CN214694207U - 一种智能调节型复合益生菌发酵装置 - Google Patents

一种智能调节型复合益生菌发酵装置 Download PDF

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张昊
杨景荏
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Abstract

一种智能调节型复合益生菌发酵装置,包括温度调节线路、湿度调节线路、气压调节线路、含氧量调节线路和酸度调节线路;传感组件实时将罐内物料的温度、湿度、气压、含氧量、酸度等以信号形式传递给控制箱,控制箱通过控制电机、空气能热泵、罗茨风机、真空泵和电磁阀的开启调节罐内的温度、湿度、气压、含氧量和酸度,达到智能调节的目的,使益生菌保持在最佳反应状态,提高益生菌对营养物的吸收,加快益生菌反应速度,不仅缩短了发酵时间,而且发酵效果好、质量好。

Description

一种智能调节型复合益生菌发酵装置
技术领域
本实用新型涉及微生物发酵技术领域,具体涉及一种智能调节型复合益生菌发酵装置。
背景技术
益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥对肠道有益作用的活性有益微生物的总称。人体、动物体内有益的细菌或真菌主要有:酪酸梭菌、乳酸菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、放线菌、酵母菌等。 目前世界上研究的功能最强大的产品主要是以上各类微生物组成的复合活性益生菌,其广泛应用于生物工程、工农业、食品安全以及生命健康领域。益生菌在发酵过程中,除了受到菌种本身的影响外,还受到温度、湿度、酸度、渗透压等重要因素的影响。比如:温度会影响发酵速度和产品质量,湿度也可以加快或延缓发酵速度,酸度影响益生菌对营养物的吸收和生物活性物质,溶氧可以影响生产水平等。益生菌发酵罐主要是益生菌发酵的设备,发酵罐的制作直接影响益生菌发酵的效果。
传统生产发酵益生菌的技术比较单一落后,主要过程为:首先将益生菌等物料投放至一个固定的罐体中,然后密闭封存,并定期通过人工搅拌,这种传统的方法存在着益生菌无法与物料充分且均匀的接触,导致发酵速度较慢,而仅仅靠人工定期的搅拌,导致其效率低下,浪费人力,且益生菌是一种厌氧型细菌,在密闭的罐体内,仍然存在着些许氧气,抑制了益生菌的繁殖,而且无法对温度、湿度、含氧、酸度等进行有效调节,影响益生菌在发酵罐中的生存,影响到益生菌的生产质量,因此亟需提供一种智能调节控制装置来解决上述问题。
发明内容
本实用新型的目的在于:针对上述存在的技术问题,提供一种可以智能调节温度、湿度、气压、含氧量、酸度的复合益生菌发酵装置。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种智能调节型复合益生菌发酵装置,包括空气能热泵(1)、散热器(2)、罗茨风机(3)、除氧器(4)、放气阀(5)、旋转轴(6)、搅拌轮(7)、真空泵(8)、电磁阀(9)、发酵罐(10)、进料口(11)、皮带(12)、上皮带轮(13)、下皮带轮(14)、变速箱(15)、电机(16)、平台(17)、出料口(18)、布气管(19)、传感组件(20)、喷气孔(21)、立柱(22)、储液罐(23)、集液盘(24)、换热器(25)、控制箱(26),其特征在于:该发酵装置包括温度调节线路、湿度调节线路、气压调节线路、含氧量调节线路和酸度调节线路;所述传感组件(20)与控制箱(26)相连;所述控制箱(26)的温度调节端与空气能热泵(1)的电路端相连接,空气能热泵(1)的供能端出口与换热器(25)的供能进口相连,换热器(25)的供能出口与空气能热泵(1)的供能端进口相连,构成供能线路,空气能热泵(1)的散热端出口与散热器(2)的进口相连,散热器(2)的出口与空气能热泵(1)的散热端进口相连,构成散热线路,供能线路与散热线路组成该发酵装置的温度调节线路;所述控制箱(26)的湿度调节端与空气能