CN204981886U - 一种菌种连续发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发酵设备技术领域，涉及一种菌种连续发酵装置，主体结构为各功能单元通过和部件气液相通式控制连接组成菌种连续发酵装置，移种管的一端与气升式发酵装置的出料口连接，另一端接在固体发酵装置的移种口上，移种管上的移种阀与控制系统连接，保温层与控制系统电信息连接，固体发酵装置的搅拌系统与控制系统机电连接，气升式发酵装置和固体发酵装置的第一进出气管阀和第二进出气管阀分别与控制系统连接并分别通过气压调节键调节罐内压力大小；便于拆装清洗，提高发酵环境的无菌度，便于操作人员从灌外直接观察内部发酵程度，发酵产品搅拌均匀并充分发酵，整体结构简单，原理可靠，可多次拆装，使用环境友好。

Description

一种菌种连续发酵装置

技术领域：

本实用新型属于发酵设备技术领域，涉及一种菌种连续发酵装置，特别是一种在高无菌度条件下接种、搅拌发酵且罐体透明可视的可连续发酵装置。

背景技术：

发酵技术早在几千年前就被人们所认识和使用，中国是发酵工业的文明古国，发酵现象普遍存在于人们的日常生活中，像发面制作大饼、油条、馒头和包子，或者食品酸败、物品霉烂等，但发酵作为专业词汇其含义不但覆盖发面制作大饼、油条、馒头和包子，更重要的是指用发酵的手段工业化生产酒及酒精饮料、食品及食品添加剂、饲料及饲料添加剂、药品和化工材料等，因此人们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义，是指生命体所进行的化学反应和生理变化，是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成，以取得能量来维持生命活动的过程，是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或直接代谢产物或次级代谢产物的过程；起初人们的发酵生产仅局限于作坊式的发酵生产，经过长期的实践，逐步从作坊式的发酵生产技术走向生物工程的范畴，因此发酵生产对发酵设备的性能要求也越来越高。目前生产实际中常用的发酵设备称为发酵罐，发酵罐指工业上用来进行微生物发酵的装置，其主体一般为用不锈钢板制成的柱式圆筒，其容积在不到一立方米至数百立方米，其特点是设计上结构严密、合理、能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性和物料与能量传递性能强；一般情况下，发酵过程中需要特别控制杂菌的产生，如果发酵过程中污染了杂菌或者噬菌体，会影响发酵过程的进行，导致发酵产品的产量减少，甚至会导致整个发酵过程失败，发酵产品被要求全部倒掉，但是现有的发酵设备结构上往往存在清洗死角，容易滋生其他细菌，加大污染程度，这对发酵过程极为不利甚至造成发酵失败，而且传统的罐体材料为不锈钢板，操作人员无法直接透过罐体观察内部发酵程度，因此，寻求设计一种菌种连续发酵装置，使其结构合理，便于整体清洗，提高无菌度发酵和发酵质量，罐体结构可视透明，便于操作人员透过罐体直接观察内部发酵程度的设备装置很有实际意义和科学价值。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种菌种连续发酵装置，以解决现有发酵装置死角多不易清洗、发酵不均匀不充分、发酵产品移出不彻底导致残渣污染滋生细菌的问题，便于拆装，并清洗彻底，提高发酵环境的无菌度；解决无法透过金属罐体直接观察内部发酵程度的问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型涉及的菌种连续发酵装置的主体结构包括气升式发酵装置、固体发酵装置和控制系统三个功能单元，以及移种管、移种阀、搅拌系统、保温层、第一进出气管阀和第二进出气管阀，各功能单元通过和部件气液相通式控制连接组成菌种连续发酵装置；控制系统的前侧面上分别设有移种调节键、温度调节键、转速调节键和气压调节键；移种管的一端与气升式发酵装置的出料口连接，另一端接在固体发酵装置的移种口上，移种管上的移种阀与控制系统连接并通过移种调节键实现调节；固体发酵装置外层包裹的保温层与控制系统电信息连接，通过温度调节键调节保温层的温度；固体发酵装置的搅拌系统与控制系统机电连接并通过转速调节键调节转速；气升式发酵装置和固体发酵装置的第一进出气管阀和第二进出气管阀分别与控制系统连接并分别通过气压调节键调节罐内压力大小；本装置使用前，分别对气升式发酵装置和固体发酵装置进行清洗消毒，在无菌室内将菌种按工艺要求装入菌种三角瓶中，接通控制系统的电源，先在气升式发酵装置中进行发酵过程，关闭进气阀，慢慢打开排气阀，使罐压慢慢接近零，关闭排气阀，旋松接种口盖，放入酒精环并点燃酒精，打开接种口盖，并稍开进气阀，向气升式发酵装置内稍通气，使接种口微微有气排出，将三角瓶菌种在火焰掩护下，倒入接种口内进行菌种培养；菌种培养结束后，通过控制系统的压力调节键调节进入进气管气体压力，使气升式发酵装置内的压力大于固体发酵装置的压力，调节控制系统上的移种调节键打开移种阀，菌种在压力作用下通过移种管移到固体发酵装置中，直到菌种移完，完成在气升式发酵装置的菌种发酵过程；然后进入在固体发酵装置中的发酵过程，调节控制系统上的转速调节键使搅拌系统旋转，固体发酵菌种在搅笼的搅拌下充分发酵，上刮壁转动，使固体发酵种子不易粘附在玻璃筒内壁上，便于操作人员观察内部发酵程度；同时调节控制系统的温度调节键控制保温层的温度，发酵结束后，关闭控制系统，打开固体发酵装置的上盖，将发酵产品取出，实现对固体菌种的发酵，从而完成菌种连续发酵。

