CN206927894U - 一种固体发酵设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体发酵设备，所述固体发酵设备为全封闭式板房结构；包括发酵房体；用于控制发酵房体温度的温度控制系统；用于控制发酵房体湿度的湿度控制系统；用于控制发酵房体二氧化碳浓度和氧浓度的溶氧控制系统；控制所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的总控制箱；所述温度控制系统、湿度控制系统为内循环管道结构、所述溶氧控制系统与外界空气交换，所述总控制箱通过三个传感器分别实现对温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的独立控制。该设备成本低廉，性价比高，能根据具体的菌种特性和发酵要求独立的对发酵温度、湿度、二氧化碳和氧气浓度进行快速且精细的过程管理，适用范围广，且有效的提升了发酵质量。

Description

一种固体发酵设备

技术领域

本实用新型涉及发酵设备技术领域，尤其是涉及一种固体发酵设备。

背景技术

目前工业发酵中，主要采用的发酵工艺可归类为固态发酵和液体发酵两种。液体发酵是把菌种接种到发酵罐中，使菌体细胞游离悬浮在液体发酵培养基中，并通过控制温度、搅拌、空气、压力、营养物质浓度等参数，使其进行生长的一种培养方法。深层液体培养一般需要通入空气并进行搅拌，是传统的微生物发酵培养方法。其主要存在设备昂贵，操作复杂、单位培养基产生菌体数量的浓度较低、菌液分离的成本较高等缺点。固体发酵，包括广义和狭义两种，广义的为：微生物生长于不溶于水的基质，且基质上含有不同量的自由水。狭义的为：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随着微生物产出的自由水的增加，固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。

固体发酵的常规工艺，包括：在适合的槽罐设备中，承载已消毒的、充分浸润培养基营养成分的惰性载体，并在其上接种微生物，并通过控制温度和其他一些相关条件，实现目标微生物的大量繁殖。发酵完成后收集菌体或发酵产物等，通常为全部收集作为产品，并进一步进行干燥破碎等后加工期处理。

固体发酵培养基单纯，谷物类、小麦麸、小麦草、大宗谷物或农产品等均可被使用，发酵原料成本较经济，且基质前处理较液体发酵少，能使食品产生特殊风味，并提高营养价值，产生一些液体发酵不能产生的特殊产物，下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化，废弃物较少。

目前，传统的固体发酵设备，普遍存在缺乏对发酵参数的精细控制的缺点，特别是对溶氧浓度、湿度两个指标普遍忽视，较为粗放，导致发酵质量不稳定；且通用性差；一种固体发酵设备往往只适用于有限的几个菌种发酵，适应面窄；成套设备往往以全封闭搅拌机为基础设计，主体结构为不锈钢材质封闭罐体，限制了整体产量，整机成本较高，性价比低。

实用新型内容

为克服现有的技术缺陷，本实用新型提供了一种固体发酵设备，该设备能够对发酵室内的温度、湿度与氧气或二氧化碳浓度进行独立控制，达成对发酵参数的精细控制，且由于温度、湿度控制系统为内循环，所以发酵室内温度湿度不会发生大的波动，使发酵质量更好、更稳定。

为实现本实用新型的目的，采用了如下技术方案：

一种固体发酵设备，所述固体发酵设备为全封闭式板房结构，包括：

发酵房体；

用于控制发酵房体温度的温度控制系统；

用于控制发酵房体湿度的湿度控制系统；

用于控制发酵房体二氧化碳浓度和氧浓度的溶氧控制系统；

控制所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的总控制箱；

设置在发酵房体下部的总入风口；

设置在发酵房体上部的总出风口；

所述温度控制系统、湿度控制系统为内循环管道结构，所述溶氧控制系统通过总入风口和总出风口与外界整体空气交换，所述总控制箱通过三个传感器分别实现对温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的独立控制。

本实用新型结构简单，技术合理，操作方便，所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统通过各自的传感器与各自运行开关相联动而调节相应的温度、湿度、氧浓度，满足固体发酵所需的环境参数；由于温度控制系统与湿度控制系统、溶氧控制系统工作时气流流动是相互交叉的，且温度、湿度控制系统是内循环，所以只需要调整轻微的幅度即可快速满足环境需求，避免环境的过大波动，达到较佳的发酵效果。

进一步地，所述温度控制系统包括温度传感器、过热保护器、轴流风机、电热管、温度出风口、两个温度回风口；所述两个温度回风口分别位于发酵房体两个对角位下端，所述温度出风口和所述温度传感器设置在发酵房体正中顶端，所述温度出风口通过风管与所述两个温度回风口相连，所述过热保护器、轴流风机、电热管设置在风管中段。发酵房体内的空气从温度出风口进入风管，通过电热管加热，由轴流风机将加热后的空气通过温度回风口送回发酵房体内；由于温度出风口在发酵房体正中顶端，温度回风口在发酵房体两个对角下端，所以经过加热后的空气在回风后形成上升气流，加速流动，使发酵房体内环境快速平衡。

