CN206986159U - 一种植物乳酸菌剂发酵生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，包括发酵系统，还包括与发酵系统并联的营养调配系统和第一泵；发酵系统包括并联的多个发酵罐，营养调配系统包括并联的营养罐和调配罐，调配罐下端还设有密封连通的杀菌出口管道，杀菌出口管道密封连通有第二泵，第二泵密封连通有杀菌机组，杀菌机组通过杀菌入口管道与调配罐密封连通。本实用新型中的营养调配系统，发酵系统与第一泵并联后，营养调配系统可以根据连续发酵的需求，不间断循环制备并提供发酵所需的营养液，增加了发酵生产过程的自动化和调节灵活性，大大提高了整个乳酸菌发酵生产过程中的自动化和连续生产效率。

Description

一种植物乳酸菌剂发酵生产设备

技术领域

本实用新型属于微生态菌剂生产技术领域，涉及一种乳酸菌剂发酵生产设备，具体涉及一种植物乳酸菌剂发酵生产设备。

背景技术

乳酸菌作为安全微生态制剂，在食用农产品安全生产应用中取得了阶段性的研究成果。张可可等(乳酸菌在食用农产品安全生产中的应用研究进展，食品安全质量检测学报，2017，8(2)：452-454)归纳总结得出：“乳酸菌对食用农产品生产中致病菌和腐败菌具有拮抗作用，如证明乳酸菌与酵母菌的共生发酵液具有较强的抑菌能力，植物乳杆菌、乳酸链球菌对金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌体外抑菌效果良好；乳酸菌对食用农产品生产中重金属和农药残留有去除作用，如研究发现植物乳杆菌和德氏乳杆菌分别对常见金属镉、铅具有一定的吸附去除效果，植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌对7种有机磷杀虫剂有更强的降解能力；乳酸菌对食用农产品生产中真菌毒素的降解作用，如研究发现植物乳杆菌对黄曲霉、娄地青霉、草酸青霉、柑橘青霉、烟曲霉有不同程度的抑制作用”。随着对乳酸菌生物特性和安全性能研究的深入,利用乳酸菌减少生产中农药和化学肥料使用过程中带来的危害从而获得绿色食用农产品受到广大消费者的关注。

当前，乳酸菌在保障食用农产品质量安全领域发挥了越来越大的作用，微生物菌剂应用是今后生态农业的发展方向，更有利于农业的可持续发展。然而，在我国植物乳酸菌剂的生产工艺层次不一，乳酸菌生产效率低，容易产生大量废弃污染物，产品纯度不高阻碍了乳酸菌剂的产品化和商业化进程。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，克服现有技术中乳酸菌生产效率低，不能根据生产需要循环提供营养液和连续扩大生产的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，包括发酵系统，发酵系统包括多个发酵罐，所述的多个发酵罐并联，还包括营养调配系统和第一泵，所述的发酵系统、营养调配系统和第一泵三者并联；

所述的营养调配系统包括营养罐和调配罐，所述的营养罐和调配罐并联；每个发酵罐、营养罐和调配罐的上端均设有密封连通的入口管道，每个发酵罐、营养罐和调配罐的下端均设有密封连通的出口管道，每个入口管道和出口管道上均设有阀门；

所述的营养罐、调配罐和每个发酵罐上端设有可拆卸密封顶盖。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的调配罐下端还设有密封连通的杀菌出口管道，杀菌出口管道上设有杀菌出口阀门，杀菌出口管道密封连通有第二泵，第二泵密封连通有杀菌机组，杀菌机组通过杀菌入口管道与调配罐密封连通，杀菌入口管道上设有杀菌入口阀门。

