CN214612511U - 一种用于蜜环菌生产的发酵装置 - Google Patents

Abstract

一种用于蜜环菌生产的发酵装置，属于微生物发酵工程领域。本实用新型公开的发酵装置包括液体发酵罐、固体发酵罐和装料室，首先在液体发酵罐中对蜜环菌进行液体快速发酵，待大量菌丝生长后接种至固体发酵罐中，通过连续搅拌使菌丝在固体发酵物中快速生长。使用本发酵装置不仅极大缩短了蜜环菌的发酵周期，降低企业的生产成本，扩大了企业的生产规模，而且节省了大量的人力物力，还提高了工作效率减小了污染的概率，有效地解决了当前蜜环菌发酵生产过程中存在的生长期过长、容易污染、工作量大等弊端。

Description

一种用于蜜环菌生产的发酵装置

技术领域

本实用新型涉及微生物发酵工程领域，具体公开了一种应用于农学、作物学等领域的蜜环菌生产的发酵装置。

背景技术

对于天麻、兰花等具有观赏性及中医药药材价值的作物，在培育种植过程中，需要蜜环菌参与其萌发及生长发育过程。作为该类植物生长发育的必要真菌菌种，蜜环菌的大批量发酵生产也必然成为影响天麻、兰花等类植物大规模种植生产的决定性条件。鉴于蜜环菌与天麻、兰花等作物的共生特性，通常蜜环菌应用于该类植物的种植生产之前需要经过3-4级发酵过程，逐级降低发酵原料中的营养成分，使其更接近于自然生长环境，促进菌丝在天麻等兰科植物根部定殖。

当前，农业生产中的蜜环菌的发酵工艺仍处于较为原始的阶段，即：将蜜环菌人工接种到固体培养原料中，待其生长完全后再接种到次级固体培养原料中；依次逐级降低原料中的营养成分，扩大菌种量；最终将其接种到填充有灭菌枯木枝的发酵瓶中，待菌丝长满整个发酵瓶后用于农业生产，整个生产过程需要3-4个月时间。当前，蜜环菌的发酵生产工艺的主要不足之处在于生产过程主要依赖人力，自动化生产程度较低，整个生产过程耗时较长，浪费人力物力，而且生产占地面积较大，成本较高。另一方面当前已有的快速发酵技术活期使用的装置，均为蜜环菌的液体发酵工艺，不能应用于天麻等兰科植物的种植，目前尚缺乏用于可用于天麻等植物种植的蜜环菌的固体发酵的设备及技术。

实用新型内容

为了克服以往的蜜环菌固体发酵工艺中费时费力、生产占地面积大、成本高等缺点，结合液体发酵与固体发酵的特点，本实用新型公开了一种可用于天麻等植物种植生产的蜜环菌快速发酵装置。

一种用于蜜环菌生产的发酵装置，包括液体发酵罐、固体发酵罐和装料室，液体发酵罐通过出料口与固体发酵罐相连，固体发酵罐通过出料口与装料室相连。

一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于，所述液体发酵罐顶端的传动转盘(1)与发动机(3)相连接，发动机(3)通过发动机固定架Ⅰ(4)与罐体固定，发酵罐罐体上设有液体发酵罐出料口(13)；传动转盘(1)通过转轴(5)与搅拌扇叶(6)相连，转轴(5)通过机械密封(2)与外界相连，通气管(7)外界与热蒸汽发生器相连，通过气管接入液体发酵罐底部。

更优的是，所述液体发酵罐还包括进料接种口(8)、参数控制板(9)、电热丝(10)、传感器(11)、罐体支架(12)。

所述的固体发酵罐上由罐体和搅拌机构组成，罐体上设有固体发酵罐进料口(15)及固体发酵罐出料口(17)，搅拌机构中固体发酵罐传动转盘(28)一端与固体发酵罐发动机(29) 相连，固体发酵罐发动机(29)通过发动机固定架Ⅱ(30)固定在地面上；另一端与固体发酵罐转轴(25)相连，固体发酵罐转轴(25)通过传动部件(27)和固体发酵机械密封(26)连接进入罐体内部，并与螺旋状的搅拌叶片(24)相连。更优的是，固体发酵罐发动机(29)具有正向旋转和反向旋转两个按钮，以便进行发酵及排出发酵产物。

固体发酵罐罐体上设有固体发酵参数控制板(16)、固体发酵罐加热室(20)、固体发酵电热丝(19)、加热室进出水口(18)及菌液接种口(22)、固体发酵传感器(23)和固体发酵罐体支架(21)，罐体底部靠前的位置设有固体发酵通气管(14)连接至罐体内部，外界与热蒸汽发生器相连，以便对罐体内实施灭菌作业；发酵罐罐体侧壁上设有视镜(31)，以便对发酵情况进行观察。