热泵(1)的制冷元件相连,换热器(25)底部设有集液盘(24),集液盘(24)底部设有开口,开口与储液罐(23)的进口相连,构成该发酵装置的湿度调节线路;所述控制箱(26)的气压调节端与真空泵(8)的电路相连,真空泵(8)的气体出口与大气相通,真空泵(8)的进口与电磁阀(9)的出口相连,电磁阀(9)的进口与发酵罐(10)相通,构成该发酵装置的气压调节线路;所述控制箱(26)的含氧量调节端与罗茨风机(3)的电路相连,罗茨风机(3)的进口与除氧器(4)的出口相通,除氧器(4)的进口与发酵罐(10)的顶部相通,罗茨风机(3)的出口与换热器(25)的气体进口相通,换热器(25)的气体出口与布气管(19)相通,布气管(19)顶端设有若干喷气孔(21),构成该发酵装置的含氧量调节线路;所述控制箱(26)的酸度调节端与电机(16)的电路相连,电机(16)与变速箱(15)固定相连,变速箱(15)与下皮带轮(14)固定相连,下皮带轮(14)通过皮带(12)与上皮带轮(13)相连,上皮带轮(13)与旋转轴(6)固定相连,旋转轴(6)上安装有若干个搅拌轮(7),构成该发酵装置的酸度调节线路。
进一步的,所述发酵罐(10)为圆筒体密封结构,外侧设有外壳,外壳设有保温层,发酵罐(10)的顶端和下端分别设有进料口(11)和出料口(18)。
进一步的,所述旋转轴(6)位于发酵罐(10)的轴心。
进一步的,所述布气管(19)位于发酵罐(10)的内部底端。
进一步的,所述发酵罐(10)内部充装有发酵物料,发酵罐(10)、变速箱(15)、电机(16)、储液罐(23)控制箱(26)均水平安装在平台(17)上,发酵罐(10)罐身与立柱(22)固定相连,立柱(22)垂直固定在平台(17)上。
进一步的,所述除氧器(4)内部充装有填料,填料上步有除氧剂。
进一步的,所述旋转轴(6)与发酵罐(10)连接处设有连接轴承和密封环。
进一步的,所述发酵罐(10)与除氧器(4)的连接管上设有放气阀(5)。
进一步的,所述控制箱(26)的气压调节端同时与电磁阀(9)电路相连,真空泵(8)和电磁阀(9)为同步开启或关闭状态;所述控制箱(26)与空气能热泵(1)和电机(16)的电路连接处均设有变频器。
与现有技术相比,本实用新型具有如下显著效果:
(1)智能化。由以上技术方案可知,本实用新型在发酵罐内部安装有传感组件,传感组件实时将罐内物料的温度、湿度、气压、含氧量、酸度等以信号形式传递给控制箱,控制箱通过控制电机、空气能热泵、罗茨风机、真空泵和电磁阀的开启调节罐内的温、湿、压、氧、酸,达到智能调节的目的。
(2)调节全面。由以上技术方案可知,空气能热泵将能量传递给换热器,换热器给气体升温或降温,气体进入布气管,经喷气小孔喷出,完成对发酵罐内部物料的温度调节;换热器制冷时可冷却气体内的水蒸气,使之凝结为水分滴落在集液槽上,完成对发酵罐湿度的调节;在罗茨风机驱动下,来自反应罐内部的气体进入除氧器,氧气被除氧器内部的除氧剂吸收,使反应罐内部处于无氧状态,完成对发酵罐内含氧量的调节;真空泵开启时,罐内气体被真空泵抽至外界,完成对发酵罐气压的调节;由于有效控制发酵罐内部的温度、湿度、气压、并通过合理搅拌,可以有效控制微生物的PH值,完成酸度调节,因此本实用新型对物料调节全面。
(3)效果好。由于有效调节了发酵罐内部的温度、湿度、气压、含氧和酸度,使益生菌保持在最佳反应状态,提高了益生菌对营养物的吸收,加快了益生菌反应速度,不仅缩短了发酵时间,而且发酵效果好、质量好。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构流程示意图。
图中:空气能热泵1、散热器2、罗茨风机3、除氧器4、放气阀5、旋转轴6、搅拌轮7、真空泵8、电磁阀9、发酵罐10、进料口11、皮带12、上皮带轮13、下皮带轮14、变速箱15、电机16、平台17、出料口18、布气管19、传感组件20、喷气孔21、立柱22、储液罐23、集液盘24、换热器25、控制箱26。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
