CN209352875U - 一种制备植物酵素的发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备植物酵素的发酵装置，包括支架、罐体、搅拌装置、进水口、物料口、接种口、盖板、压力表、安全阀、进气结构、干料出口和液体出口；罐体包括隔层、主罐体和夹套，隔层上设置有小孔并将主罐体分为发酵腔和酵素腔，夹套内连通有循环水；酵素腔上方连接盖板并设置有进水口，下方连通罐体底部设置的液体出口；发酵腔上方连接盖板并设置有物料口，下方连通隔层底部设置的干料出口。该装置设置计了一种新型罐体结构，通过增加隔层实现发酵过程和酵素分离过程的耦合，简化了工艺步骤，提升了生产效率。

Description

一种制备植物酵素的发酵装置

技术领域

本实用新型属于发酵设置备技术领域，特别涉及一种适用于植物酵素的发酵装置。

背景技术

植物酵素是一种以乳酸菌、酵母菌等益生菌发酵果蔬或者植物药材而制成的一种富含脂肪酶、蛋白酶和超氧化物歧化酶以及乳酸、醋酸及少量乙醇等营养成分的液体或固体食品，具有消炎抗菌、抗氧化、解酒护肝、美白和改善肠道微环境的作用。

现有技术中通常用到的植物酵素发酵装置，一般采用的是液体深层发酵法，将固体培养物、液体培养物混合于一个发酵腔内发酵，这样发酵产物需进一步的分离纯化，大大限制了生产效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，提高生产效率，本实用新型实施例提供了一种制备植物酵素的发酵装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种制备植物酵素的发酵装置，包括支架、沿竖向设置于支架上的圆柱形的罐体、搅拌装置、进水口、物料口、盖板、接种口、压力表、气管结构、安全阀、罐体下方的干料出口和液体出口；所述罐体包括隔层、主罐体和夹套，所述盖板设置在所述罐体上方，所述隔层上方连接所述盖板，所述隔层下方连接在支撑脚上，所述支撑脚为实体圆柱结构，所述支撑脚连接在所述隔层和所述主罐体之间，所述隔层上设置有小孔，所述隔层将所述主罐体分为发酵腔和酵素腔，所述主罐体上方连接所述盖板、下方连接所述支架；所述搅拌装置包括由上至下设置在所述发酵腔内轴线上的电机、搅拌轴和搅拌叶；所述进水口设置在所述盖板上方且连通于所述酵素腔；所述物料口设置在所述盖板上方且连通于所述发酵腔；所述接种口设置在所述盖板上方且连通于所述发酵腔；所述压力表设置于所述盖板上方且连通于所述发酵腔；所述安全阀竖直设置在所述盖板上方；所述气管结构设置在所述盖板上方且穿过所述盖板连通于所述发酵腔；所述干料出口设置在所述罐体底部连通于所述发酵腔，所述液体出口设置在所述主罐体底部连通于所述酵素腔。

进一步地，本实用新型实施例中的夹套包裹在所述主罐体外层，所述夹套在所述主罐体底部和侧部空出，在所述夹套侧部空出部位设置有温度监控装置和pH监控装置,所述温度监控装置和所述pH监控装置连通于所述酵素腔,所述夹套在底部和上方分别设置有循环水入口和循环水出口。

进一步地，本实用新型实施例中的述温度监控装置和pH监控装置连通于所述酵素腔。

优选地，本实用新型实施例中的罐体的高径比为1.2:1-1.8:1。

优选地，本实用新型实施例中的隔层与主罐体的内表面积之比为1:1.2-1:1.5。

具体地，本实用新型实施例中的小孔连通所述发酵腔和所述酵素腔，直径为5-15mm,密度为3000-30000个/m²。

进一步地，本实用新型实施例中的搅拌叶设置有1-4层，每层设置有2-6片，每片搅拌叶长度与所述隔层圆柱体直径之比为1:2.2-1:4。

具体地，本实用新型实施例中的气管结构设置有两个分支管道：浅层气管和深层气管，所述浅层气管末端突出所述盖板长度为所述发酵腔高度的1/10-1/20，所述深层气管末端与所述隔层竖直距离为所述发酵腔高度的1/10-1/20。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型实施例提供了一种制备植物酵素的发酵装置，该装置设计了三层的罐体结构，每层罐体作用不同，通过隔层实现发酵和分离的耦合，通过夹套实现温度控制。该装置结构新颖，操作简便，缩短了工艺流程，提升了生产效率。同时，该装置可以连接供气、排气装置和循环水的加热、冷却装置，实现罐体的灭菌、温度的控制、供氧和排尾气的功能，可灵活变动，能够满足各种植物酵素发酵的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的制备植物酵素的发酵装置的结构示意图；

