CN220393722U - 一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统，其特征在于，所述装置包括：超微纳米气泡发生装置和发酵罐；所述超微纳米气泡发生装置，用于对输入的指定气体进行切割，得到纳米气泡，还用于对发酵物料与纳米气泡混合，得到发酵混合液；所述发酵罐，与所述超微纳米气泡发生装置连接，用于接收来自超微纳米气泡发生装置的发酵混合液，并对所述发酵混合液中的发酵物料与纳米气泡进行混合，以使指定气体与发酵物料能够均匀混合，以避免搅拌不均匀的情况发生，提高发酵的速度。

Description

一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统

技术领域

本申请涉及发酵设备技术领域，尤其涉及一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统。

背景技术

发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒。发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备，通常采用搅拌桨分散物料和打碎气泡，实现对罐内物料的混合。这种混合方式需要在罐内设置搅拌桨，且往往会出现搅拌不均匀的情况，造成菌群死亡或发酵缓慢，影响发酵效果。

实用新型内容

本申请提供了一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

根据本申请实施例，提供了一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统，所述装置包括：超微纳米气泡发生装置和发酵罐；所述超微纳米气泡发生装置，用于对输入的指定气体进行切割，得到纳米气泡，还用于对发酵物料与纳米气泡进行混合，得到发酵混合液；所述发酵罐，与所述超微纳米气泡发生装置连接，用于接收来自超微纳米气泡发生装置的发酵混合液，并对所述发酵混合液中的发酵物料与纳米气泡进行混合。

在一可实施方式中，所述超微纳米气泡发生装置用于产生粒径为1nm～1000μm气泡。

在一可实施方式中，所述超微纳米气泡发生装置上连接有进料机构，所述进料机构用于使发酵物料和指定气体的至少一种进入所述超微纳米气泡发生装置；其中，所述发酵物料为：培养液、发酵菌、发酵原料、营养物质的至少一种。

在一可实施方式中，所述进料机构包括储料罐和输料管，所述输料管用于连接所述储料罐和所述超微纳米气泡发生装置，以将所述发酵物料输送至超微纳米气泡发生装置。

在一可实施方式中，所述进料机构还包括稳压罐和进气管，所述进气管用于连接稳压罐和所述超微纳米气泡发生装置，以将所述指定气体输送至超微纳米气泡发生装置。

在一可实施方式中，所述稳压罐连接有空气压缩机，所述空气压缩机与所述稳压罐之间设置有除菌过滤器。

在一可实施方式中，所述发酵罐包括有进液口和出液口；所述进液口与所述超微纳米气泡发生装置连接；所述发酵罐的进液口为一个或多个，设置在所述发酵罐上，使所述发酵混合液进入发酵罐内发生流动，对所述发酵混合液中的发酵物料和纳米气泡进行混合。

在一可实施方式中，所述出液口与循环机构的一端连接，所述循环机构的另一端连接至所述超微纳米气泡发生装置。

在一可实施方式中，所述发酵罐设置有泄压阀。

在一可实施方式中，所述循环机构包括循环泵和止回阀；所述循环泵用于将发酵罐内的发酵混合液输送至所述超微纳米气泡发生装置；所述止回阀用于防止循环管道中的发酵混合液向所述发酵罐回流。

本申请实施例提供的一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统，通过超微纳米气泡发生装置获取指定气体和发酵物料并对指定气体和发酵物料混合，以获得发酵混合液，再将发酵混合液输送至发酵罐，使发酵混合液中的指定气体和发酵物料在所述发酵罐内进行混合，实现指定气体与发酵物料的均匀混合，避免混合不均匀的情况发生，提高发酵的效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本申请实施例一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统的整体模块示意图；

图2示出了本申请实施例一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统的发酵罐横向截面示意图；

图3示出了本申请实施例一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统的发酵罐纵向截面示意图。

其中，附图标记如下：

1、发酵罐；11、发酵腔；12、进液口；13、出液口；2、超微纳米气泡发生装置；21、自吸管；3、循环机构；31、循环泵；33、球阀；32、止回阀；4、进料机构；41、空气压缩机；42、除菌过滤器；43、稳压罐；44、储料罐；45、输料管；46、进气管；5、收集装置。

具体实施方式

为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为方便对发酵系统的理解，本申请实施例先对一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统进行具体实施方式的说明。