所述装料室包括前玻璃(32)，操作口(33)，装料室支架(34)，装料室进口(35)，照明灯(36)，紫外灯(37)，装料口(38)，无菌风孔(39)。

一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其使用包括以下步骤：

步骤一，液体发酵，高压蒸汽灭菌，冷却后，加入液体发酵培养基，对发酵培养基再次高压蒸汽灭菌，冷却后，从液体发酵罐进料接种口(8)接种蜜环菌菌种，匀速搅拌发酵液，开始发酵；

步骤二，固体发酵，将固体发酵材料经由固体发酵罐进料口装入罐内，搅拌均匀，然后加入第一步完成的发酵液，搅拌叶片匀速运转搅动罐内物料使液体发酵产物与固体发酵材料充分均匀混合，调节罐体温度，开始发酵；发酵完成后，将固体发酵产物通过固体发酵罐出料口(17)排出；

步骤三，装料，无菌条件下，固体发酵产物经由装料室进口(35)进入装料室，然后逐一分装固体发酵产物，装填后密封保存。

本实用新型利用液体发酵和固体发酵相结合的方法，使用自动化设备，首先对蜜环菌进行液体快速发酵，待大量菌丝生长后接种至固体发酵培养物中，通过不停地搅拌使菌丝在固体发酵物中快速生长，实现大规模、工业化生产蜜环菌的固体发酵物，然后通过无菌管道导入装料室后分装。使用本实用新型所述的发酵装置，不仅极大缩短了蜜环菌的发酵周期，降低企业的生产成本，扩大了企业的生产规模，而且节省了大量的人力物力，还提高了工作效率减小了污染的概率，有效的解决了当前蜜环菌发酵生产过程中存在的生长期过长、容易污染、工作量大等弊端。

附图说明

附图1是本实用新型的液体发酵罐主视剖面结构示意图。

附图2是本实用新型的固体发酵罐主视剖面结构示意图。

附图3是本实用新型附图2沿E-E向的剖面示意图。

附图4是本实用新型的超净工作台主视局部剖面结构示意图。

附图1-4的标记说明如下：传动转盘1，机械密封2，发动机3，发动机固定架Ⅰ4，转轴5，搅拌扇叶6，通气管7，进料接种口8，参数控制板9，电热丝10，传感器11，罐体支架12，液体发酵罐出料口13，固体发酵通气管14，固体发酵罐进料口15，固体发酵参数控制板16，固体发酵罐出料口17，加热室进出水口18，固体发酵电热丝19,固体发酵罐加热室20，固体发酵罐体支架21，菌液接种口22,固体发酵传感器23，搅拌叶片24，固体发酵罐转轴25，固体发酵机械密封26，传动部件27，固体发酵罐传动转盘28，固体发酵罐发动机29，发动机固定架Ⅱ30，视镜31，前玻璃32，操作口33，装料室支架34，装料室进口及开关35，照明灯36，紫外灯37，装料口及开关38，无菌风孔39。

具体实施方式

以下结合实施例与附图1-4对本实用新型的技术方案做进一步详细描述：

本实用新型由液体发酵罐、固体发酵罐和装料室等三部分组成，使用时按照液体发酵、固体发酵、装料三个步骤依次进行。

液体发酵罐顶端的传动转盘(1)与发动机(3)相连接，发动(3)通过发动机固定架Ⅰ(4)与罐体固定；传动转盘(1)通过转轴(5)与片状搅拌扇叶(6)相连，转轴(5)通过机械密封(2)与外界相连；通气管(7)外界与热蒸汽发生器相连通过气管接入液体发酵罐底部。另外液体发酵罐还设有进料接种口(8)、参数控制板(9)、电热丝(10)、传感器(11)、罐体支架(12)、液体发酵罐出料口(13)。

固体发酵罐采用卧式或立式，本实施例以卧式固体发酵罐为例说明。固体发酵罐通过固体发酵罐传动转盘(28)与固体发酵罐发动机(29)相连，固体发酵罐发动机(29)通过固体发酵发动机固定架Ⅱ(30)固定在地面上，固体发酵罐发动机(29)具有正向旋转和反向旋转两个按钮。固体发酵罐传动转盘(28)与固体发酵罐转轴(25)相连，固体发酵罐转轴(25)通过传动部件(27)和固体发酵机械密封(26)连接进入罐体内部，并与螺旋状的搅拌叶片(24)相连。另外，固体发酵罐还设有固体发酵罐进料口(15)、固体发酵参数控制板 (16)、固体发酵罐出料口(17)、固体发酵罐加热室(20)、固体发酵电热丝(19)、加热室进出水口(18)、菌液接种口(22)、固体发酵传感器(23)、固体发酵罐体支架(21)，罐体底部靠前的位置设有固体发酵通气管(14)连接至罐体内部，外界与热蒸汽发生器相连。另外，在固体发酵罐侧壁上还设有视镜(31)。

装料室即经过改装后的无菌超净工作台：设有前玻璃(32)、操作口(33)、装料室支架 (34)、照明灯(36)、紫外灯(37)、无菌风孔(39)，操作台内接入无菌管道，两端分别设有装料室进口及开关(35)、装料口及开关(38)。