图中：1罐体、1-1隔层、1-2主罐体、1-3夹套、1-4小孔、2发酵腔、2-1支撑脚、3酵素腔、4循环水出口、5盖板、6支架、7循环水入口、8温度检测装置、9 pH监控装置、10 进水口、11物料口、12 搅拌装置、12-1 电机、12-2 搅拌叶、12-3 搅拌轴、13接种口、14压力表、15气管结构、15-1深层气管、15-2浅层气管、 16液体出口、17安全阀、18干料出口。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”术语应做广义理解，例如，能够是固定连接，也能够是可拆卸连接，或成一体；能够是机械连接，也能够是电连接；能够是直接相连，也能够通过中间媒介间接相连，能够是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；而“连通”做狭义理解，仅指空间上的相通。

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，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型提供了一种制备植物酵素的发酵装置，该装置包括支架6、沿竖向设置于支架6上的圆柱形的罐体1、搅拌装置12、进水口10、物料口11、盖板5、接种口13、压力表14、安全阀17、气管结构15、罐体下方的干料出口18和液体出口16。罐体包括隔层1-1、主罐体1-2和夹套1-3三层机构，盖板5设置于罐体1上方。隔层1-1上方连接盖板5，隔层1-1下方连接在支撑脚2-1上，支撑脚2-1为实体圆柱结构，支撑脚2-1连接在隔层1-1和主罐体1-2之间，支撑脚为隔层的下方支撑装置，可以起到固定隔层的作用。隔层1-1上设置有小孔1-4，隔层将主罐体1-2分为发酵腔2和酵素腔3，发酵腔2可以盛放植物药材等固体培养基，酵素腔3可以盛放发酵产生的酵素。主罐体1-2上方连接盖板5，下方设置在支架6上。搅拌装置12包括由上至下设置在所述发酵腔2内轴线上的电机12-1、搅拌轴12-3和搅拌叶12-2，整个搅拌装置12可以在发酵过程中实现更好的传质效果。进水口10设置在盖板5上方且连通于酵素腔3，进水口10可以为发酵提供无菌水和清洗酵素腔用水。物料口11设置在盖板5上方且连通于所述发酵腔2，物料口11可以起到添加植物药材等培养基物料、观察视窗和清洗发酵腔的作用。接种口13设置在盖板5上方且连通于发酵腔2，接种口13可以用来为发酵无菌接种益生菌。压力表14可以是普通指针压力表、数显压力表或精密压力表。安全阀17可以是重锤式安全阀、弹簧式安全阀或脉冲式安全阀。气管结构15设置在盖板5上方且连通于发酵腔2，气管结构可以为发酵提供无菌压缩空气或氧气，还可以接通排气装置。夹套1-3包裹在主罐体1-2外层，并在主罐体1-2底部和侧部空出，夹套1-3在底部和上方分别设置有循环水入口7和循环水出口4，夹套内可以注入循环水，循环水可以连接外部的加热和冷却装置来控制主罐体1-2内部的温度。在夹套1-3侧部空出部位设置有温度监控装置8和pH监控装置9,温度监控装置8和pH监控装置9连通于所述酵素腔3,用以监控发酵腔内部的温度和pH；温度监控装置可以连接外部用以加热和冷却的联动控制装置,pH监控装置可以和外部的加酸和加碱装置联动控制，加酸和加碱装置可以通过进水口位置加装。干料出口18设置于所述罐体1底部连通于发酵腔2，干料出口18可以排放罐体的固体废渣。液体出口16设置于主罐体1-2底部和夹套1-3底部空出部位，液体出口设置于所述罐体1底部连通于所述酵素腔3，用来收集发酵产生的酵素和排放清洗的废液，外部可以连接酵素的收集罐和废液排放管道。

优选地，罐体的高径比为1.2:1-1.8:1，可以提升其经向传质效果。

具体地，小孔连通发酵腔和酵素腔，直径为5-15mm,密度为3000-30000个/m²，小孔的设置可以起到固液分隔的作用也不影响酵素的扩散，还可以避免固体残渣堵塞。

优选地，隔层与主罐体的内表面积之比为1:1.2-1:1.5（隔层上小孔面积忽略不计），可以防止发酵腔内的固体料渣混入酵素腔。

进一步地，搅拌叶设置有1-4层，每层设置有2-6片，每片搅拌叶长度与所述隔层直径之比为1:2.2-1:4，搅拌叶的长度可以起到充分的混匀效果，并且不会产生过多的泡沫。

