CN211771218U - 一种多菌种复合发酵生产用发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，属于生物技术领域，包括壳体，壳体上设有进料口、出料口及排气口，壳体包括内壳体和外壳体，内壳体与外壳体之间形成有容纳腔；电热管，电热管盘绕于内壳体的外壁，电热管以第一温度对内壳体加热；红外预热单元，红外预热单元设置于内壳体的内壁，第一温度低于第二温度；搅拌单元，搅拌单元设置于外壳体；通过在内壳体的内壁和外壁上设置红外预热和电热管，能够实现对发酵原料进行预热和常态加热两种不同加热温度的目的，通过预热和常态加热两种温度的加热，能够增强发酵原料水解后的单体或低聚物的稳定性，可以使发酵原料液化，使发胶原料能够被彻底水解，同时还能敦化发酵原料中的天然抑制物。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物技术领域，尤其涉及一种多菌种复合发酵生产用发酵装置。
背景技术
发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下进行生命活动过程中来制备生物菌体的过程，微生物菌种在日常生活中的食品工业、生物和化学工业中均有广泛用途，例如：酸奶的制备、酒水的制备等。这些微生物在发酵时往往需要对其所处发酵环境进行加热，现有技术中对微生物的发酵装置加热的方式主要有水浴加热、直接加热和蒸汽加热的方式，对于加热的均匀性来说，水浴加热较均匀，蒸汽加热次之，直接加热效果最差。但是，无论是上述哪种加热方式均没设置预热结构，由于预热的温度一般情况下为100℃左右，而微生物发酵的常态温度一般为50℃左右，故而直接对发酵装置进行加热的方式并不能直接代替预热的情况，而微生物的发酵是将淀粉或多聚体水解成葡萄糖等单体或低聚物，然后再进行反应的过程，以上在不预热的情况下直接对发酵原料进行加热往往会使得水解后的葡萄糖等单体或低聚物不稳定，致使发酵原料不能完全水解，使得发酵过程不尽如人意。
需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
实用新型内容
本申请是为了解决目前发酵装置不存在预热单元，仅仅能够对发酵装置进行直接加热，导致水解后的单体或低聚物不稳定，致使发酵原料不能完全水解的问题，故而，设计一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其具体为
一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，包括：
壳体，壳体上设有进料口、出料口及排气口，壳体包括内壳体和外壳体，内壳体与外壳体之间形成有容纳腔；
电热管，电热管盘绕于内壳体的外壁，电热管以第一温度对内壳体加热；
红外预热单元，红外预热单元设置于内壳体的内壁，红外预热单元以第二温度对内壳体预热，第一温度低于第二温度；
搅拌单元，搅拌单元设置于外壳体，能够对发酵原料搅拌。
优选的，在外壳体的内壁上设有保温层。
优选的，红外预热单元为红外加热管，红外加热管与电热管并联连接。
进一步优选的，还包括：
过滤网，过滤网可拆卸设置于内壳体内，且过滤网位于搅拌单元的下方。
进一步优选的，还包括：
二氧化碳输气装置，二氧化碳输气装置设置于壳体的底部。
进一步优选的，上述搅拌单元包括：
驱动电机，驱动电机设置于壳体的顶端；
搅拌轴，搅拌轴与驱动电机连接，搅拌轴上沿搅拌轴的轴向方向设有滑槽；
活动盘，活动盘滑动设置于滑槽，能够沿滑槽上下滑动；
固定盘，固定盘设置于搅拌轴的底端；
若干弹性搅拌条，弹性搅拌条设置于活动盘与固定盘之间，所述驱动电机带动个所属搅拌轴转动致使使得弹性搅拌条变形进而使得活动盘在滑槽中上下滑动，从而弹性搅拌条搅拌发酵原料。
优选的，活动盘和固定盘为空心壳体结构。
优选的，上述滑槽设置三条，三条滑槽沿搅拌轴的周向间隔均匀设置。
优选的，在上述弹性搅拌条的中间位置设有配重块。
优选的，上述活动盘和固定盘的上端面为弧形面。
本实用新型通过在内壳体的内壁和外壁上设置红外预热和电热管，能够实现对发酵原料进行预热和常态加热两种不同加热温度的目的，通过预热和常态加热两种温度的加热，能够增强发酵原料水解后的单体或低聚物的稳定性，可以使发酵原料液化，使发胶原料能够被彻底水解，同时还能敦化发酵原料中的天然抑制物；另外，本申请还通过设置弹性搅拌条，搅拌条能够通过自身变形来增大与发酵原料的接触面积来提高搅拌的均匀性进而使得反应充分，同时还提高反应速率。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为本实用新型的主视图；
图3为图2中弹性搅拌条变形的结构示意图；
图4为驱动单元的立体图。