本申请提供的发酵系统，包括：超微纳米气泡发生装置2和发酵罐1；超微纳米气泡发生装置2与发酵罐1连接。

具体的，超微纳米气泡发生装置2用于混合发酵物料和指定气体，以形成发酵混合液，可以理解的是，发酵混合液为发酵物料和指定气体的混合物，且由于超微纳米气泡发生装置2能够对指定气体进行切割，指定气体在超微纳米气泡发生装置2中形成粒径为1nm～1000μm的纳米气泡，即发酵混合液也可以理解为发酵物料、纳米气泡和未切割的指定气体的混合物。

超微纳米气泡发生装置2与发酵罐1通过管道连通，以将发酵混合液输送至发酵罐1，使发酵物料和纳米气泡在发酵罐1内进行混合，提高发酵混合液的混合均匀度，实现将指定气体与发酵物料均匀混合的目的，避免混合不均匀的情况发生，提高发酵的速度。其中，超微纳米气泡发生装置与所述发酵罐通过螺纹连接、焊接、卡扣连接、卡接中的至少一种进行连接。

在实际实施场景中，发酵罐1可以用于预先放置发酵物料，如：事先设置培养液、发酵菌、发酵原料、营养物质的一种或多种，并通过发酵罐1与超微纳米气泡发生装置2之间设置循环机构，通过循环机构使发酵物料输入超微纳米气泡发生装置2中，通过超微纳米气泡发生装置2对发酵物料与纳米气泡混合，得到发酵混合液。在另一种实施场景中，也可以通过在超微纳米气泡发生装置2上连接进料机构4，通过进料机构4使发酵物料和指定气体的至少一种进入超微纳米气泡发生装置2。

在再一种实施场景下，本申请可以在发酵罐1可以用于预先放置需要发酵的发酵物料，在发酵过程中，通过循环机构使发酵物料输入超微纳米气泡发生装置2中，通过超微纳米气泡发生装置2对发酵物料与纳米气泡混合，得到发酵混合液，再通过循环机构将发酵混合液输送回发酵罐1。随着发酵过程的进行，当发酵罐1中的发酵混合液缺少营养物质时，通过进料机构将营养物质输入超微纳米气泡发生装置2，以使超微纳米气泡发生装置2对营养物质和发酵混合液进行混合。

在本申请实施例中，超微纳米气泡发生装置2的数量不作限定，可以为一个或多个，具体的，超微纳米气泡发生装置2的数量或超微纳米气泡发生装置2工作个数根据发酵罐1的尺寸确定。发酵物料可以为液体发酵物料或固液混合物发酵物料，发酵物料包含发酵物和发酵物在发酵过程中所需的营养物料等必要发酵添加物，例如维生素、矿物质和糖分等。指定气体根据实际情况，可以是任意气体，例如氮气、二氧化碳、氢气、臭氧或氧气等。

超微纳米气泡发生装置2对指定气体进行切割生成纳米气泡，并将纳米气泡、未切割的指定气体和发酵物料进行混合。纳米气泡可以在液体中停留较长的时间，当指定气体为氧气或空气的情况下，纳米气泡可以长时间为发酵物料供氧，使得发酵物料的菌群快速匀速生长，较高的溶氧度及液体中均匀散布的微小气泡菌群可以突破传统发酵罐1的繁殖总数量，缩短发酵时间。

超微纳米气泡发生装置2相对发酵罐1的具体位置不作限定，可以设置在发酵罐1内部或外部，也可以设置在发酵罐1的上方或下方。优选的，可以设置在发酵罐1的外部和/或发酵罐1的上方，以避免超微纳米气泡发生装置2在发酵罐1内部形成死角。如此设置，在发酵混合液进入发酵罐1内进行混合时，除超微纳米气泡发生装置2提供给发酵混合液的动力以外，发酵混合液还可以将重力作为混合动力，以进一步提高混合效果。

超微纳米气泡发生装置2可以选为超微纳米气泡发生装置2，超微纳米气泡发生装置2产生的超微纳米气泡的粒径小，所以氧利用率高，超微纳米气泡能够在发酵物料中均匀扩散，可以对罐内上中下层液体整体均匀增氧，以使发酵物料内的溶解氧浓度通常能达到过饱和状态，可以突破传统发酵罐1的繁殖总数量，提高发酵效率，提高微生物繁殖速度，密度等。

