CN213951199U - 一种霉类真菌固体发酵及收孢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，空气泵的一端连接空气压缩机，另一段连接空气输送管道，空气输送管道的出口设置在发酵箱的底部，发酵箱内侧的底端设置有堆板，堆板上放置物料堆，pH传感器设置在物料堆内，温度传感器、湿度传感器分别设置在发酵箱的内侧壁上，发酵箱的中部设置有支杆，支杆上分别设置有菌剂接种喷头、pH缓冲液喷头、无菌蒸汽喷头，发酵箱的内侧的顶端设置有菌粉收集管道，菌粉收集管道的入口上设置有菌粉收集罩，菌粉收集管道的出口处设置吸尘器，本实用新型的有益效果：本装置发酵及收孢过程，可有效隔绝污染，保证产量及成品活性，同时降低人工成本。

Description

一种霉类真菌固体发酵及收孢装置

技术领域

本实用新型涉及生物发酵设备领域，尤其涉及一种霉类真菌固体发酵及收孢装置。

背景技术

随着高含量功能微生物在农业生产上的大规模应用，通过固体发酵制备真菌功能菌剂的技术愈发显得重要，大量研究表明：真菌更适宜采用固体发酵的方法获得，主要原因为固体发酵成本更低，单位体积产量比液体发酵更高，同时发酵过程更接近自然界的生长状态，部分次级代谢产物具有更高的活性。霉菌类固体发酵最为有效和实用的部分除了代谢产物以外，分生孢子数量也是决定其用量及功效的重要因子。

因此，在制定霉菌高效固体发酵工艺的前提下，怎样快速高效的对高含量孢子粉进行收集及贮存是决定该类产品生产量的关键因素，利用温湿度检测系统及自动检孢装置对发酵状态进行监测，当发酵堆体产孢率达80％-90％时，即可除湿收孢。自动监测系统与收孢装置相连，可有效对堆体发酵条件进行实时监控和调节，在最优发酵状态下获得其孢子原粉，是高效、可用的智能收孢装置。

但是目前的设备通常是将发酵与收孢分开操作，这个过程难免会收到空气污染或环境影响，造成收孢质量降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种霉类真菌固体发酵及收孢装置。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，它包括空气压缩机、空气泵、空气输送管道、发酵箱、堆板、pH传感器、温度传感器、湿度传感器、菌剂接种喷头、pH缓冲液喷头、无菌蒸汽喷头、菌粉收集罩、菌粉收集管道、吸尘器、菌粉收集罐、真空包装室、中控器，所述空气泵的一端连接空气压缩机，另一段连接空气输送管道，所述空气输送管道的出口设置在发酵箱的底部，所述发酵箱内侧的底端设置有堆板，所述堆板上放置物料堆，所述pH传感器设置在物料堆内，所述温度传感器、湿度传感器分别设置在发酵箱的内侧壁上，所述发酵箱的中部设置有支杆，所述支杆上分别设置有菌剂接种喷头、pH缓冲液喷头、无菌蒸汽喷头，所述发酵箱的内侧的顶端设置有菌粉收集管道，所述菌粉收集管道的入口上设置有菌粉收集罩，所述菌粉收集管道的出口处设置吸尘器，所述吸尘器的出口连接菌粉收集罐，所述菌粉收集罐、中控器设置在真空包装室内，所述中控器通过数据线分别连接空气压缩机、空气泵、pH传感器、温度传感器、湿度传感器。

进一步的，所述空气输送管道内设置有空气滤网。

进一步的，所述堆板上设置有翻料器，所述翻料器通过数据线连接中控器。

进一步的，所述菌粉收集管道的入口内设置有筛网，所述筛网为100目筛。

进一步的，所述菌剂接种喷头、pH缓冲液喷头、无菌蒸汽喷头上分别设置有电磁阀，所述电磁阀通过数据线连接中控器。

进一步的，所述空气输送管道上设置电磁阀。

进一步的，所述空气输送管道、发酵箱、堆板、菌粉收集罩、菌粉收集管道采用不锈钢材质制作。

进一步的，所述发酵箱的侧边设置有密封门，所述密封门上设置有观察窗，所述发酵箱的内侧面上设置若干个紫外消毒器。

进一步的，所述堆板上均匀的设置有若干个透气孔。

本实用新型的有益效果：1.本装置发酵及收孢过程，均采用自动化操作，物料与外界空气隔绝，整个过程物料均在无菌条件下发酵，可有效隔绝污染，保证产量及成品活性，同时降低人工成本。