图中，1、外壳体，2、内壳体，3、容纳腔，4、进料口，5、盖体，6、搅拌单元，601、驱动电机，602、搅拌轴，603、活动盘，604、滑槽，605、配重块，606、弹性搅拌条，607、固定盘，7、排气口，8、过滤网，9、进气管，10、进气开关，11、卸料开关，12、出料管，13、电热管，14、保温层，15、红外加热管。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1-4所示，一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，包括壳体，该壳体包括内壳体2和外壳体1，内壳体2和外壳体1为圆柱形壳体结构，内壳体2与外壳体1之间形成有容纳腔3，内壳体2顶端设有可闭合的盖体5，在盖体5上设有进料口4和排气口7,发酵原料通过进料口4进入内壳体2内，排气口7能够排出发酵过程中产生的气体，同时在内壳体2和外壳体1的底端设有出料口，出料口处连接有出料管12，在出料管12上设有卸料开关11，卸料开关11能够控制出料管12的通断来控制卸料的进行，发酵后的各种菌种通过出料管12排出；在内壳体2与外壳体1之间设有电热管13，电热管13盘绕在内壳体2的外壁上，电热管13能够对内壳体2内的发酵原料以第一温度进行常态加热，常态加热时的第一温度一般为50℃左右，该温度是微生物代谢最适宜的温度；另外，在内壳体2的内壁上还设有红外预热单元，该红外预热单元以第二温度对发酵原料进行预热，该预热温度一般为100℃左右，同时，还在内壳体2内设有搅拌单元6，搅拌单元6能够在红外预热单元和电热管13加热的同时对发酵原料进行搅拌，加快发酵原料的反应速率，同时还使得反应充分，另外，红外预热单元和电热管13分别先后对发酵原料进行两种不同温度的加热能够不仅能够增强发酵原料水解后的单体或低聚物的稳定性，可以使发酵原料液化，使发胶原料能够被彻底水解，同时，红外预热单元还能够敦化发酵原料中的天然抑制物，提高发酵的质量。
进一步的，为了防止热量的损失，尤其是防止电热管13的热量损失，在外壳体1的内壁上设有保温层14，该保温层14为岩棉层，岩棉层价格低、能够降低成本。
进一步的，红外预热单元为红外加热管15，红外加热管15设置多个，多个红外加热管15串联连接，多个红外加热管15与电热管13并联，并且连接多个红外加热管15的支路上设置一个开关控制红外加热管15的通断，连接电热管13的支路上也设置一个开关来控制电热管13的通断，两个开关分别控制，是因为在本实施例中，红外加热管15预热与电热管13的常态加热是在不同阶段进行加热，这样设置易于控制加热；红外加热管15可以采用现有的直接安装在内壳体2的内壁，至于电线的排布是经过容纳腔3与外部电源连接，由于电源可在本装置的外部连接，所以在附图中未画出；另外，上述每个与红外加热管15连接的电线在穿过内壳体2的位置设有密封件，密封件能够防止内壳体2内的发酵原料泄漏，密封件采用传统的密封垫及O型圈，密封件设置多道，而且上述密封并不局限于上述列举的密封方式，只要能够完成上述密封的部件匀适用本申请，在此不多作说明。
或者，在可替换的实施例中，上述红外加热管15和电热管13也可分别采用单独的供电回路连接，分别进行单独控制。
进一步的，为了提高发酵后的多菌种不含有其他杂质，在内壳体2内还水平设置有过滤网8，过滤网8通过螺钉固定在在内壳体2的内壁的侧面上，，同时还设置在搅拌单元6的下方。
当然，上述过滤网8也可为半球形状的结构，半球形的过滤网8放置在内壳体2内，且过滤网8的边沿与内壳体2的内壁的侧面贴合，同时，半球形过滤网8的凸起的一侧向上设置。
进一步的，在内壳体2和外壳体1的底部还设有二氧化碳输气装置，二氧化碳输气装置包括设置在内壳体2、外壳体1底部进气孔上的进气管9连通，进气管9处设有进气开关10，进气开关10控制进气的通断，将二氧化碳输气装置设置在内壳体2、外壳体1的底部能够利用气体由下而上除去内壳体2内的氧气，在发酵原料反应开始前首先可以通过通入二氧化碳来保证内壳体2内处于无氧环境。
进一步的，上述搅拌单元6包括驱动电机601、搅拌轴602、活动盘603、固定盘607和多根弹性搅拌条606，驱动电机601设置于盖体5外部，搅拌轴602与驱动电机601连接，搅拌轴602沿搅拌轴602的轴向方向设有三条滑槽604，滑槽604的底端不会延伸至搅拌轴602的底端，且三条滑槽604沿搅拌轴602的周向间隔均匀设置，在滑槽604内滑动设有活动盘603，活动盘603为圆盘结构，在搅拌轴602的底端还固定有固定盘607，固定盘607也为圆盘结构，在活动盘603与固定盘607之间连接有多根弹性搅拌条606，该弹性搅拌条606可采用细铝条，多根铝条沿活动盘603和固定盘607间隔圆周设置，并且形成内外两层呈同心圆设置的结构，每根弹性搅拌条606的中心处通过螺栓连接有配重块605，这样在当驱动电机601带动搅拌轴602转动的过程中，固定盘607和活动盘603转动，同时弹性搅拌条606也转动，在离心力作用下，弹性搅拌条606发生变形，如图3所示的，配重块605更加大了弹性搅拌条606的变形，进而形成弧形弯曲形状，进而加大与发酵原料的接触面积，提高搅拌均匀性；然而，当驱动电机601不转动时，弹性搅拌条606会呈竖直形状，如图2所示的，并不发生弯曲，并且弹性搅拌条606的支撑力也足以支撑活动盘603。