通过超微纳米气泡发生装置2生成的超微纳米气泡还可以和发酵罐1内以及超微纳米气泡发生装置2内的任何物质如微生物、动植物细胞、有机物、无机物等任何物质相匹配，靶向反应指向性更强，适用范围更广泛，机动性更强，效率更高。

超微纳米气泡发生装置2与发酵罐1连通，超微纳米气泡发生装置2将发酵混合液输送至发酵罐1，发酵混合液在超微纳米气泡发生装置2的推流作用下，通过惯性的冲击力，在发酵罐1内发生旋转，发酵罐1为薄壁结构，形成用于容纳发酵物料和指定气体的发酵腔11，发酵罐1内部光滑，无明显折角，以避免发酵罐1内部形成死角，减少发酵混合液在发酵罐1内流动时的阻力，使纳米气泡、未被切割的指定气体和发酵物料在发酵罐1内充分混合，获得混合均匀度提高的发酵混合液。

其中，发酵罐1上还可以连接泄压阀，以降低发酵罐1内的气压。当发酵混合液发酵一段时间后，可以直接出料，获得发酵后的混合液；也可以通过循环机构3进行循环，对发酵后的混合液进行再次发酵。

在一可实施方式中，超微纳米气泡发生装置2上连接有进料机构4，进料机构4用于使发酵物料和指定气体进入超微纳米气泡发生装置2。进料机构4包括储料罐44和输料管45，输料管45用于连接储料罐44和超微纳米气泡发生装置2，以将发酵物料输送至超微纳米气泡发生装置2。

进料机构4还包括稳压罐43和进气管46，进气管46用于连接稳压罐43和超微纳米气泡发生装置2，以将指定气体输送至超微纳米气泡发生装置2。

稳压罐43还连接有空气压缩机41，空气压缩机41用于将指定气体进行压缩后，通过管道输送至稳压罐43，然后通过进气管46将指定气体输送至超微纳米气泡发生装置2。

在实际实施过程中，在空气压缩机41和超微纳米气泡发生装置2之间可以设置除菌过滤器42，以对压缩后的指定气体进行过滤，去除指定气体中的杂质，避免气体中的杂质影响发酵罐1内的发酵效果，避免菌群的死亡等问题。进一步的，过滤器42为带除菌效果的精密过滤器，以使过滤器42对通过的发酵物料、营养物质和指定气体进行杀菌。

超微纳米气泡发生装置2可以选为自吸式的超微纳米气泡发生装置2，通过稳压罐43对压缩、过滤后的指定气体进行常压存储，然后通过超微纳米气泡发生装置2从稳压罐43自吸获得指定气体。如此设置，可以保证稳压罐43能够向超微纳米气泡发生装置2提供稳定流量、稳定含量的常压指定气体。在指定气体为常压气体的情况下，超微纳米气泡发生装置2通过自吸获得指定气体，可以对指定气体进行更好地切割，保证超微纳米气泡的含量和质量，从而提高发酵混合液的质量，可以有效地应对不同的发酵情况。

在一种实施场景下，超微纳米气泡发生装置2可以设置同时与进气管46和进料管连通的自吸管21，通过自吸管21生成的负压从进气管46和进料管连接的稳压罐43和储料罐44中获得指定气体和发酵物料。

在另一种实施场景下，超微纳米气泡发生装置2可以设置分别与进气管46和进料管连通的自吸管21，从而可以通过启动不同的自吸管21控制指定气体和发酵物料的流量。

在又一种实施场景下，本申请可以通过控制储料罐44和稳压罐43的出口流量控制进入超微纳米气泡发生装置2的指定气体和发酵物料的流量。

在一可实施方式中，发酵罐1包括有进液口12和出液口13；进液口12与超微纳米气泡发生装置2连接；出液口13与循环机构3连接的一端连接，循环机构3的另一端连接至超微纳米气泡发生装置2。