2.本装置发酵系统与菌粉收集系统相连，整个发酵过程连续完整，且菌粉受温度、水分等环境因素影响较小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、空气压缩机；2、空气泵；3、空气输送管道；4、空气滤网；5、发酵箱；6、堆板；7、翻料器；8、pH传感器；9、温度传感器；10、湿度传感器；11、菌剂接种喷头；12、pH缓冲液喷头；13、无菌蒸汽喷头；14、菌粉收集罩；15、菌粉收集管道；16、筛网；17、吸尘器；18、菌粉收集罐；19、真空包装室；20、电磁阀；21、中控器；22、物料堆；51、支杆；52、密封门；53、观察窗；54、紫外消毒器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图所示：一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，它包括空气压缩机1、空气泵2、空气输送管道3、空气滤网4、发酵箱5、堆板6、翻料器7、pH传感器8、温度传感器9、湿度传感器10、菌剂接种喷头11、pH缓冲液喷头12、无菌蒸汽喷头13、菌粉收集罩14、菌粉收集管道15、筛网16、吸尘器17、菌粉收集罐18、真空包装室19、电磁阀20、中控器21。

空气泵2的一端连接空气压缩机1，另一段连接空气输送管道3，空气输送管道3内设置有空气滤网4，空气输送管道3的出口设置在发酵箱5的底部，发酵箱5内侧的底端设置有堆板6，堆板6上设置有翻料器7，堆板6上放置物料堆22，pH传感器8设置在物料堆22内。

温度传感器9、湿度传感器10分别设置在发酵箱5的内侧壁上，发酵箱5的中部设置有支杆51，支杆51上分别设置有菌剂接种喷头11、pH缓冲液喷头12、无菌蒸汽喷头13，发酵箱5的内侧的顶端设置有菌粉收集管道15，菌粉收集管道15的入口上设置有菌粉收集罩14，菌粉收集管道15的出口处设置吸尘器17，吸尘器17的出口连接菌粉收集罐18，菌粉收集罐18设置在真空包装室19内，菌粉收集管道15的入口内设置有筛网16，电磁阀20分别设置在菌剂接种喷头11、pH缓冲液喷头12、无菌蒸汽喷头13上。

空气压缩机1为储存无菌、干燥的空气用，便于为发酵箱5内提供氧气源。

空气泵2将空气压缩机1内存储的空气抽到发酵箱5内，可以在中控器21的控制下控制输入到发酵箱5内空气的量。

空气输送管道3采用不锈钢材质制作，与发酵箱5的底部连通，可以将空气输送到发酵箱5内。为了控制空气输入量，可在空气输送管道3上设置电磁阀20

空气滤网4为高效型过滤网。在额定风量下的初阻力≤120Pa，对粒径0.5μm以上尘埃粒子效率为99，95％(计数法)，对大气菌的滤菌效率达100％，终阻力为300Pa。

发酵箱5采用不锈钢制作，发酵箱5的侧边设置有密封门52，密封门52上设置有观察窗53，便于放置物料和观察发酵情况。为了消毒杀菌，保持箱内发酵前无菌环境，可在发酵箱5的内侧面上设置若干个(优选3个)紫外消毒器54。

堆板6采用不锈钢板制作，堆板6上均匀的设置有若干个(一般每隔3cm设置一个)透气孔，便于物料堆22的物料透气。

翻料器7可为物料堆22翻堆，便于均匀发酵。pH传感器8可监测料堆的pH，温度传感器9、湿度传感器10分别可监测发酵箱5内的温度和湿度参数。

菌剂接种喷头11连接菌种罐，pH缓冲液喷头12连接pH缓冲液罐，无菌蒸汽喷头13连接无菌蒸汽罐，菌剂接种喷头11、pH缓冲液喷头12、无菌蒸汽喷头13上分别设置有电磁阀20，电磁阀20可在中控器21的控制下，定量设置各喷头的喷出量。

菌粉收集罩14、菌粉收集管道15采用不锈钢制作，菌粉收集罩14设置在发酵箱5的内侧的顶端，便于发酵完成后收集菌粉，菌粉收集管道15焊接在发酵箱5的顶面的中部，贯穿发酵箱5的顶面。