所述的第一泵和第二泵由不锈钢制成，第一泵和第二泵均为离心泵。

所述的杀菌机组为均质瞬时杀菌机组古伦巴。

所述的发酵罐有4～16台。

所述的营养罐，调配罐和每个发酵罐均由不锈钢制成，规格为食品级。

所述的营养罐搭配有配料桶，所述的配料桶为不锈钢的手提式配料桶。

所述的营养罐旁边设置有蒸汽发生器，蒸汽发生器是常规5000W电热蒸汽发生器；所述的营养罐上端通过蒸汽入口管道与蒸汽发生器密封连通，所述的蒸汽入口管道上设有阀门。

所述的营养罐下端还连通有出水管，出水管上设有营养罐出水管阀门。

所述的发酵系统设有出料口，出料口上设有出料口阀门。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：

本实用新型的植物乳酸菌剂发酵生产设备，工艺设计合理、设备投资少、安装简便、耗能低、操作快捷方便，成本低，所得产品纯度高，易于工业化生产。在发酵生产过程中，有效地调整和控制并联的多个发酵罐进行发酵的进程，使发酵过程可以连续进行并且根据需求量不断同时扩大生产乳酸菌剂。

本实用新型中的营养调配系统，发酵系统与第一泵并联后，营养调配系统可以根据连续发酵的需求，不间断循环制备并提供发酵所需的营养液，增加了发酵生产过程的自动化和调节灵活性，大大提高了整个乳酸菌发酵生产过程中的自动化和连续生产效率。

在微生物菌剂生产中，充分体现了节能、环保的绿色生产工艺，本实用新型的乳酸菌剂生产成本低、有效成分高、抑菌防病效果好，其经济效益与社会效益非常显著，符合国家倡导的可持续发展产业政策。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例2的整体结构示意图；

图中各标号表示为:1-发酵系统，2-营养调配系统，3-发酵罐，4-出口阀门，5-入口阀门，6-配料桶，7-蒸汽发生器，8-出料口阀门；

(2-1)-营养罐，(2-1-1)-出口阀门，(2-1-2)-入口阀门，(2-1-3)-出水管阀门；

(2-2)-第一泵；

(2-3)-调配罐，(2-3-1)-出口阀门，(2-3-2)-入口阀门，(2-3-3)-杀菌出口阀门，(2-3-4)-第二泵，(2-3-5)-杀菌机组，(2-3-6)-杀菌入口阀门；

(3-1)-一号发酵罐，(3-2)-二号发酵罐，(3-3)-三号发酵罐，(3-4)-四号发酵罐，(3-5)-五号发酵罐，(3-6)-六号发酵罐，(3-7)-七号发酵罐，(3-8)-八号发酵罐，(3-9)-九号发酵罐，(3-10)-十号发酵罐，(3-11)-十一号发酵罐，(3-12)-十二号发酵罐，(3-13)-十三号发酵罐，(3-14)-十四号发酵罐，(3-15)-十五号发酵罐，(3-16)-十六号发酵罐；

(4-1)-一号发酵罐出口阀门，(4-2)-二号发酵罐出口阀门，(4-3)-三号发酵罐出口阀门，(4-4)-四号发酵罐出口阀门；

(5-1)-一号发酵罐入口阀门，(5-2)-二号发酵罐入口阀门，(5-3)-三号发酵罐入口阀门，(5-4)-四号发酵罐入口阀门。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

如图1所示，一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，包括发酵系统1，还包括营养调配系统2和第一泵2-2，发酵系统1、营养调配系统2和第一泵2-2三者并联，营养调配系统2可以根据连续发酵的需求，不间断循环制备并提供发酵系统1发酵所需的营养液，第一泵2-2主要是用来输送水分、发酵液和成品乳酸菌剂以及对发酵罐3中的发酵液进行循环搅拌。发酵系统1包括多个发酵罐3，多个发酵罐3并联，每个发酵罐3的下端均设有密封连通的出口管道，每个出口管道上设有出口阀门4，每个发酵罐的上端均设有密封连通的入口管道，每个入口管道上设有入口阀门5，通过分别控制每个发酵罐3的出口阀门4和入口阀门5达到使并联的发酵罐3以及发酵罐3与调配罐2-3之间根据生产需求连通后相互提供乳酸菌母种以及从调配罐2-3中获得营养液。