进一步地，所述温度出风口、温度回风口为双层百叶过滤风口，并设置双层尼龙过滤网；经过过滤后的干净空气通过温度回风口进入发酵房体内，降低杂菌污染的风险。

进一步地，所述湿度控制系统包括湿度传感器、除湿机、湿度回风口、两个湿度出风口；所述两个湿度出风口分别位于发酵房体正中顶端中轴线两侧，所述湿度回风口位于发酵房体侧面下方，所述除湿机通过风管与湿度回风口、两个湿度出风口相连，所述湿度传感器设置在房体内侧壁。总控制箱通过湿度传感器反馈的发酵房体内湿度信息，当湿度偏离设定范围时，启动湿度控制系统，发酵房体内空气通过湿度出风口进入风管，再经过除湿机除湿后由湿度回风口送回发酵房体内，形成湿度内循环，从而调节发酵房体内湿度参数。

进一步地，所述溶氧控制系统包括设置在发酵房体下部的总入风口、设置在发酵房体上部的总出风口、溶氧传感器；所述总入风口与总出风口处安装轴流风机；通过与发酵房体外部进行空气交换，可以快速调节发酵房体内部的氧气和二氧化碳浓度。

优选地，所述总入风口与总出风口设置在发酵房体与所述温度控制系统两个回风口相对的另外两个对角；实施本方案时，总入风口与总出风口形成对流，与温度控制系统、湿度控制系统气流方向相交，使发酵房体内的发酵参数调节速度更快达到平衡，提高发酵质量。

优选地，所述总控制箱设置在所述发酵房体外部，与传感器联动，所述总控制箱内设置液晶数字面板，所有数据实时反映在屏幕上。实施本方案时，可以在发酵房体外直接观察、记录发酵房体内的环境参数变化，可以在发酵房体外部实施对发酵房体内发酵参数的设定与控制，避免人员导致杂菌污染。

进一步地，所述发酵房体内顶部设置有紫外杀菌光管。

优选地，所述发酵房体长度为6米、宽度为4米、高度为2.5米，且发酵房体底部涂覆有环氧树脂层。

进一步地，所述发酵房体设置有货物进出口、观察窗，发酵房体内安装监控。

与现有技术比较，本实用新型提供了一种固体发酵设备，采用全封闭式板房结构，成本低廉，性价比高，能根据具体的菌种特性和发酵要求通过温度、湿度、溶氧系统对发酵参数进行快速且精细的过程管理，厌氧或好氧发酵，真菌或细菌发酵，产酶或产菌侧重等均可适用，适用范围广，且有效的提升了发酵质量。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细地说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1、图2，一种固体发酵设备，所述固体发酵设备为全封闭式板房结构；包括：

发酵房体100；

用于控制发酵房体温度的温度控制系统200；

用于控制发酵房体湿度的湿度控制系统300；

用于控制发酵房体二氧化碳浓度和氧浓度的溶氧控制系统400；

控制所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的总控制箱500；

设置在发酵房体下部的总入风口410；

设置在发酵房体上部的总出风口420；

所述温度控制系统200、湿度控制系统300为内循环管道结构，所述溶氧控制系统400通过总入风口410和总出风口420与外界整体空气交换，所述总控制箱500通过三个传感器（温度传感器250、湿度传感器350、溶氧传感器430）分别实现对温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的独立控制。

本实用新型结构简单，技术合理，操作方便，所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统通过各自的传感器与各自运行开关相联动而调节相应的温度、湿度、氧浓度，满足固体发酵所需的环境参数；且因为温度控制系统与湿度控制系统、溶氧控制系统工作时气流流动是相互交叉的，且温度、湿度控制系统是内循环，所以只需要调整轻微的幅度即可快速满足环境需求，避免环境的过大波动，达到较佳的发酵效果。

在本实用新型中，所述温度控制系统包括温度传感器250、过热保护器271、272、轴流风机241、242、电热管231、232、温度出风口210、温度回风口221、222；所述两个温度回风口分别位于发酵房体两个对角位下端，所述温度出风口210和所述温度传感器250设置在发酵房体正中顶端，所述温度出风口210通过风管260与所述两个温度回风口相连，所述过热保护器、轴流风机241、轴流风机242、电热管231、电热管232设置在风管中段；发酵房体内的空气从温度出风口210进入风管，通过电热管231、电热管232加热，由轴流风机241、轴流风机242将加热后的空气通过温度回风口221、温度回风口222送回发酵房体内；由于温度出风口210在发酵房体正中顶端，温度回风口221、温度回风口222分别在发酵房体两个对角下端，所以经过加热后的空气在回风后形成上升气流，加速流动，使发酵房体内环境快速平衡。

进一步地，所述温度出风口210、温度回风口221、222为双层百叶过滤风口，并设置双层尼龙过滤网；经过过滤后的干净空气通过回风口进入发酵房体内，降低杂菌污染的风险。

