CN211471418U - 一种高效乳酸发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高效乳酸发酵装置，包括发酵罐、发酵液循环机构和供气机构；发酵液循环机构包括增压水泵、液用外盘管和液用内盘管；供气机构包括增压气泵、气用外盘管和气用内盘管；液用外盘管和气用外盘管分别安装在发酵罐内壁上，液用内盘管和气用内盘管分别通过支撑机构安装在发酵罐内。本实用新型利用液用外盘管、液用内盘管和增压水泵实现发酵液在发酵容器内的搅拌混合，同时利用气用外盘管、气用内盘管和增压气泵实现无菌空气多点注入，不仅可以实现发酵液无死角的搅拌混合，还可以使发酵容器内各个区域的发酵液中含氧量较为均衡，有利于各个区域内发酵液发酵程度相近。

Description

一种高效乳酸发酵装置

技术领域

本实用新型涉及乳酸发酵设备技术领域。具体地说是一种高效乳酸发酵装置。

背景技术

在乳酸发酵生产过程中，随着生产规模的扩大，乳酸发酵容器的容量也需要进行相应的增大。在扩容后的乳酸发酵容器中使用机械搅拌，不仅搅拌死角的范围扩大，而且了为了提高发酵液混合程度只有搅拌时间，这就造成了发酵时间也需要进行延长，从而延长了生产时间。而且现有的乳酸发酵装置仅仅通过从发酵容器底部鼓入无菌空气很难满足多区域发酵液需氧量，这就会导致发酵程度不均匀，为了提高发酵程度不得不延长发酵时间。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高效乳酸发酵装置，利用液用外盘管、液用内盘管和增压水泵实现发酵液在发酵容器内的搅拌混合，同时利用气用外盘管、气用内盘管和增压气泵实现无菌空气多点注入，不仅可以实现发酵液无死角的搅拌混合，还可以使发酵容器内各个区域的发酵液中含氧量较为均衡，有利于各个区域内发酵液发酵程度相近。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种高效乳酸发酵装置，包括：

发酵罐，用以进行乳酸发酵的容器；所述发酵罐罐顶上安装有与所述发酵罐内部流体导通的排气管、气压表、进料管和接种管，所述接种管出液端设置在所述发酵罐内且安装有接种喷头；所述发酵罐罐底安装有所述发酵罐内部流体导通的出料管；所述发酵罐侧壁上安装有监测所述发酵罐内发酵液温度的温度计；

发酵液循环机构，用以对所述发酵罐内发酵液进行混合；所述发酵液循环机构包括增压水泵、液用外盘管和液用内盘管；

供气机构，用以向所述发酵罐内补充无菌含氧空气；所述供气机构包括增压气泵、气用外盘管和气用内盘管；

所述液用外盘管和所述气用外盘管分别安装在所述发酵罐内壁上，所述液用内盘管和所述气用内盘管分别通过支撑机构安装在所述发酵罐内，所述液用外盘管、所述气用外盘管、所述液用内盘管和所述气用内盘管同轴安装，从所述液用外盘管上的出液支管中流出的液体、从所述液用内盘管上的出液支管中流出的液体、从所述气用外盘管上出气支管中流出的气体和从所述气用内盘管上的出气支管中流出的气体在所述发酵罐内壁束缚下做相同的顺时针或逆时针运动；所述液用外盘管进液端和所述液用内盘管进液端分别与设置在所述发酵罐外侧的所述增压水泵出液端流体导通连接，所述增压水泵进液端与所述发酵罐流体导通连接且设置在所述发酵罐罐底上；所述气用外盘管进气端和所述气用内盘管进气端分别与所述增压气泵出气端流体导通连接。

上述高效乳酸发酵装置，所述气用外盘管套在所述液用外盘管上且所述气用外盘管内壁与所述液用外盘管外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

上述高效乳酸发酵装置，所述气用内盘管套在所述液用内盘管上且所述气用内盘管内壁与所述液用内盘管外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

上述高效乳酸发酵装置，所述出气支管套在所述出液支管上且所述出气支管内壁与所述出液支管外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

上述高效乳酸发酵装置，所述出液支管出液端设置在所述出气支管外侧。

上述高效乳酸发酵装置，所述发酵液循环机构还包括发酵液喷头，所述发酵液喷头安装在所述发酵罐灌顶内壁上且与所述增压水泵出液端流体导通连接。

上述高效乳酸发酵装置，所述增压水泵出液端上安装有用以对发酵液加热或者降温的制冷制热机构。

上述高效乳酸发酵装置，所述接种喷头的喷液方向朝向所述发酵罐中轴。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本实用新型利用液用外盘管、液用内盘管和增压水泵实现发酵液在发酵容器内的搅拌混合，同时利用气用外盘管、气用内盘管和增压气泵实现无菌空气多点注入，不仅可以实现发酵液无死角的搅拌混合，还可以使发酵容器内各个区域的发酵液中含氧量较为均衡，有利于各个区域内发酵液发酵程度相近，从而有利于提高发酵液中菌种与待发酵液的混合均与的速度，节省混合时间，同时有利于节省发酵时间。