营养调配系统2包括营养罐2-1和调配罐2-3，营养罐2-1和调配罐2-3并联，营养罐2-1和调配罐2-3的下端均设有密封连通的出口管道，营养罐2-1和调配罐2-3的出口管道上分别设有营养罐2-1的出口阀门2-1-1和调配罐2-3的出口阀门2-3-1，营养罐2-1和调配罐2-3的上端均设有密封连通的入口管道，营养罐2-1和调配罐2-3的入口管道上分别设有营养罐2-1的入口阀门2-1-2和调配罐2-3的入口阀门2-3-2。调配罐2-3下端还设有密封连通的杀菌出口管道，杀菌出口管道上设有杀菌出口阀门2-3-3，杀菌出口管道密封连通有第二泵2-3-4，第二泵2-3-4密封连通有杀菌机组2-3-5，杀菌机组2-3-5是专门用于乳酸菌剂生产的特殊设备，杀菌机组2-3-5通过杀菌入口管道与调配罐2-3密封连通，杀菌入口管道上设有杀菌入口阀门2-3-6。

发酵系统1、营养调配系统2和第一泵2-2三者并联的具体实现方式是：每个发酵罐3，营养罐2-1和调配罐2-3的出口管道下端通过下端横向管道密封连通，每个发酵罐3，营养罐2-1和调配罐2-3的入口管道上端通过上端横向管道密封连通，上端横向管道与下端横向管道之间密封连通所述的第一泵2-2，通过上端横向管道和下端横向管道使并联的发酵罐3之间以及发酵罐3与调配罐2-3之间根据生产需求连通后相互提供乳酸菌母种以及从调配罐2-3中获得营养液。

所述的营养罐2-1，调配罐2-3和每个发酵罐3上端设有可拆卸密封顶盖，用于添加发酵生产所需的水分和乳酸菌原种和母种。

遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，包括发酵系统1，还包括营养调配系统2和第一泵2-2，发酵系统1、营养调配系统2和第一泵2-2三者并联，发酵系统1包括并联的4台发酵罐3，每个发酵罐3的下端均设有密封连通的出口管道，每个出口管道上设有出口阀门4，每个发酵罐的上端均设有密封连通的入口管道，每个入口管道上设有入口阀门5。

营养调配系统2包括并联的营养罐2-1和调配罐2-3，营养罐2-1和调配罐2-3的下端均设有密封连通的出口管道，营养罐2-1和调配罐2-3的出口管道上分别设有营养罐2-1的出口阀门2-1-1和调配罐2-3的出口阀门2-3-1，营养罐2-1和调配罐2-3的上端均设有密封连通的入口管道，营养罐2-1和调配罐2-3的入口管道上分别设有营养罐2-1的入口阀门2-1-2和调配罐2-3的入口阀门2-3-2；调配罐2-3下端还设有密封连通的杀菌出口管道，杀菌出口管道上设有杀菌出口阀门2-3-3，杀菌出口管道密封连通有第二泵2-3-4，第二泵2-3-4密封连通有杀菌机组2-3-5，杀菌机组2-3-5通过杀菌入口管道与调配罐2-3密封连通，杀菌入口管道上设有杀菌入口阀门2-3-6；每个发酵罐3，营养罐2-1和调配罐2-3的出口管道下端通过下端横向管道密封连通，每个发酵罐3，营养罐2-1和调配罐2-3的入口管道上端通过上端横向管道密封连通，上端横向管道与下端横向管道之间密封连通所述的第一泵2-2。营养罐2-1，调配罐2-3和每个发酵罐3上端设有可拆卸密封顶盖。

本实施例中，第一泵2-2和第二泵2-3-4由不锈钢制成，第一泵2-2和第二泵2-3-4均为离心泵，靠离心泵的叶轮旋转时产生的离心力来输送液体以及对液体进行循环搅拌。杀菌机组2-3-5为均质瞬时杀菌机组古伦巴，均质瞬时杀菌机组2-3-5的工作原理是当配制的发酵液通过其内部时，对发酵液进行均质和瞬时杀菌。