在本申请实施例中，发酵罐1包括进液口12和出液口13，通过进液口12与超微纳米气泡发生装置2连通，实现将超微纳米气泡发生装置2中的发酵液输入发酵罐1内的目的。

发酵罐1的进液口12为多个，进液口12可以是指发酵罐1的上端、下端以及侧壁，本实施例选为进液口12设置在发酵罐1的侧壁且位于发酵罐1上端，用于与超微纳米气泡发生装置2连通，进液口12对应的进液方向与发酵罐1的侧壁相切，使发酵混合液沿与发酵罐1的侧壁相切的方向进入发酵罐1，从而在发酵罐1内形成旋涡，实现发酵物料和指定气体的混合。

提供一个进液口12设置的具体实施例，进液口12可以为多个，设置在发酵罐1的侧壁的同一高度上，等距离设置。进液口12的进水管道与发酵罐1的侧壁相切，即进液口12的进液方向为沿侧壁方向进入发酵腔11，通过多个进液口12同方向设置，能够使纳米气泡带动发酵物形成涡流，从而使发酵物料和纳米气泡能够在发酵罐1中分布的更加均匀，提高发酵效率，加强循环发酵混合液的混合效果。

提供另一个进液口12设置的具体实施例，进液口12可以为多个，设置在发酵罐1的上方，呈环形设置；出液口13设置在发酵罐1的下方，通过进液口12的进水与出液口13的出水实现对流，从而提高发酵罐1内的发酵物循环混合的速度，提高发酵物混合的均匀程度，从而促进发酵。进一步，可以将进液口12设置在上下端，从罐体多方向为发酵罐1注入液体，从而实现对不同位置的液体进行搅拌。

发酵罐1的出液口13设置在发酵罐1与进液口12相反的一端，即发酵罐1的下端，出液口13的数量可以为多个，使发酵罐1内的发酵液在重力的作用下进入循环机构3或收集装置5。

循环机构3连接在发酵罐1的出液口13和超微纳米气泡发生装置2的自吸管21之间，循环机构3包括循环泵31，通过循环泵31驱动发酵罐1内的发酵混合液从出液口13进入超微纳米气泡发生装置2的自吸管21中，通过超微纳米气泡发生装置2对发酵混合液切割后，再次进入发酵罐1内，通过惯性对从超微纳米气泡发生装置2输出的发酵混合液进行再次混合，如此循环，实现对发酵物料和指定气体的多次切割混合，利用指定气体和纳米气泡对发酵物料进行多次混合，提高发酵物料和指定气体的混合均匀度，能够解决搅拌不均匀的情况，且本发酵系统免除了叶片和电机的配合，以避免发酵罐1内部因为搅拌机而形成死角，造成部分发酵物料无法均匀混合的情况。

在循环机构3循环发酵混合液以多次混合的过程中，发酵罐1内的发酵混合液通过纳米气泡和惯性实现混合，区别于搅拌机构受叶轮力较大，需要电机功率较大的情况，通过超微纳米气泡发生装置2代替电机，可以减少能耗。

在循环机构3循环发酵混合液以多次混合的过程中，进料机构4还可以用于补充发酵物料和/或指定气体进入超微纳米气泡发生装置2，以使补充的发酵物料和/或指定气体与超微纳米气泡发生装置2内的发酵混合液进行混合，还可以使超微纳米气泡发生装置2对补充的指定气体进行切割，获得满足含量要求的纳米气泡。

通过在循环发酵过程中补充发酵物料和/或指定气体，可以使发酵过程中所需的物质都处于饱和状态，提高发酵效率。

进一步的，循环机构3位于发酵罐1出液口13与循环泵31之间设置有球阀33和止回阀32，球阀33和止回阀32用于阻止循环机构3中的发酵混合液向发酵罐1回流。

进一步的，循环机构3位于循环泵31与超微纳米气泡发生装置2之间也可以设置球阀33和止回阀32，既可以用于阻止发酵混合液向循环机构3回流，还可以方便循环机构3的拆卸，便于运输。

本方法的发酵罐1内还设置有发酵物料含量检测装置、纳米气泡含量检测装置、发酵度检测装置、发酵混合液混合均匀度检测装置等多种检测装置，当发酵罐1内的发酵混合液。

通过各类发酵物料含量检测装置、纳米气泡含量检测装置可以确定是否需要向超微纳米气泡发生装置2中补充各类发酵物料和/或指定气体。

通过发酵度检测装置从而确定发酵混合物是否需要继续发酵，当发酵度满足预设发酵阈值时，发酵混合液完成发酵，此时，可以将循环机构3从发酵罐1的出液口13拆卸下来，通过收集装置5与出液口13连接，将完成发酵的发酵混合液收集至收集装置5。