2.本实用新型利用出气支管套在出液支管上实现进气和发酵液循环性流动，有利于提高发酵液整体含氧量和发酵容器内各个区域内发酵液含氧量的均衡性，从而有利于发酵容器内各个区域内发酵液发酵程度的均衡性。

附图说明

图1为本实用新型高效乳酸发酵装置的结构示意图；

图2为本实用新型高效乳酸发酵装置的液用外盘管和气用外盘管装配结构示意图；

图3为本实用新型高效乳酸发酵装置的液用内盘管和气用内盘管装配结构示意图。

图中附图标记表示为：1-发酵罐；2-增压水泵；3-增压气泵；4-气用外盘管；5-气用内盘管；6-支撑机构；7-进料管；8-排气管；9-接种管；10-发酵液喷头；11-气压表；12-出料管；13-温度计；14-液用外盘管；15-出气支管；16-出液支管；17-液用内盘管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型高效乳酸发酵装置，包括用以进行乳酸发酵的容器的发酵罐1、用以对所述发酵罐1内发酵液进行混合的发酵液循环机构和用以向所述发酵罐1内补充无菌含氧空气的供气机构。其中，所述发酵罐1罐顶上安装有与所述发酵罐1内部流体导通的排气管7、气压表11、进料管7和接种管9，所述接种管9出液端设置在所述发酵罐1内且安装有接种喷头；所述发酵罐1罐底安装有所述发酵罐1内部流体导通的出料管12；所述发酵罐1侧壁上安装有监测所述发酵罐1内发酵液温度的温度计13；所述发酵液循环机构包括增压水泵2、液用外盘管14和液用内盘管17；所述供气机构包括增压气泵3、气用外盘管4和气用内盘管5；所述液用外盘管14和所述气用外盘管4分别安装在所述发酵罐1内壁上，所述液用内盘管17和所述气用内盘管5分别通过支撑机构6安装在所述发酵罐1内，所述液用外盘管14、所述气用外盘管4、所述液用内盘管17和所述气用内盘管5同轴安装，从所述液用外盘管14上的出液支管16中流出的液体、从所述液用内盘管17上的出液支管16中流出的液体、从所述气用外盘管4上出气支管15中流出的气体和从所述气用内盘管5上的出气支管15中流出的气体在所述发酵罐1内壁束缚下做相同的顺时针或逆时针运动；所述液用外盘管14进液端和所述液用内盘管17进液端分别与设置在所述发酵罐1外侧的所述增压水泵2出液端流体导通连接，所述增压水泵2进液端与所述发酵罐1流体导通连接且设置在所述发酵罐1罐底上；所述气用外盘管4进气端和所述气用内盘管5进气端分别与所述增压气泵3出气端流体导通连接。其中，所述支撑机构6为支杆；所述增压水泵2出液端上安装有用以对发酵液加热或者降温的制冷制热机构，所述制冷制热机构为冷热一体机；所述接种喷头的喷液方向朝向所述发酵罐1中轴。

为了减少弱搅拌区域以及所述液用外盘管14、所述液用内盘管17、所述气用外盘管4和所述气用内盘管5所占用总空间，本实施例中，将所述气用外盘管4套在所述液用外盘管14上且所述气用外盘管4内壁与所述液用外盘管14外壁之间设有供气体自由流通的间隙，并将所述气用内盘管5套在所述液用内盘管17上且所述气用内盘管5内壁与所述液用内盘管17外壁之间设有供气体自由流通的间隙，同时将所述出气支管15套在所述出液支管16上且所述出气支管15内壁与所述出液支管16外壁之间设有供气体自由流通的间隙，且将所述出液支管16出液端设置在所述出气支管15外侧。其中，所述出气支管15套在所述出液支管16上且将所述出液支管16出液端设置在所述出气支管15外侧有利于促进无菌含氧空气中的氧溶入发酵液中，从而提高发酵液的含氧量。

为提高待发酵液与菌种的混合程度，本实施例中，所述发酵液循环机构还包括发酵液喷头10，所述发酵液喷头10安装在所述发酵罐1灌顶内壁上且与所述增压水泵2出液端流体导通连接。

