油份，避免发酵过程异物进入影响到发酵产品的质量。

将河水、地下水或自来水经由该水质过滤装置20的该砂过滤器25滤除水中颗粒较大的有机与无机杂质；再由该全自动活性碳过滤器22借活性碳的吸附作用吸附去除水中所含的溶解性或难分解性的有机物，不仅对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还可降低水中的生化需氧量(BOD)与化学需氧量(COD)等，使水质清澈、透明；再经过该全自动硬水软化器23去除水中含量过高的矿物质，特别是造成硬水的钙、镁元素；最后通过该逆渗透机24，去除溶解于水中的无机物或有机物细微杂质、细菌、矿物质与化学物质等，即可得到纯净且含微量的矿物离子的发酵反应用水。其中该盐桶26用以清洗该全自动硬水软化器23，使该全自动硬水软化器23经过盐洗再生工序恢复软化能力。而上述该水质过滤装置20还可因使用的水源水质状况不同，再组合增设其它的水质过滤组件。

于是当水源进行水质过滤、水质软化以及逆渗透处理后得到发酵反应用水后，经由该至少一管路70将发酵反应用水储存于该储水桶21中，经过该加热装置30加热到40～50℃、或是加热到60℃去除杂菌，或是加热到所需的温度后，通过该离心泵40以真空压差吸引原理将发酵反应用水通过该至少一管路70经由该发酵槽10上设置的该至少一液出入口15注入该发酵槽10中，并经由该发酵槽10上的该温度传感器17与该液位计16得知该发酵槽10的温度与液位高度。将发酵的原料与耐高温的功能性菌种从该入料口13投入至该发酵槽10中，空气经由该鼓风机51压送进入该空气过滤器52中，并通过该空气过滤器52滤除>1μm杂质及凝结水分、油份后，由该通气孔12进入到该发酵槽10中。最后通过该搅拌机11搅拌进行发酵，发酵完成后得到液态的发酵产品，从该出料口14产出。另也可在上述该储水桶21设有侦测水位元件与感测温度元件，以得知该储水桶21内的发酵反应用水的水位与水温。

一控制系统60分别与该发酵槽10、该水质过滤装置20、该加热装置30、该离心泵40、该空气过滤装置50电性相连。该控制系统60具有一主电气箱61与一操作电气箱62，该主电气箱61与该操作电气箱62电性相连，其中该操作电气箱62为一人机界面机，具有一显示单元621与一控制单元(图中未示出)，该显示单元621与该控制单元相连接，该显示单元621为一触控荧幕，该控制单元可为多功能一单晶片或可编程控制器。使用者可从该显示单元621进行运转条件设定及显示运转状况，使该控制单元控制该主电气箱61进行自动化并连续一贯的生产液态发酵产品的设定，例如桶槽液位、加热温度、发酵制程、搅拌时程、清洗制程以及使用SIM卡通讯等自动控制，并将设备运转状态储存并回传至该显示单元621。由于以人力清洗大型的桶槽，常会因人为疏忽发生危险或造成设备的损坏，因此本实用新型通过该控制系统60自动化设定清洗制程，使水通过连接该储水桶21与该发酵槽10间的该至少一管路70，注入该发酵槽10进行清洗动作，则不需耗费大量人力与时间，也可避免人员的伤害与设备的损坏，进而节省了人力及成本。

图5为本实用新型的常压发酵设备另一实施例的示意图，如图5所示，将水源经由一全自动活性碳过滤器22、一全自动硬水软化器23与一逆渗透机24进行水质过滤、水质软化以及逆渗透处理后得到发酵反应用水，储存于一2000公升方形双槽式储水桶21中，该储水桶21装设有一加热装置30，在本实施例中该储水桶21内分为1500公升RO水桶211与500公升的循环水桶212，且RO水桶211与循环水桶212分别设有8kW和6kW电热器，其中循环水桶212用于加温作用。将RO水桶211内的发酵反应用水加温后通过一离心泵40将发酵反应用水经由相连接的管路70注入一2000公升发酵槽10中，当该发酵槽10内的发酵反应用水温度不够时，将循环水桶212内的发酵反应用水加温至发酵所需的温度后，通过该离心泵40经由相连接的管路70注入该发酵槽10中，或是当该发酵槽10内的发酵反应用水温度不够时，可经由连接的管路70回流至循环水桶212加温至发酵所需的温度后，通过该离心泵40将加温后的发酵反应用水注入该发酵槽10内。再投入发酵的黄豆粉、碳源、氮源及盐类等原料与功能性菌种于该发酵槽10中，再通过一搅拌机11搅拌进行发酵，同时以2.2kWx220Vx60Hz且最大风量为3.2m³/min环式鼓风机51压送空气进入一空气过滤器52，该空气过滤器52滤除>1μm杂质及凝结水分、油份后，由该通气孔12进入该发酵槽10中，等到发酵完成后从该出料口14产出得到液态的发酵产品。另外，上述该逆渗透机24即具有水质过滤的功能，故该水质过滤装置20也可不设有该全自动活性碳过滤器22。