在另一种实施场景中，当发酵罐1有多个出液口13时，可以设置至少一个出液口13与循环机构3连接，至少一个出液口13与收集装置5连接，以实现无需拆卸就可以对完成发酵的发酵混合液进行收集。

通过发酵混合液混合均匀度检测装置检测发酵混合液和混合均匀度，具体的，混合均匀度可以用于表征发酵过程中每种物料的混合均匀度。需要补充的是，若指定气体为发酵过程中的必要物质，混合均匀度包含指定气体，若指定气体非发酵过程中的必要物质，混合均匀度不包含指定气体。且可以根据混合均匀度的变化值，确定是否需要进行对发酵混合物的再次混合和/或进行物料、气体的补充。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种发酵方法，方法包括：首先，将发酵物料和指定气体输送至超微纳米气泡发生装置2中，使超微纳米气泡发生装置2对指定气体进行切割，获得纳米气泡，使纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第一混合均匀度的发酵混合液；然后，将第一混合均匀度的发酵混合液从超微纳米气泡发生装置2中输送至发酵罐1内，使第一混合均匀度的发酵混合液中的纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第二混合均匀度的发酵混合液；其中，第二混合均匀度大于第一混合均匀度。

应用上述发酵系统，本方法首先将发酵物料和指定气体输送至超微纳米气泡发生装置2中，通过超微纳米气泡发生装置2对指定气体进行切割，获得纳米气泡，使纳米气泡、未切割的指定气体与发酵物料进行混合，获得第一混合均匀度的发酵混合液；其中，混合均匀度用于表征发酵过程中每种物料的混合均匀度。需要补充的是，若指定气体为发酵过程中的必要物质，混合均匀度包含指定气体，若指定气体非发酵过程中的必要物质，混合均匀度不包含指定气体。

然后通过超微纳米气泡发生装置2将第一混合均匀度的发酵混合液输送至发酵罐1内，由于超微纳米气泡发生装置2的提供至第一混合均匀度的发酵混合液的动力、第一混合均匀度的发酵混合液自身的惯性、纳米气泡在发酵物料中的扰动效果等，能够使第一混合均匀度的发酵混合液在发酵罐1内发生旋转、涡流等情况，实现纳米气泡、未切割的指定气体与发酵物料的再次混合，获得第二混合均匀度的发酵混合液。可以显而易见，第二混合均匀度会大于第一混合均匀度，实现发酵混合液的均匀混合。

以下提供三种具体实施场景进行说明。

在一种实施场景中，在发酵前，将发酵物料预先设置在发酵罐1中，启动发酵系统进行发酵。在发酵过程中，发酵罐1中的发酵物料通过循环机构输送至超微纳米气泡发生装置2内，通过超微纳米气泡发生装置2对指定气体进行切割，获得纳米气泡，使纳米气泡、未切割的指定气体与发酵物料进行混合，获得第一混合均匀度的发酵混合液；

在发酵过程中，超微纳米气泡发生装置2通过循环机构持续性抽取发酵罐1中包含发酵物料和指定气体的发酵混合液进行进一步混合，提高发酵效果；

且在发酵过程中，当采集到发酵混合液营养物质不足的情况下，通过进料机构向超微纳米气泡发生装置2输送对应的营养物质进行补充，以使超微纳米气泡发生装置2对发酵混合液、营养物质和指定气体进行混合，提高发酵混合液中营养物质的含量。

在另一种实施场景下，

在发酵前，通过进料机构将发酵物料输送至超微纳米气泡发生装置2，超微纳米气泡发生装置2对指定气体进行切割，获得纳米气泡，并对纳米气泡、未切割的指定气体与发酵物料进行混合，获得第一混合均匀度的发酵混合液；

随着发酵过程的进行，超微纳米气泡发生装置2通过循环机构持续性抽取发酵罐1中包含发酵物料和指定气体的发酵混合液进行进一步混合，提高发酵效果；

且在发酵过程中，当采集到发酵混合液营养物质不足的情况下，通过进料机构向超微纳米气泡发生装置2输送对应的营养物质进行补充，以使超微纳米气泡发生装置2对发酵混合液、营养物质和指定气体进行混合，提高发酵混合液中营养物质的含量。