使用本实用新型进行乳酸发酵时，通过所述进料管7向所述发酵罐1内加入待发酵溶液和调节发酵溶液pH值用溶液，同时将含有菌种的溶液通过所述接种喷头喷入所述发酵罐1内，在向所述发酵罐1内加入含有菌种的溶液的同时启动所述增压水泵2和所述增压气泵3，促进含有菌种的溶液与待发酵溶液进行混合。而且随着发酵的进行，利用所述发酵液循环机构和所述供气机构可以是发酵液中已发酵溶液与为发酵溶液的混合，从而促进发酵的进行，同时避免搅拌死区存在，也就促进所述发酵罐1内各个区域发酵液的发酵程度区域均衡。相对于原有的机械搅拌发酵装置，达到同一发酵程度，利用本实用新型进行发酵所需时间缩短了三分之一左右。

其中，被从所述出液支管16内压出的发酵液流速比所述发酵罐1内原有的发酵液流速高，这使得从所述出液支管16中流出的发酵液推动所述发酵罐1内原有的发酵液进行运动，并在所述发酵罐1内壁的束缚下形成转动，而且在所述出气支管15中有无菌含氧空气喷出情况下，所述发酵罐1内的发酵液会进一步地被推着绕所述发酵罐1中轴转动。并且在所述气用外盘管4、所述液用外盘管14、所述气用内盘管5和所述液用内盘管17的配合使用下，所述发酵罐1中的发酵液发生混流转动同时，无菌含氧空气中的氧气也会溶入发酵液内，进而促进发酵进程。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种高效乳酸发酵装置，其特征在于，包括：

发酵罐(1)，用以进行乳酸发酵的容器；所述发酵罐(1)罐顶上安装有与所述发酵罐(1)内部流体导通的排气管(8)、气压表(11)、进料管(7)和接种管(9)，所述接种管(9)出液端设置在所述发酵罐(1)内且安装有接种喷头；所述发酵罐(1)罐底安装有所述发酵罐(1)内部流体导通的出料管(12)；所述发酵罐(1)侧壁上安装有监测所述发酵罐(1)内发酵液温度的温度计(13)；

发酵液循环机构，用以对所述发酵罐(1)内发酵液进行混合；所述发酵液循环机构包括增压水泵(2)、液用外盘管(14)和液用内盘管(17)；

供气机构，用以向所述发酵罐(1)内补充无菌含氧空气；所述供气机构包括增压气泵(3)、气用外盘管(4)和气用内盘管(5)；

所述液用外盘管(14)和所述气用外盘管(4)分别安装在所述发酵罐(1)内壁上，所述液用内盘管(17)和所述气用内盘管(5)分别通过支撑机构(6)安装在所述发酵罐(1)内，所述液用外盘管(14)、所述气用外盘管(4)、所述液用内盘管(17)和所述气用内盘管(5)同轴安装，从所述液用外盘管(14)上的出液支管(16)中流出的液体、从所述液用内盘管(17)上的出液支管(16)中流出的液体、从所述气用外盘管(4)上出气支管(15)中流出的气体和从所述气用内盘管(5)上的出气支管(15)中流出的气体在所述发酵罐(1)内壁束缚下做相同的顺时针或逆时针运动；所述液用外盘管(14)进液端和所述液用内盘管(17)进液端分别与设置在所述发酵罐(1)外侧的所述增压水泵(2)出液端流体导通连接，所述增压水泵(2)进液端与所述发酵罐(1)流体导通连接且设置在所述发酵罐(1)罐底上；所述气用外盘管(4)进气端和所述气用内盘管(5)进气端分别与所述增压气泵(3)出气端流体导通连接。

2.根据权利要求1所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述气用外盘管(4)套在所述液用外盘管(14)上且所述气用外盘管(4)内壁与所述液用外盘管(14)外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

3.根据权利要求2所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述气用内盘管(5)套在所述液用内盘管(17)上且所述气用内盘管(5)内壁与所述液用内盘管(17)外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

4.根据权利要求3所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述出气支管(15)套在所述出液支管(16)上且所述出气支管(15)内壁与所述出液支管(16)外壁之间设有供气体自由流通的间隙。

5.根据权利要求4所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述出液支管(16)出液端设置在所述出气支管(15)外侧。

6.根据权利要求1～5任一所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述发酵液循环机构还包括发酵液喷头(10)，所述发酵液喷头(10)安装在所述发酵罐(1) 罐顶内壁上且与所述增压水泵(2)出液端流体导通连接。

7.根据权利要求6所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述增压水泵(2)出液端上安装有用以对发酵液加热或者降温的制冷制热机构。

8.根据权利要求7所述的高效乳酸发酵装置，其特征在于，所述接种喷头的喷液方向朝向所述发酵罐(1)中轴。

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