筛网16为100目筛。

吸尘器17设置在菌粉收集管道15、菌粉收集罐18之间，便于将发酵箱5内的菌粉吸收过来。

翻料器7、中控器21为现有设备，中控器21设置在真空包装室19内，中控器21可以收集传感器的数据并控制相关设备的运行，中控器21通过数据线分别连接空气压缩机1、空气泵2、翻料器7、pH传感器8、温度传感器9、湿度传感器10、电磁阀20。

物料堆22即固体培养基，多采用稻壳、麦麸按质量比5-8:1的混合物配制而成，物料厚度为6-8cm即可。

物料堆22需在121℃条件下灭菌40min，发酵过程为接种高活性、高含量孢子的发酵液(占物料堆质量比)10％-15％，通过无菌蒸汽调节物料水份至50％-60％(质量比)，物料应保持潮湿、松散、均匀为宜。发酵前期10-15h，通过蒸汽控制，温度控制在24℃-30℃，湿度始终维持在95％以上,大量产菌丝时，适当提高温度至35℃，每3小时进行换气(无菌空气)；大量菌丝形成时，可轻翻物料一次，尽量保持大团状态，保持上述状态至产孢开始，该过程持续对发酵堆体进行温湿度及pH监控并调节，维持箱内温度在30℃，湿度可降低至90％，pH稳定在6-7之间，维持10-15h，然后及时除湿，保持发酵系统空间干燥，并可适当通无菌空气辅助干燥，干燥5-7天后即可收孢子菌粉。

pH调节选用pH缓冲液，即HAc-NaAc和NH₃.H₂O-NH₄Cl缓冲液。

发酵完成后，通过空气泵持续输入干燥空气，待孢子菌粉含水率干燥至5％-8％之间时，可通过加大无菌空气流速，将孢子菌粉吹至收吸尘罩，经筛网过滤，通过吸尘器，即可顺利输送到无菌包装室进行成品包装。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：它包括空气压缩机(1)、空气泵(2)、空气输送管道(3)、发酵箱(5)、堆板(6)、pH传感器(8)、温度传感器(9)、湿度传感器(10)、菌剂接种喷头(11)、pH缓冲液喷头(12)、无菌蒸汽喷头(13)、菌粉收集罩(14)、菌粉收集管道(15)、吸尘器(17)、菌粉收集罐(18)、真空包装室(19)、中控器(21)，所述空气泵(2)的一端连接空气压缩机(1)，另一段连接空气输送管道(3)，所述空气输送管道(3)的出口设置在发酵箱(5)的底部，所述发酵箱(5)内侧的底端设置有堆板(6)，所述堆板(6)上放置物料堆(22)，所述pH传感器(8)设置在物料堆(22)内，所述温度传感器(9)、湿度传感器(10)分别设置在发酵箱(5)的内侧壁上，所述发酵箱(5)的中部设置有支杆(51)，所述支杆(51)上分别设置有菌剂接种喷头(11)、pH缓冲液喷头(12)、无菌蒸汽喷头(13)，所述发酵箱(5)的内侧的顶端设置有菌粉收集管道(15)，所述菌粉收集管道(15)的入口上设置有菌粉收集罩(14)，所述菌粉收集管道(15)的出口处设置吸尘器(17)，所述吸尘器(17)的出口连接菌粉收集罐(18)，所述菌粉收集罐(18)、中控器(21)设置在真空包装室(19)内，所述中控器(21)通过数据线分别连接空气压缩机(1)、空气泵(2)、pH传感器(8)、温度传感器(9)、湿度传感器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述空气输送管道(3)内设置有空气滤网(4)。

3.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述堆板(6)上设置有翻料器(7)，所述翻料器(7)通过数据线连接中控器(21)。

4.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述菌粉收集管道(15)的入口内设置有筛网(16)，所述筛网(16)为100目筛。

5.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述菌剂接种喷头(11)、pH缓冲液喷头(12)、无菌蒸汽喷头(13)上分别设置有电磁阀(20)，所述电磁阀(20)通过数据线连接中控器(21)。

6.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述空气输送管道(3)上设置电磁阀(20)。

7.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述空气输送管道(3)、发酵箱(5)、堆板(6)、菌粉收集罩(14)、菌粉收集管道(15)采用不锈钢材质制作。

8.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述发酵箱(5)的侧边设置有密封门(52)，所述密封门(52)上设置有观察窗(53)，所述发酵箱(5)的内侧面上设置若干个紫外消毒器(54)。

9.根据权利要求1所述的一种霉类真菌固体发酵及收孢装置，其特征在于：所述堆板(6)上均匀的设置有若干个透气孔。

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