一种智能调节型复合益生菌发酵装置,如图1所示:包括空气能热泵1、散热器2、罗茨风机3、除氧器4、放气阀5、旋转轴6、搅拌轮7、真空泵8、电磁阀9、发酵罐10、进料口11、皮带12、上皮带轮13、下皮带轮14、变速箱15、电机16、平台17、出料口18、布气管19、传感组件20、喷气孔21、立柱22、储液罐23、集液盘24、换热器25、控制箱26,其特征在于:该发酵装置包括温度调节线路、湿度调节线路、气压调节线路、含氧量调节线路和酸度调节线路;传感组件20与控制箱26相连;控制箱26的温度调节端与空气能热泵1的电路端相连接,空气能热泵1的供能端出口与换热器25的供能进口相连,换热器25的供能出口与空气能热泵1的供能端进口相连,构成供能线路,空气能热泵1的散热端出口与散热器2的进口相连,散热器2的出口与空气能热泵1的散热端进口相连,构成散热线路,供能线路与散热线路组成该发酵装置的温度调节线路;控制箱26的湿度调节端与空气能热泵1的制冷元件相连,换热器25底部设有集液盘24,集液盘24底部设有开口,开口与储液罐23的进口相连,构成该发酵装置的湿度调节线路;控制箱26的气压调节端与真空泵8的电路相连,真空泵8的气体出口与大气相通,真空泵8的进口与电磁阀9的出口相连,电磁阀9的进口与发酵罐10相通,构成该发酵装置的气压调节线路;控制箱26的含氧量调节端与罗茨风机3的电路相连,罗茨风机3的进口与除氧器4的出口相通,除氧器4的进口与发酵罐10的顶部相通,罗茨风机3的出口与换热器25的气体进口相通,换热器25的气体出口与布气管19相通,布气管19顶端设有若干喷气孔21,构成该发酵装置的含氧量调节线路;控制箱26的酸度调节端与电机16的电路相连,电机16与变速箱15固定相连,变速箱15与下皮带轮14固定相连,下皮带轮14通过皮带12与上皮带轮13相连,上皮带轮13与旋转轴6固定相连,旋转轴6上安装有若干个搅拌轮7,构成该发酵装置的酸度调节线路。
其原理如下:传感组件20实时将罐内物料的温度、湿度、气压、含氧量、酸度等以信号形式传递给控制箱26;控制箱26控制空气能热泵1的加热或制冷,加热或制冷以液体形式进入换热器25,给换热器25内部的气体加热或降温,空气能热泵1另一端产生的能量进入散热器2散掉,完成控制箱26对发酵罐内物料的温度调节;控制箱26的湿度调节端控制空气能热泵1制冷的开启,冷量进入换热器25,给内部的气体降温,使循环气体内的水蒸气凝结为水分滴落在集液槽上,完成对发酵罐湿度的调节过程;控制箱26的气压调节端控制真空泵8的开启,真空泵8开启时,发酵罐10内气体流经电磁阀9,由真空泵8驱动排出大气,完成对发酵罐内的气压调节过程; 控制箱26的含氧量调节端控制罗茨风机3的开启,发酵罐10内的气体进入除氧器4,氧气被除氧器内部的除氧剂吸收,除氧后的气体经罗茨风机3驱动,流经换热器25和布气管19,由喷气孔21喷出,完成对发酵罐内氧气的调节过程;控制箱26的酸度调节端控制电机16的开启,电机16带动变速箱15旋转,变速箱15带动下皮带轮14旋转,下皮带轮14通过皮带带动上皮带轮13旋转,上皮带轮13带动旋转轴6旋转,旋转轴6带动搅拌轮7旋转,完成罐内物料的搅拌过程,通过合理搅拌和对罐内温度、湿度、气压、含氧的调节,可以有效控制微生物的PH值,完成酸度调节过程。
发酵罐10为圆筒体密封结构,外侧设有外壳,外壳设有保温层,发酵罐10的顶端和下端分别设有进料口11和出料口18。
旋转轴6位于发酵罐10的轴心。
布气管19位于发酵罐10的内部底端。
发酵罐10内部充装有发酵物料,发酵罐10、变速箱15、电机16、储液罐23控制箱26均水平安装在平台17上,发酵罐10罐身与立柱22固定相连,立柱22垂直固定在平台17上。
除氧器4内部充装有填料,填料上步有除氧剂。
旋转轴6与发酵罐10连接处设有连接轴承和密封环。
发酵罐10与除氧器4的连接管上设有放气阀5。
控制箱26的气压调节端同时与电磁阀9电路相连,真空泵8和电磁阀9为同步开启或关闭状态;控制箱26与空气能热泵1和电机16的电路连接处均设有变频器。