或者，上述滑槽604也可设置两个、四个等，具体数量是根据实际使用过程中搅拌轴602的直径大小来确定的。
另外，上述的红外加热管15在靠近弹性搅拌条606的两端处设置，在弹性搅拌条606的中心处不设置，以免弹性搅拌条606在变形后搅拌时与红外加热管15发生干涉。
进一步的，为了减小驱动电机601的负载和功率，减少耗电量，将上述活动盘603和固定盘607为空心壳体结构，同时也能够减小活动盘603的重力，还能进一步减小弹性搅拌条606的刚性，使得变形较易实现。
进一步的，为了避免发酵原料较多的滞留在活动盘603和固定盘607的上端面上，导致搅拌不均匀，将上述活动盘603和固定盘607的上端面为弧形面，保证发酵原料及时落入搅拌区域，提高搅拌均匀性。
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上设有进料口、出料口及排气口，所述壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成有容纳腔；
电热管，所述电热管盘绕于所述内壳体的外壁，所述电热管以第一温度对所述内壳体加热；
红外预热单元，所述红外预热单元设置于所述内壳体的内壁，所述红外预热单元以第二温度对所述内壳体预热，所述第一温度低于所述第二温度；
搅拌单元，所述搅拌单元设置于所述外壳体，能够对发酵原料搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述外壳体的内壁上设有保温层。
3.根据权利要求1所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述红外预热单元为红外加热管，所述红外加热管与所述电热管并联连接。
4.根据权利要求1所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，还包括：
过滤网，所述过滤网可拆卸设置于所述内壳体内，且所述过滤网位于所述搅拌单元的下方。
5.根据权利要求1所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，还包括：
二氧化碳输气装置，所述二氧化碳输气装置设置于所述壳体的底部。
6.根据权利要求1所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述搅拌单元包括：
驱动电机，所述驱动电机设置于所述壳体的顶端；
搅拌轴，所述搅拌轴与所述驱动电机连接，所述搅拌轴上沿所述搅拌轴的轴向方向设有滑槽；
活动盘，所述活动盘滑动设置于所述滑槽，能够沿滑槽上下滑动；
固定盘，所述固定盘设置于所述搅拌轴的底端；
若干弹性搅拌条，所述弹性搅拌条设置于所述活动盘与所述固定盘之间。
7.根据权利要求6所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述活动盘和所述固定盘为空心壳体结构。
8.根据权利要求6所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述滑槽设置三条，所述三条滑槽沿所述搅拌轴的周向间隔均匀设置。
9.根据权利要求6所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述弹性搅拌条的中间位置设有配重块。
10.根据权利要求6所述的一种多菌种复合发酵生产用发酵装置，其特征在于，所述活动盘和固定盘的上端面为弧形面。
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| CN112725153A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-04-30 | 山东省农业科学院作物研究所 | 一种全麦粉加工用麦麸发酵装置 |
| CN114871440A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-08-09 | 天津宝兴威科技股份有限公司 | 一种高效生产纳米银线的合成方法和装置 |
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