CN204897902U - 组合式固态发酵组件及其固态发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种简单有效的组合式固态发酵组件，包括：具有至少一个有孔的支撑单元；以及至少一个容纳单元，顶端开口，底部凸起，同所述支撑单元的孔相连通，用于容纳所述固态发酵物料同所述支撑单元连接，其中，所述容纳单元的侧壁设置有多个小孔，用于固态发酵物料的通风换气，发酵结束后可以直接进行鼓风干燥获得产品。本实用新型提供的固态发酵装置操作简单，有利于丝状真菌生长，既能解决固态发酵过程中物料堆叠而导致的通气、散热问题，又能避免对菌丝体造成损伤。

Description

组合式固态发酵组件及其固态发酵装置

技术领域

一种固态发酵用盛放发酵物料的组件及采用该种组件的固态发酵装置，尤其是涉及一种组合式固态发酵组件及其固态发酵装置。

背景技术

固态发酵技术广泛应用于固体发酵过程，特别是通过固态发酵技术来进行传统的制曲等传统产品的生产，然而传统的摊薄和混合操纵常常要依靠人工操纵，同时为了扩大规模生产必须要加大生产面积，这就不可避免的要加大工厂的投入。解决这个问题，解决方法是在空间内进行堆叠，从而提高单位体积的可利用的发酵面积，然而，密闭空间内大量发酵原料中微生物的代谢过程需要大量的水分，空气，同时也会产生大量的代谢产物和热量，水分，空气等发酵过程需要的物质会因为发酵物料的堆积而无法正常供应，而代谢产物和代谢热也得不到扩散和转移，这些情况综合起来就会导致发酵过程中，发酵物料表层和里层的情况不一，导致发酵过程不可控，严重影响发酵生产的生产批次质量稳定性和扩大生产。因此，固态发酵工业化大规模生产的难题是设计合适的发酵反应装置来解决物料发酵过程中，物料表里层的水分，空气等的均匀供应，发酵代谢废物和热量的及时扩散和转移等问题。此外，对于一些菌丝比较脆弱的丝状真菌如灵芝、樟芝等来说，固态发酵过程的搅拌会对菌体生长造成严重的抑制。

对此，中外产业界和科研院所对此问题做了不断的探索：德国普洛菲塔生化植物保护有限公司在中国专利“固态发酵罐及固态发酵过程”“固态发酵罐”(公开号CN1212385C公开日2005.07.27；CN100347283C公开日2007.11.07)公开了一种固态发酵装置，其通过在发酵物料层下部或中心铺设埋敷通气传热管道和沟槽来解决固态发酵中的通气散热问题，然而其装置是固定设计定型的，无法在原有装置上扩大生产规模，同时其控制方式比较复杂，放大后生产不可控；国内中科院过程所申请的“模块化固态发酵反应器”(公开号CN1304556C公告日2007.03.14)公开了一种模块化的固态反应器，其核心部件为一圆形模块，内设有温控，通气和测量通道接口，每个部件之间可以组合拆卸，该种反应器设计虽然可以通过多模块来扩大生产能力，然而模块结构太过复杂，控制也不容易，这些缺点限制了该装置只能在实验室研究使用，无法应用于工业生产。

由此可见，开发一种既能解决固态发酵过程中物料堆叠而导致的通气、散热问题，又能避免对菌丝体造成损伤的固态发酵装置，此外其装置结构简单，可以通过模块式的拆卸和组合的简单方式来适应生产规模的增减，方便产业界生产使用的固态发酵装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述问题而提出的，实用新型人结合科研工作中实验室的试验操作，同时调查业界实际生产情况，提出了一种简单有效的组合式固态发酵组件，包括：具有至少一个有孔的支撑单元；以及至少一个容纳单元，顶端开口，底部凸起，同支撑单元的孔相连通，用于容纳固态发酵物料同支撑单元连接，其中，容纳单元的侧壁设置有多个小孔，用于固态发酵物料的通风换气。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：支撑单元呈组件状，包括中间凹陷部和周边连接部，中间凹陷部用于设置孔，周边连接部用于同固态发酵装置的内壁连接。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：其中，容纳单元的形状为圆柱形，同支撑单元所在平面垂直，其高度为15cm，外径为10cm。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：其中，孔同容纳单元固定连接，固定连接方式为焊接、铆接、粘结中的任意一种。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：其中，固定连接是一体冲压成型。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：其中，孔同容纳单元可拆卸连接。