本实用新型与现有技术相比，其总体装置结构简单便于拆装清洗，无死角设计使发酵产品移出罐体彻底、无残留，减少细菌滋生，提高发酵环境的无菌度；透明罐体设计便于操作人员从灌外直接观察内部发酵程度；设置连续发酵装置和搅拌系统，使发酵产品搅拌均匀并充分发酵；其整体结构简单，原理可靠，便于生产制造，可多次拆装，密封性好，使用环境友好。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构原理示意框图。

图2是本实用新型气升式发酵装置主体结构原理示意图。

图3是本实用新型气升式发酵装置主体俯视结构原理示意图。

图4是本实用新型固体发酵装置主体结构原理示意图。

图5是本实用新型固体发酵装置主体俯视结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的菌种连续发酵装置，其主体结构包括气升式发酵装置1、固体发酵装置2和控制系统3三个功能单元，以及移种管20、移种阀22、搅拌系统53、保温层34、第一进出气管阀67和第二进出气管阀68，各功能单元通过和部件气液相通式控制连接组成菌种连续发酵装置；控制系统3的前侧面上分别设有移种调节键63、温度调节键64、转速调节键65和气压调节键66；移种管20的一端与气升式发酵装置1的出料口13连接，另一端接在固体发酵装置2的移种口46上，移种管20上的移种阀22与控制系统3连接并通过移种调节键63实现调节；固体发酵装置2外层包裹的保温层34与控制系统3电信息连接，通过温度调节键64调节保温层34的温度；固体发酵装置2的搅拌系统53与控制系统3机电连接并通过转速调节键65调节转速；气升式发酵装置1和固体发酵装置2的第一进出气管阀67和第二进出气管阀68分别与控制系统3连接并分别通过气压调节键66调节罐内压力大小。

本实施例涉及的气升式发酵装置1包括内筒体4、翻边凸台5、第一底法兰6、凹陷部7、快装法兰盖8、快装法兰盖凸台9、观察口10、第一灯视镜11、灯视镜口12、出料口13、测温口14、补料口15、接种口16、第一进气口17、第一排气口18、第二灯视镜19、移种管20、移种管底端21、移种阀22、测温口盖23、补料口塞24、接种口盖25、进气阀26、排气阀27、密封圈28、卡箍29和进气管30；柱筒式结构的内筒体4为壁厚2～4mm的金属质圆筒，内筒体4的顶部周边缘处设有翻边凸台5，金属质的第一底法兰6的上表面居中位置设有曲面凹陷部7，金属质的第一底法兰6与内筒体4的底部同轴对准后焊接固定，金属材料制成的快装法兰盖8的周圈带有快装法兰盖凸台9，快装法兰盖凸台9和内筒体的翻边凸台5的外周直径大小相同，快装法兰盖8上的圆心处设有带内螺纹的观察口10，观察口10上侧装有第一灯视镜11，快装法兰盖8上靠近边缘处周边分别设有灯视镜口12、出料口13、测温口14、补料口15、接种口16、第一进气口17和第一排气口18，灯视镜口12上装有第二灯视镜19，移种管20穿过出料口13，移种管底端21与第一底法兰6的凹陷部7接触，移种管20的上端安装有移种阀22；测温口14上安装有测温口盖23，带有内螺纹的补料口15与补料口塞24螺纹式连接，接种口16上设有接种口盖25，进气管30从内筒体4底部穿过第一进气口17伸出内筒体4，进气管30的顶端处设有进气阀26；第一排气口18处置有排气阀27并与内筒体4的内腔相连通；快装法兰盖凸台9和内筒体4的翻边凸台5之间装有密封圈28并且周圈对齐，再用卡箍29卡在快装法兰盖凸台9和内筒体4的翻边凸台5上，将快装法兰盖8和内筒体4固定并密封。