具体地，气管结构设置有两个分支管道：浅层气管和深层气管，所述浅层气管末端突出所述盖板长度为所述发酵腔高度的1/10-1/20，所述深层气管末端与所述隔层竖直距离为所述发酵腔高度的1/10-1/20，浅层气管可以在发酵液面表明进气或者排放发酵过程产生的气体，深层气管可以在发酵液面以下进气。

应用上述结构时，将植物药材或果蔬等通过所述物料口投入所述发酵腔内，从所述进水口加水，将发酵菌种从所述接种口无菌加入，利用所述的搅拌装置促使发酵过程中的均衡稳定，利用所述温度监控装置和所述夹套的循环水控制整个所述主罐体内的温度，利用所述pH检测装置和外部加装的加酸加碱装置可以实时监控所述主罐体内的pH值,利用所述气管结构能够连接外部的供气和排气装置进行供气和排气。该实用新型利用隔层实现发酵腔和酵素腔的分隔，发酵过程中植物药材在发酵腔内通过搅拌装置可以充分地传质均衡，产生的酵素可以快速扩散至酵素腔，发酵完成后或发酵过程中，可以通过所述液体出口快速地排放出酵素液，而植物废渣则可以通过干料出口排出，实现了发酵和分离过程的耦合，提高了生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制备植物酵素的发酵装置，包括支架（6）、沿竖向设置于支架（6）上的圆柱形的罐体(1)、搅拌装置(12)、进水口（10）、物料口（11）、盖板（5）、接种口（13）、压力表（14）、气管结构（15）、安全阀（17）、罐体下方的干料出口(18)和液体出口（16）；其特征在于，所述罐体（1）包括隔层（1-1）、主罐体（1-2）和夹套（1-3），所述盖板（5）设置在所述罐体（1）上方，所述隔层（1-1）上方连接所述盖板（5），所述隔层（1-1）下方连接在支撑脚（2-1）上，所述支撑脚（2-1）为实体圆柱结构，所述支撑脚（2-1）连接在所述隔层（1-1）和所述主罐体（1-2）之间，所述隔层（1-1）上设置有小孔（1-4），所述隔层将所述主罐体（1-2）分为发酵腔（2）和酵素腔（3），所述主罐体（1-2）上方连接所述盖板（5）、下方连接所述支架（6）；所述搅拌装置（12）包括由上至下设置在所述发酵腔(2)内轴线上的电机（12-1）、搅拌轴（12-3）和搅拌叶（12-2）；所述进水口（10）设置在所述盖板（5）上方且连通于所述酵素腔（3）；所述物料口（11）设置在所述盖板（5）上方且连通于所述发酵腔（2）；所述接种口（13）设置在所述盖板（5）上方且连通于所述发酵腔（2）；所述压力表（14）设置于所述盖板（5）上方且连通于所述发酵腔（2）；所述安全阀（17）竖直设置在所述盖板（5）上方；所述气管结构（15）设置在所述盖板（5）上方且穿过所述盖板（5）连通于所述发酵腔（2）；所述干料出口（18）设置在所述罐体（1）底部连通于所述发酵腔（2），所述液体出口（16）设置在所述主罐体（1-2）底部连通于所述酵素腔（3）。

2.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述夹套（1-3）包裹在所述主罐体（1-2）外层，所述夹套（1-3）在所述主罐体（1-2）底部和侧部空出，在所述夹套（1-3）侧部空出部位设置有温度监控装置（8）和pH监控装置(9)；所述夹套(1-3)在底部和上方分别设置有循环水入口(7)和循环水出口(4)。

3.根据权利要求2所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述温度监控装置(8)和所述pH监控装置(9)连通于所述酵素腔(3)。

4.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述罐体(1)的高径比为1.2:1-1.8:1。

5.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述隔层（1-1）与所述主罐体（1-2）的内表面积之比为1:1.2-1:1.5。

6.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述小孔（1-4）连通所述发酵腔（2）和所述酵素腔（3），所述小孔（1-4）直径为5-15mm,密度为3000-30000个/m²。

7.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述搅拌叶(12-2)设置有1-4层，每层设置有2-6片，每片搅拌叶（12-2）长度与所述隔层（1-1）圆柱体直径之比为1:2.2-1:4。

8.根据权利要求1所述的制备植物酵素的发酵装置，其特征在于，所述气管结构（15）设置有两个分支管道：浅层气管（15-2）和深层气管（15-1），所述浅层气管（15-2）末端突出所述盖板（5）长度为所述发酵腔（2）高度的1/10-1/20，所述深层气管（15-1）末端与所述隔层（1-1）竖直距离为所述发酵腔（2）高度的1/10-1/20。