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，还可以具有这样的特征：其中，可拆卸连接为螺纹连接

本实用新型还提供一种固态发酵装置，其特征在于，包括：可开合的封闭室；至少一层组合式固态发酵组件，位于封闭室内；以及连接在封闭室上的进排气口以及温、湿度控制单元；组合式固态发酵组件为上述的组合式固态发酵组件。

本实用新型还提供一种固态发酵装置，其特征在于还包括：热风干燥组件，同进排气口相连通，用于发酵完后直接通入热空气进行产品干燥。

本实用新型还提供一种固态发酵装置，其特征在于：其中，组合式固态发酵组件上下层中上个容纳单元底部到下个容纳单元顶部的高度差为8-10cm。

实用新型作用与效果

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，采用凸起于支撑单元的容纳单元盛放固态发酵物料，同时容纳单元侧壁设置有镂空的小孔，镂空设计便于通风换气，解决了固态发酵过程中热量不易散发和通风换气困难的问题，同时密集的容纳单元布置，可以使更多的固体培养基发酵，提高了空间利用率，同时组合式的设计，便于拆卸，方便使用时根据生产规模的大小进行适当的组合，增强了发酵装置的生产实用性。

附图说明

图1为本实用新型的组合式固态发酵组件的组合示意图；

图2为本实用新型的组合式固态发酵组件的支撑单元示意图；

图3为本实用新型的组合式固态发酵组件的容纳单元示意图；

图4为本实用新型提供的固态发酵装置示意图。

具体实施方式

为了说明本实用新型提供的组合式固态发酵组件的具体结构，下面这个实施例来具体说明组合式固态发酵组件的结构。

图1为本实施例的组合式固态发酵组件的组合示意图

如图1所所示，组合式固态发酵组件100包括支撑单元10，用于支撑组件和发酵培养基的重量；以及多个容纳单元20，用于容纳发酵培养基。在本实施例中，容纳单元20为侧壁设置有镂空小孔21的圆筒，为12×4排列共48个。其中，单个容纳单元20侧壁设置的镂空的小孔21，用于固态发酵物料的通风换气。

图2为本实施例的组合式固态发酵组件的支撑单元示意图

如图2所示，组合式固态发酵组件中的支撑单元10，其具体形状为中间凹陷的托盘状，包括中间凹陷部11和周边连接部12，以及设置于中间凹陷部11的多个孔13，孔13用于连接容纳单元20，周边连接部12用于搁放在固态发酵装置上。在实际使用中，多个容纳单元20同安装孔13的连接可以根据生产实际来决定：可以是固定的铆接，焊接和粘接，也可以是在容纳单元20的上部设置一段螺纹，通过螺纹来实现可拆卸的连接，还可以为了更快速的装卸，可以在容纳单元20的上口做一个环形边沿，通过环形边沿来搁放在孔13上。

图3为本实施例的组合式固态发酵组件的容纳单元示意图

如图3所示，容纳单元20为一圆筒，顶端开口，在四壁设置有密集设置的用于通风换气的镂空的小孔21。圆筒安装支撑单元的孔13后于支撑单元中间凹陷部11垂直，本实施例中圆筒状的容纳单元20为板厚0.5mm的钢板转压而得，其高为15cm，外径为10cm，其上的镂空的小孔21为菱形，也可以为圆形。

进一步的为方便大规模快速制造，可以将支撑单元10和容纳单元20直接采用金属板一次冲压成型得到凸起的容纳单元没有镂空大小孔的毛坯，然后为凸起的各个容纳单元打出镂空小孔。

图4为本实施例提供的固态发酵装置示意图

如图4所示，在本实施例中将对包括上述实施例中组合式固态发酵组件1000的固态发酵装置的结构进行详细说明，固态发酵装置1000包括可开合的封闭室200；位于封闭室200内的多层组合式固态发酵组件100以及为固态发酵提供通气和温、湿度保证的进排气口300、温度控制单元400、湿度控制单元500，热风干燥组件600，进排气口300、温度控制单元400、湿度控制单元500都连接在封闭室200上，其中热风干燥组件600同进排气口300相连通，共用一个管路，且通入内部腔室中。在本实施例中，封闭室200为发酵中常用的发酵罐，同时配置有接种管，用于给盛放于多层组合式固态发酵组件100中的固态培养基接种。同时为了保证良好的通风和散热效果，上下两层组合式固态发酵组件100之间，上个容纳单元底部到下个容纳单元顶部的高度差为8-10cm。