本实施例中的营养罐2-1、调配罐2-3和每个发酵罐3及管道阀门均由不锈钢制成，规格为食品级，每台发酵罐3的容积为2000L，调配罐2-3的容积为2000L，营养罐2-1的容积为1000L，其中，4台发酵罐3分别为一号发酵罐3-1，二号发酵罐3-2，三号发酵罐3-3和四号发酵罐3-4；营养罐2-1搭配有不锈钢的手提式配料桶6，配料桶6的容积为50L。

营养罐2-1旁边设置有蒸汽发生器7，蒸汽发生器7是常规5000W电热蒸汽发生器，营养罐2-1上端通过蒸汽入口管道与蒸汽发生器7密封连通，用于加热营养罐2-1内的液体，蒸汽入口管道上设有阀门。

营养罐2-1下端还连通有出水管，出水管上设有营养罐2-1出水管阀门2-1-3，用于配制营养液时，将营养罐2-1内的液体转移至配料桶6内。发酵系统1设有出料口，出料口上设有出料口阀门8，用于收集乳酸菌发酵剂。

本实施例的工作过程：

步骤一：准备工作：原种和母种的制备：采用端午节前后的艾草与糖蜜混合厌氧发酵3周以上，得到乳酸菌原种，成品乳酸菌含量50亿/mL以上，将获得的乳酸菌原种400L接种于1600L质量分数为10wt％的糖蜜培养液中培养，培养温度30～32℃，至干酪乳杆菌活菌指数为10～20亿/mL和酒精酵母菌活菌指数为0.05～0.2亿/mL，即得艾草乳酸菌母种；

步骤二：营养液配制：关闭所有阀门，打开营养罐2-1上端的密封顶盖，将200L净化水放入营养罐2-1内，然后关闭密封顶盖，用蒸汽发生器7将营养罐2-1中的净化水加热至40～50℃，然后打开营养罐出水管阀门2-1-3，流出30L于配料桶6内，并加入20Kg葡萄糖和10Kg食盐搅拌溶化后倒回营养罐2-1，加称200Kg糖蜜加入营养罐2-1内，启动第一泵2-2循环搅拌0.5h后，再打开营养罐出口阀门2-1-1和调配罐入口阀门2-3-2，打开第一泵2-2将营养罐2-1内的液体抽入到调配罐2-3内，打开调配罐2-3上端的密封顶盖，向调配罐2-3内加满净化水至2000L，制得含糖蜜、葡萄糖和食盐的营养液2000L，同时启动第二泵2-3-4与均质瞬时杀菌机组2-3-5，使营养液通过第二泵2-3-4、均质瞬时杀菌机组2-3-5、调配罐2-3之间循环，循环2h后，关闭所有阀门，打开调配罐出口阀门2-3-1、一号发酵罐入口阀门5-1和二号发酵罐入口阀门5-2，用第一泵2-2将调配罐2-3中的营养液抽到一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2内，每罐送995L营养液。

步骤三：接种后深层发酵：打开一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2顶盖，再分别加入步骤一中制备好的乳酸菌母种各1000L，乳酸菌原种各5L，打开第一泵2-2，搅拌2h后，盖好密封顶盖，深层发酵，夏季发酵时间为3至4天，秋冬季可用2000W烧水器加热发酵液温度至30℃左右发酵5至7天即可。

步骤四：连续扩大发酵：重复步骤二，在营养液调配系统2中配制营养液，打开调配罐出口阀门2-3-1、三号发酵罐入口阀门5-3和四号发酵罐入口阀门5-4，用第一泵2-2将调配罐2-3中的营养液抽到三号发酵罐3-3和四号发酵罐3-4内，每罐送1000L营养液，当一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2内的乳酸菌剂发酵成熟后，打开一号发酵罐出口阀门4-1，二号发酵罐出口阀门4-2，三号发酵罐入口阀门5-3和四号发酵罐入口阀门5-4，通过第一泵2-2从一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2内各抽取1000L乳酸菌剂送至并联的三号发酵罐3-3和四号发酵罐3-4内作为母种，即以一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2发酵生成的乳酸菌的一半作为母种提供给三号发酵罐3-3和四号发酵罐3-4，剩下的一半作为一号发酵罐3-1和二号发酵罐3-2继续发酵的母种，通过营养调配系统2和第一泵2-2循环提供营养液，使4台发酵罐3连续发酵扩大生产，并且开启出料口阀门8即可以从出料口处收集乳酸菌发酵剂。