本实施例涉及的固体发酵装置2包括第二底法兰31、筒体32、温度接口33、保温层34、罐体下法兰35、下凹槽36、下拉杆孔37、玻璃筒38、上凹槽39、罐体上法兰40、罐体上法兰下凹槽41、上拉杆孔42、拉杆43、罐体上盖44、搅拌轴通过孔45、移种口46、备用口47、投料口48、第二排气口49、第二进气口50、投料口盖51、传动轴52、搅拌系统53、搅笼54、上刮壁55、下刮壁56、底刮壁57、第一轴套58、第二轴套59、第三轴套60、第四轴套61和密封条62；金属质的第二底法兰31与筒体32同轴放置并焊接固定在一起，筒体32下端距离底面30～50mm处设置有开口式温度接口33，温度接口33伸出筒体32的外表面30～50mm；带有软式电热元件的保温层34覆盖在筒体32的外表面上，保温层34通电后能够产生热量；罐体下法兰35上的下凹槽36卡在筒体32上端面上，并沿筒体32的外周将筒体32和罐体下法兰35焊接在一起；罐体下法兰35上同一圆周上均匀分布四个下拉杆孔37，硼硅玻璃材料制成的玻璃筒38的下端卡在罐体下法兰35的上凹槽39内；罐体上法兰40上同一圆周上均匀分布四个上拉杆孔42，罐体上法兰下凹槽41卡在玻璃筒38的上端，使罐体下法兰35上的四个下拉杆孔37与罐体上法兰40上的四个上拉杆孔42分别上下对齐，四根相同结构的拉杆43分别穿过上下对齐的四对下拉杆孔37和上拉杆孔42，将罐体下法兰35和罐体上法兰40固定连接在一起；罐体上盖44与罐体上法兰40外径相同，罐体上盖44圆心处开有搅拌轴通过孔45，罐体上盖44上还分别开有移种口46、备用口47、投料口48、第二排气口49和第二进气口50，投料口48上装有投料口盖51，阀式结构的第二排气口49对外接有排气管道；阀式结构的第二进气口50对外接有进气管道；搅拌系统53包括传动轴52、搅笼54、上刮壁55、下刮壁56和底刮壁57，搅笼54为金属条绕传动轴52弯折成螺旋状结构，搅笼54上端焊接固定在第一轴套58上，搅笼54的下端焊接在第二轴套59上，第一轴套58和第二轴套59分别用螺钉固定在传动轴52上；上刮壁55为工字型金属块结构，中心位置焊有第三轴套60，第三轴套60通过螺钉固定在传动轴52上，上刮壁55的侧端面与玻璃筒38内壁接触并能活动自如；下刮壁56为两块条状金属块结构，两条金属块分别焊接在搅笼54的外圆周两侧相对位置上，下刮壁56的侧端面与筒体32内壁接触并能活动自如；底刮壁57为一个中间焊有第四轴套61的条状金属块，第四轴套61通过螺钉固定在传动轴52上，底刮壁57的底面与筒体32内底壁接触并能活动自如；搅拌系统53中的传动轴52穿过罐体上盖44的搅拌轴通过孔45与控制系统34相连，罐体上盖44和罐体上法兰40之间装有密封条62，罐体上盖44和罐体上法兰40用螺栓固定连接。

本实施例使用时，先分别对气升式发酵装置1和固体发酵装置2进行清洗消毒，在无菌室内将菌种按工艺要求装入菌种三角瓶中，接通控制系统3的电源，先在气升式发酵装置1中进行发酵过程，关闭进气阀26，慢慢打开排气阀27，使罐压慢慢接近零，关闭排气阀27，旋松接种口盖25，放入酒精环并点燃酒精，打开接种口盖25，并稍开进气阀26，向气升式发酵装置内稍通气，使接种口16微微有气排出，将三角瓶菌种在火焰掩护下，倒入接种口16内进行菌种培养；菌种培养结束后，通过控制系统3的压力调节键66调节进入进气管30气体压力，使气升式发酵装置1内的压力大于固体发酵装置2的压力，调节控制系统3上的移种调节键63打开移种阀22，菌种在压力作用下通过移种管20移到固体发酵装置2中，直到菌种移完，完成在气升式发酵装置1中的菌种发酵过程；然后进入在固体发酵装置2中的发酵过程，调节控制系统3上的转速调节键65使搅拌系统53旋转，固体发酵种子在搅笼54的搅拌下充分发酵，上刮壁55转动，使固体发酵种子不易粘附在玻璃筒38内壁上，便于操作人员观察内部发酵程度；同时调节控制系统3的温度调节键64控制保温层34的温度，发酵结束后，关闭控制系统3，打开固体发酵装置2的上盖44，将发酵产品取出，实现对固体菌种的发酵，从而完成菌种连续发酵。

Claims (1)

1.一种菌种连续发酵装置，其特征在于主体结构包括气升式发酵装置、固体发酵装置和控制系统三个功能单元，以及移种管、移种阀、搅拌系统、保温层、第一进出气管阀和第二进出气管阀，各功能单元通过和部件气液相通式连接组成菌种连续发酵装置；控制系统的前侧面上分别设有移种调节键、温度调节键、转速调节键和气压调节键；移种管的一端与气升式发酵装置的出料口连接，另一端接在固体发酵装置的移种口上，移种管上的移种阀与控制系统连接并通过移种调节键实现调节；固体发酵装置外层包裹的保温层与控制系统电信息连接，通过温度调节键调节保温层的温度；固体发酵装置的搅拌系统与控制系统机电连接并通过转速调节键调节转速；气升式发酵装置和固体发酵装置的第一进出气管阀和第二进出气管阀分别与控制系统连接并分别通过气压调节键调节压力。