使用时，微生物种子培养、固体培养基配制以及对固体培养基的接种在同游无菌空气的接种室内完成。将装上接种后培养基的多层组合式固态发酵组件100安放在灭菌过的封闭室200内，然后通过进排气口300、温度控制单元400、湿度控制单元500来控制固态发酵装置中的通气，温度和湿度，进行发酵培养。

培养结束后，在封闭室200内通过进排气口300直接通入热空气进入到热风干燥组件600进行鼓风干燥，干燥温度控制在40℃，至含水量为8-10％，干燥后的固态发酵培养物即为产品。

本实施例的作用和效果

本实用新型提供的组合式固态发酵组件，采用凸起于支撑单元的容纳单元盛放固态发酵物料，同时容纳单元侧壁设置有镂空的小孔，镂空设计便于通风换气，解决了固态发酵过程中热量不易散发和通风换气困难的问题，十分有利于高耗氧、高散热的产孢丝状真菌发酵(如米曲霉进行麦曲制作、白僵菌发酵等)以及菌丝脆弱的丝状真菌发酵(如灵芝、虫草以及樟芝等固态发酵)；同时密集的容纳单元布置，可以使更多的固体培养基发酵，提高了空间利用率，同时组合式的设计，便于拆卸，方便使用时根据生产规模的大小进行适当的组合，增强了发酵装置的生产实用性。

进一步的，在本实施例中，所使用的组合式固态发酵组件的容纳单元同中凹陷部连接方式为螺纹连接，方便了容纳单元和拆卸和清洗。

同时，为了进一步的减少制作成本，本实施例还提供了采用金属板一次冲压成型后打出镂空小孔的组合式固态发酵组件，大大的节省了生产成本，提高了生产效率，更利于大规模推广使用。

另外，实施例提供的固态发酵装置，用于采用了改进的组合式固态发酵组件，在相同体积内，可以有使用更多的固体培养基，提高了生产设备的利用率。同时组合式固态发酵组件方便组合，可以根据实际生产规模进行调整。

Claims (10)

1.一种组合式固态发酵组件，设置于固态发酵装置中，用于容纳固态发酵物料，其特征在于，包括：

具有至少一个有孔的支撑单元；以及

至少一个容纳单元，顶端开口，底部凸起，同所述支撑单元的孔相连通，用于容纳所述固态发酵物料同所述支撑单元连接，

其中，所述容纳单元的侧壁设置有多个小孔，用于固态发酵物料的通风换气。

2.如权利要求1所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

所述支撑单元呈组件状，包括中间凹陷部和周边连接部，

所述中间凹陷部用于设置所述孔，所述周边连接部用于同所述固态发酵装置的内壁连接。

3.如权利要求1所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

其中，所述容纳单元的形状为圆柱形，同所述支撑单元所在平面垂直，其高度为15cm，外径为10cm。

4.如权利要求2所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

其中，所述孔同所述容纳单元固定连接，所述固定连接方式为焊接、铆接、粘结中的任意一种。

5.如权利要求4所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

其中，所述固定连接是一体冲压成型。

6.如权利要求1所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

其中，所述孔同所述容纳单元可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的组合式固态发酵组件，其特征在于：

其中，所述可拆卸连接为螺纹连接。

8.一种固态发酵装置，其特征在于，包括：

可开合的封闭室；

至少一层组合式固态发酵组件，位于所述封闭室内；

以及连接在所述封闭室上的进排气口以及温、湿度控制单元；

所述组合式固态发酵组件如权利要求1～7中任意一项所述。

9.如权利要求8所述的固态发酵装置，其特征在于：

还包括，热风干燥组件，同所述进排气口相连通，用于发酵完后直接通入热空气进行产品干燥。

10.如权利要求8所述的固态发酵装置，其特征在于：

其中，所述组合式固态发酵组件上下层中上个容纳单元底部到下个容纳单元顶部的高度差为8-10cm。