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1不同的是，本实施例的发酵系统1包括并联的16台发酵罐3，本实施例的工作过程在实施例1步骤四的基础上，增加以下步骤：

步骤五：当一号发酵罐3-1，二号发酵罐3-2，三号发酵罐3-3和四号发酵罐3-4连续发酵成熟后，将这4台发酵罐3中的乳酸菌通过第一泵2-2分别抽取一半至五号发酵3-5，六号发酵罐3-6，七号发酵罐3-7和八号发酵罐3-8中作为其发酵的母种，通过营养调配系统2和第一泵2-2向一至八号发酵罐3循环提供营养液，使8台发酵罐3连续发酵扩大生产；

步骤六：当一至八号发酵罐3连续发酵成熟后，将这8台发酵罐3中的乳酸菌通过第一泵2-2分别抽取一半至九号发酵罐3-9，十号发酵罐3-10，十一号发酵罐3-11，十二号发酵罐3-12，十三号发酵罐3-13，十四号发酵罐3-14，十五号发酵罐3-15和十六号发酵罐3-16中作为其发酵的母种，通过营养调配系统2和第一泵2-2向一至十六号发酵罐3循环提供营养液，使16台发酵罐3连续发酵扩大生产，并且开启出料口阀门8即可以从出料口处收集乳酸菌发酵剂。

Claims (10)

1.一种植物乳酸菌剂发酵生产设备，包括发酵系统(1)，发酵系统(1)包括多个发酵罐(3)，所述的多个发酵罐(3)并联，其特征在于，还包括营养调配系统(2)和第一泵(2-2)，所述的发酵系统(1)、营养调配系统(2)和第一泵(2-2)三者并联；

所述的营养调配系统(2)包括营养罐(2-1)和调配罐(2-3)，所述的营养罐(2-1)和调配罐(2-3)并联；每个发酵罐(3)、营养罐(2-1)和调配罐(2-3)的上端均设有密封连通的入口管道，每个发酵罐(3)、营养罐(2-1)和调配罐(2-3)的下端均设有密封连通的出口管道，每个入口管道和出口管道上均设有阀门；

所述的营养罐(2-1)、调配罐(2-3)和每个发酵罐(3)上端设有可拆卸密封顶盖。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的调配罐(2-3)下端还设有密封连通的杀菌出口管道，杀菌出口管道上设有杀菌出口阀门(2-3-3)，杀菌出口管道密封连通有第二泵(2-3-4)，第二泵(2-3-4)密封连通有杀菌机组(2-3-5)，杀菌机组(2-3-5)通过杀菌入口管道与调配罐(2-3)密封连通，杀菌入口管道上设有杀菌入口阀门(2-3-6)。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述的第一泵(2-2)和第二泵(2-3-4)由不锈钢制成，第一泵(2-2)和第二泵(2-3-4)均为离心泵。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述的杀菌机组(2-3-5)为均质瞬时杀菌机组古伦巴。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的发酵罐(3)有4～16台。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的营养罐(2-1)，调配罐(2-3)和每个发酵罐(3)均由不锈钢制成，规格为食品级。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的营养罐(2-1)搭配有配料桶(6)；所述的配料桶(6)为不锈钢的手提式配料桶。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的营养罐(2-1)旁边设置有蒸汽发生器(7)，蒸汽发生器(7)是常规5000W电热蒸汽发生器；所述的营养罐(2-1)上端通过蒸汽入口管道与蒸汽发生器(7)密封连通，所述的蒸汽入口管道上设有阀门。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的营养罐(2-1)下端还连通有出水管，出水管上设有营养罐(2-1)出水管阀门(2-1-3)。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的发酵系统(1)设有出料口，出料口上设有出料口阀门(8)。