在本实用新型中，所述湿度控制系统包括湿度传感器350、除湿机320、湿度回风口330、湿度出风口311、312；所述两个湿度出风口分别位于发酵房体正中顶端中轴线两侧，所述湿度回风口330位于发酵房体侧面下方，所述除湿机320通过风管340与湿度回风口330、两个湿度出风口相连，所述湿度传感器350设置在房体内侧壁。总控制箱500通过湿度传感器350反馈的发酵房体内湿度信息，当湿度偏离设定范围时，启动湿度控制系统300，发酵房体内空气通过湿度出风口311、312进入风管，再经过除湿机320除湿后由湿度回风口330送回发酵房体内，形成湿度内循环，从而调节发酵房体内湿度参数。

在本实用新型中，所述溶氧控制系统包括设置在发酵房体下部的总入风口410、设置在发酵房体上部的总出风口420、溶氧传感器430；所述总入风口410与总出风口420处安装轴流风机441、442；通过与发酵房体外部进行空气交换，可以快速调节发酵房体内部的氧气和二氧化碳浓度。

进一步地地，所述总入风口410与总出风口420设置在发酵房体与所述温度控制系统两个回风口相对的另外两个对角；实施本方案时，总入风口410与总出风口420形成对流，与温度控制系统、湿度控制系统气流方向相交，使发酵房体内的发酵参数调节速度更快达到平衡，提高发酵质量。

在本实用新型中，所述总控制箱500设置在所述发酵房体外部，与传感器联动，所述总控制箱内设置液晶数字面板，所有数据实时反映在屏幕上；实施本方案时，可以在发酵房体外直接观察、记录发酵房体内的环境参数变化，可以在发酵房体外部实施对发酵房体内发酵参数的设定与控制，避免人员导致杂菌污染。

进一步地，所述发酵房体内顶部还设置有紫外杀菌光管。

在本实用新型中，所述发酵房体长度为6米、宽度为4米、高度为2.5米，且发酵房体底部涂覆有环氧树脂层。

进一步地，所述发酵房体还设置有货物进出口110、观察窗，发酵房体内安装监控。

在本实用新型中，所述发酵房体内还可以设置发酵容器600，该发酵容器可设置搅拌设备，满足不同的发酵需求。

本实用新型提供了一种固体发酵设备，采用封闭式板房结构，成本低廉，性价比高，能根据具体的菌种特性和发酵要求通过独立的温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统对发酵参数进行快速且精细的过程管理，对厌氧或好氧发酵，真菌或细菌发酵，产酶或产菌等均可适用，且有效的提升了发酵质量。

Claims (10)

1.一种固体发酵设备，其特征在于，所述固体发酵设备为全封闭式板房结构，包括：

发酵房体；

用于控制发酵房体温度的温度控制系统；

用于控制发酵房体湿度的湿度控制系统；

用于控制发酵房体二氧化碳浓度和氧浓度的溶氧控制系统；

控制所述温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的总控制箱；

设置在发酵房体下部的总入风口；

设置在发酵房体上部的总出风口；

所述温度控制系统、湿度控制系统为内循环管道结构，所述溶氧控制系统通过总入风口和总出风口与外界整体空气交换，所述总控制箱通过三个传感器分别实现对温度控制系统、湿度控制系统、溶氧控制系统的独立控制。

2.根据权利要求1所述固体发酵设备，其特征在于，所述温度控制系统包括温度传感器、过热保护器、轴流风机、电热管、温度出风口、两个温度回风口；所述两个温度回风口分别位于发酵房体两个对角位下端，所述温度出风口和所述温度传感器设置在发酵房体正中顶端，所述温度出风口通过风管与所述两个温度回风口相连，所述过热保护器、轴流风机、电热管设置在风管中段。

3.根据权利要求2所述的固体发酵设备，其特征在于，所述温度出风口、温度回风口为双层百叶过滤风口，并设置双层尼龙过滤网。

4.根据权利要求1所述固体发酵设备，其特征在于，所述湿度控制系统包括湿度传感器、除湿机、湿度回风口、两个湿度出风口；所述两个湿度出风口分别位于发酵房体正中顶端中轴线两侧，所述湿度回风口位于发酵房体侧面下方，所述除湿机通过风管与湿度回风口、两个湿度出风口相连，所述湿度传感器设置在房体内侧壁。

5.根据权利要求1所述固体发酵设备，其特征在于，所述溶氧控制系统包括设置在发酵房体下部的总入风口、设置在发酵房体上部的总出风口、溶氧传感器；所述总入风口与总出风口处安装轴流风机。

6.根据权利要求5所述固体发酵设备，其特征在于，所述总入风口与总出风口设置在发酵房体与所述温度控制系统两个回风口相对的另外两个对角。

7.根据权利要求1到6任一权利要求所述固体发酵设备，其特征在于，所述总控制箱设置在所述发酵房体外部，与传感器联动，所述总控制箱内设置液晶数字面板，所有数据实时反映在屏幕上。

8.根据权利要求1到6任一权利要求所述的固体发酵设备，其特征在于，所述发酵房体内顶部设置有紫外杀菌光管。

9.根据权利要求1所述的固体发酵设备，其特征在于，所述发酵房体长度为6米、宽度为4米、高度为2.5米，且发酵房体底部涂覆有环氧树脂层。

10.根据权利要求1所述的固体发酵设备，其特征在于，所述发酵房体设置有货物进出口、观察窗，发酵房体内安装监控。