因此，可知本实用新型从液态发酵时所使用的水源水质开始讲究，并滤除空气中>1μm杂质及凝结水分、油份，使得发酵后得到的液态发酵产品不需再经过其它过滤程序便可直接使用，并且还可依所需的发酵状况设定运转条件，进行如桶槽液位、加热温度、发酵制程、搅拌时程、清洗制程以及使用SIM卡通讯等自动控制。故本实用新型不仅提供了一种简单且可以自动化并连续一贯的生产液态发酵产品的常压发酵设备1，还可将本实用新型的常压发酵设备1直接设置于大型农场内大量生产，使得施肥取得较为方便容易。由于自动化清洗制程，则使使用者不须耗费大量人力与时间清洗该发酵槽10，也可避免人员的伤害与设备的损坏，进而节省了人力及成本。

符号说明

1    常压发酵设备

10   发酵槽

11   搅拌机

12   通气孔

13   入料口

14   出料口

15   液出入口

16   液位计

17   温度传感器

20   水质过滤装置

21   储水桶

211  RO水桶

212  循环水桶

22   全自动活性碳过滤器

23   全自动硬水软化器

24   逆渗透机

25   砂过滤器

26   盐桶

30   加热装置

40   离心泵

50   空气过滤装置

51   鼓风机

52   空气过滤器

60   控制系统

61   主电气箱

62   操作电气箱

621  显示单元

622  控制单元

623  通讯单元

624  无线射频辨识单元

70   管路

80   降温装置

Claims (19)

1.一种常压发酵设备，其特征在于其包含:

一发酵槽，具有一搅拌机与一通气孔；

一水质过滤装置，具有一储水桶、一全自动硬水软化器与一逆渗透机，该全自动硬水软化器与该逆渗透机相连接，该逆渗透机与该储水桶相连接，该储水桶与该发酵槽以该至少一管路相连接；

一加热装置，与该水质过滤装置相连接；以及

一离心泵，以该至少一管路与该水质过滤装置以及该发酵槽相连接。

2.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：其还包含一控制系统，分别与该发酵槽、该加热装置、该离心泵、该水质过滤装置电性相连。

3.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：其还包含一空气过滤装置，该空气过滤装置与该发酵槽的该通气孔相连接，该空气过滤装置与该控制系统电性相连。

4.如权利要求3所述的常压发酵设备，其特征在于：该空气过滤装置具有一鼓风机与一空气过滤器，该鼓风机与该空气过滤器相连接。

5.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：该发酵槽设有一入料口、至少一液出入口、一液位计、一出料口与一温度传感器。

6.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：该水质过滤装置还具有一砂过滤器、一全自动活性碳过滤器与一盐桶，该砂过滤器与该全自动活性碳过滤器相连接，该全自动活性碳过滤器与该全自动硬水软化器相连接，该盐桶与该全自动硬水软化器相连接。

7.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：该加热装置为电热器或电热管。

8.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：该至少一管路具有阀与管配件。

9.如权利要求2所述的常压发酵设备，其特征在于：该控制系统具有一主电气箱与一操作电气箱，该主电气箱与该操作电气箱电性相连。

10.如权利要求9所述的常压发酵设备，其特征在于：该操作电气箱包含一显示单元与一控制单元，该显示单元与该控制单元相连接。

11.如权利要求10所述的常压发酵设备，其特征在于：该操作电气箱更包含一通讯单元，该通讯单元与该控制单元相连接。

12.如权利要求10所述的常压发酵设备，其特征在于：该显示单元为一触控面板。

13.如权利要求10所述的常压发酵设备，其特征在于：该控制单元为一多功能单晶片。

14.如权利要求10所述的常压发酵设备，其特征在于：该控制单元为一可编程控制器。

15.如权利要求11所述的常压发酵设备，其特征在于：该通讯单元为一SIM卡。

16.如权利要求10所述的常压发酵设备，其特征在于：该操作电气箱更包含一无线射频辨识单元，该无线射频辨识单元与该控制单元相连接。

17.如权利要求16所述的常压发酵设备，其特征在于：该无线射频辨识单元为一无线射频读取器。

18.如权利要求1所述的常压发酵设备，其特征在于：其还包含一降温装置，该降温装置以该至少一管路与该储水桶相连接，该降温装置与该控制系统电性连接。

19.如权利要求18所述的常压发酵设备，其特征在于：该降温装置为一冰水机。