Claims (9)

1.一种智能调节型复合益生菌发酵装置,包括空气能热泵(1)、散热器(2)、罗茨风机(3)、除氧器(4)、放气阀(5)、旋转轴(6)、搅拌轮(7)、真空泵(8)、电磁阀(9)、发酵罐(10)、进料口(11)、皮带(12)、上皮带轮(13)、下皮带轮(14)、变速箱(15)、电机(16)、平台(17)、出料口(18)、布气管(19)、传感组件(20)、喷气孔(21)、立柱(22)、储液罐(23)、集液盘(24)、换热器(25)、控制箱(26),其特征在于:该发酵装置包括温度调节线路、湿度调节线路、气压调节线路、含氧量调节线路和酸度调节线路;所述传感组件(20)与控制箱(26)相连;所述控制箱(26)的温度调节端与空气能热泵(1)的电路端相连接,空气能热泵(1)的供能端出口与换热器(25)的供能进口相连,换热器(25)的供能出口与空气能热泵(1)的供能端进口相连,构成供能线路,空气能热泵(1)的散热端出口与散热器(2)的进口相连,散热器(2)的出口与空气能热泵(1)的散热端进口相连,构成散热线路,供能线路与散热线路组成该发酵装置的温度调节线路;所述控制箱(26)的湿度调节端与空气能热泵(1)的制冷元件相连,换热器(25)底部设有集液盘(24),集液盘(24)底部设有开口,开口与储液罐(23)的进口相连,构成该发酵装置的湿度调节线路;所述控制箱(26)的气压调节端与真空泵(8)的电路相连,真空泵(8)的气体出口与大气相通,真空泵(8)的进口与电磁阀(9)的出口相连,电磁阀(9)的进口与发酵罐(10)相通,构成该发酵装置的气压调节线路;所述控制箱(26)的含氧量调节端与罗茨风机(3)的电路相连,罗茨风机(3)的进口与除氧器(4)的出口相通,除氧器(4)的进口与发酵罐(10)的顶部相通,罗茨风机(3)的出口与换热器(25)的气体进口相通,换热器(25)的气体出口与布气管(19)相通,布气管(19)顶端设有若干喷气孔(21),构成该发酵装置的含氧量调节线路;所述控制箱(26)的酸度调节端与电机(16)的电路相连,电机(16)与变速箱(15)固定相连,变速箱(15)与下皮带轮(14)固定相连,下皮带轮(14)通过皮带(12)与上皮带轮(13)相连,上皮带轮(13)与旋转轴(6)固定相连,旋转轴(6)上安装有若干个搅拌轮(7),构成该发酵装置的酸度调节线路。
2.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述发酵罐(10)为圆筒体密封结构,外侧设有外壳,外壳设有保温层,发酵罐(10)的顶端和下端分别设有进料口(11)和出料口(18)。
3.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述旋转轴(6)位于发酵罐(10)的轴心。
4.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述布气管(19)位于发酵罐(10)的内部底端。
5.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述发酵罐(10)内部充装有发酵物料,发酵罐(10)、变速箱(15)、电机(16)、储液罐(23)控制箱(26)均水平安装在平台(17)上,发酵罐(10)罐身与立柱(22)固定相连,立柱(22)垂直固定在平台(17)上。
6.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述除氧器(4)内部充装有填料,填料上布有除氧剂。
7.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述旋转轴(6)与发酵罐(10)连接处设有连接轴承和密封环。
8.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述发酵罐(10)与除氧器(4)的连接管上设有放气阀(5)。
9.根据权利要求1所述的一种智能调节型复合益生菌发酵装置,其特征在于:所述控制箱(26)的气压调节端同时与电磁阀(9)电路相连,真空泵(8)和电磁阀(9)为同步开启或关闭状态;所述控制箱(26)与空气能热泵(1)和电机(16)的电路连接处均设有变频器。
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