本实用新型实施例使用时，液体发酵、固体发酵、装料三个步骤依次进行。

第一步是液体发酵。加水后由通气管通入热蒸汽对罐体进行高压蒸汽灭菌消除罐体内部所有死角的杂菌，待罐体冷却后尽快将液体发酵培养基从液体发酵罐进料接种口加入罐内进行实消：设置固体发酵罐仪表盘的灭菌温度和时间，通入热蒸汽后对罐体内发酵液进行高压蒸汽灭菌。灭菌完成待罐体冷却后从液体发酵罐进料接种口接种蜜环菌菌种，开启发电机带动传动转盘使罐体内转轴和搅拌扇叶匀速运转，搅拌发酵液，开始发酵。利用传感器监控调节罐体内部发酵状况的温度、湿度和含氧量，并定时通入无菌空气进行液体发酵。发酵结束后向罐内鼓入无菌气体，随着罐内气压升高，液体发酵产物经由液体发酵罐出料口(A)压入固体发酵罐菌液接种口(B)。

第二步是固体发酵。开启固体发酵罐电动机正向旋转后，将固体发酵材料经由固体发酵罐进料口装入罐内，通过搅拌叶片正向旋转，将发酵材料运至罐体内部并不断搅拌。由固体发酵通气管通入热蒸汽固体发酵罐及固体发酵物进行高压蒸汽灭菌，灭菌完成待罐体冷却后，将第一步液体发酵罐内发酵完成的发酵液经由菌液接种口(B)接入发酵罐内，搅拌叶片匀速运转搅动罐内物料使液体发酵产物与固体发酵材料充分均匀混合，设置罐体内的温度、湿度等参数，由罐体底部的加热室调节罐体温度，开始发酵并根据参数设定通入无菌空气和冷却水。在发酵过程中通过视镜观察罐体内发酵情况。发酵完成后，打开固体发酵罐发动机反向转动按钮，搅拌扇叶片反向旋转，将罐体内部的固体发酵产物向外转运并经由固体发酵罐出料口(C)排出进入装料室进口(D)。

第三步是装料并保存。将经过高压蒸汽灭菌的袋子或瓶子放置在装料室内，开启紫外灯和送风机组，对装料室进行灭菌，设定灭菌时间和温度，待灭菌完成后打开装料室进口开关和装料口开关，固体发酵产物经由装料室(D)进口进入装料室，然后逐一分装固体发酵产物，装填后密封保存。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于蜜环菌生产的发酵装置，包括液体、固体发酵罐和装料室，液体、固体发酵罐通过液体发酵罐出料口(13)与固体发酵罐进料口(15)相连，固体发酵罐通过固体发酵罐出料口(17)与装料室相连，其特征在于液体发酵罐顶端设有传动转盘(1)，传动转盘(1)与发动机(3)相连接，通过转轴(5)与搅拌扇叶(6)相连；固体发酵罐中设有固体发酵罐传动转盘(28)，固体发酵罐传动转盘(28)一端与固体发酵罐发动机(29)相连，另一端与固体发酵罐转轴(25)相连，固体发酵罐发动机(29)具有正向旋转和反向旋转两个按钮。

2.根据权利要求1所述的一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于发动机(3)通过发动机固定架Ⅰ(4)与罐体固定，转轴(5)与罐体连接处设有机械密封(2)，罐体外的通气管(7)与热蒸汽发生器相连，通过气管接入液体发酵罐底部。

3.根据权利要求2所述的一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于所述液体发酵罐还包括进料接种口(8)、参数控制板(9)、电热丝(10)、传感器(11)和罐体支架(12)，进料接种口(8)、参数控制板(9)置于发酵罐罐体上，电热丝(10)、传感器(11)安置于罐体内部。

4.根据权利要求1所述的一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于固体发酵罐发动机(29)通过发动机固定架Ⅱ(30)固定在地面上，固体发酵罐转轴(25)通过传动部件(27)和固体发酵机械密封(26)连接进入罐体内部，并与螺旋状的搅拌叶片(24)相连。

5.根据权利要求4所述的一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于固体发酵罐罐体上设有固体发酵参数控制板(16)、加热室进出水口(18)、菌液接种口(22)和固体发酵罐体支架(21)，罐体内部设有固体发酵罐加热室(20)、固体发酵电热丝(19)和固体发酵传感器(23)，罐体底部靠前的位置设有固体发酵通气管(14)连接至罐体内部，罐体外与热蒸汽发生器相连，发酵罐罐体侧壁上设有视镜(31)。

6.根据权利要求1所述的一种用于蜜环菌生产的发酵装置，其特征在于所述装料室包括前玻璃(32)，操作口(33)，装料室支架(34)，装料室进口及开关(35)，照明灯(36)，紫外灯(37)，装料口及开关(38)和无菌风孔(39)，前玻璃(32)、操作口(33)、装料室进口及开关(35)和无菌风孔(39)设置于装料室外部，照明灯(36)，紫外灯(37)和装料口及开关(38)设置于装料室内部。

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