在一可实施方式中，在获得第二混合均匀度的发酵混合液之后，方法还包括：首先，将第二混合均匀度的发酵混合液从发酵罐1内输送至循环机构3，通过循环机构3将第二混合均匀度的发酵混合液输送回超微纳米气泡发生装置2内，使第二混合均匀度的发酵混合液中的纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第三混合均匀度的发酵混合液；然后，将第三混合均匀度的发酵混合液从超微纳米气泡发生装置2中输送至发酵罐1内，使第三混合均匀度的发酵混合液中的纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第四混合均匀度的发酵混合液，第四混合均匀度大于第三混合均匀度；以此类推，将第N-1混合均匀度的发酵混合液从发酵罐1内输送至循环机构3，通过循环机构3将第N-1混合均匀度的发酵混合液输送回超微纳米气泡发生装置2内，使第N-1混合均匀度的发酵混合液中的纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第N混合均匀度的发酵混合液；将第N混合均匀度的发酵混合液从超微纳米气泡发生装置2中输送至发酵罐1内，使第N混合均匀度的发酵混合液中的纳米气泡与发酵物料进行混合，获得第N+1混合均匀度的发酵混合液，第N+1混合度大于第N混合度。

同理，根据发酵需要，本方法可以利用循环机构3将发酵罐1内的发酵混合液多次输送至超微纳米气泡发生装置2，实现发酵混合液在“超微纳米气泡发生装置2、发酵罐1、循环机构3”之间的多次循环，以提高发酵混合液的混合均匀度。

可以理解的是，本方法可以在发酵混合液在发酵罐1内发酵一段时间后，再通过循环机构3输送至超微纳米气泡发生装置2，从而同时满足发酵度和混合度。

还需要补充的是，在发酵过程中，随着纳米气泡消失和/或补充的发酵物料和指定气体的加入等情况下的发生，混合均匀度会出现下降的趋势，基于此，在后续发酵混合液的混合过程中，当前轮次位于发酵罐1内的发酵混合液的混合均匀度与下一次轮次位于超微纳米气泡发生装置2中的发酵混合液的混合均匀度之间的关系可以是大于、小于或等于的任一种。而同一轮次中位于发酵罐1内的发酵混合液的混合均匀度大于位于超微纳米气泡发生装置2中的发酵混合液。

在一可实施方式中，在发酵混合液在发酵罐1内进行混合之后，方法还包括：首先，检测发酵混合液的发酵度是否满足预设发酵阈值；然后，若发酵度满足预设发酵阈值，通过收集装置5对发酵度满足预设发酵阈值的发酵混合液进行收集。

可以理解的是，本方法可以在发酵罐1内设置发酵度的检测装置，发酵度的检测装置可以为多个，以全面采集数据，通过发酵度的检测装置确定发酵混合液的发酵度。预设发酵阈值可以根据实际情况进行设定，在发酵度满足预设发酵阈值，通过收集装置5对发酵度满足预设发酵阈值的发酵混合液进行收集，获得目标发酵液。

在一可实施方式中，方法还包括：首先，检测发酵混合液的混合均匀度是否满足预设混合阈值；然后，若混合均匀度不满足预设混合阈值，将发酵混合液从发酵罐1内输送至循环机构3，以通过循环机构3将发酵混合液输送回超微纳米气泡发生装置2内进行混合。

具体的，方法可以在发酵罐1内设置混合均匀度的检测装置，混合均匀度的检测装置可以为多个，以全面采集数据。本方法可以在混合均匀度不满足预设混合阈值的情况下，通过超微纳米气泡发生装置2、发酵罐1和循环机构3的发酵系统对发酵混合液进行多次混合，至混合均匀度满足预设混合阈值的情况下，使发酵混合液停留于发酵罐1中进行发酵，在发酵过程中，随着纳米气泡溢出或发酵物料消耗，混合均匀度再次下降或某种发酵物料含量不足的情况下，对发酵罐1内的发酵混合液进行再次循环，以使补充的发酵物料能够均匀混合入发酵混合液中，使含有补充发酵物料的发酵混合液的混合均匀度得到保障，满足发酵需要，提高发酵效果。

在一可实施方式中，方法还包括：首先，确定发酵混合液中的发酵物料和/或指定气体的当前含量是否满足指定含量；然后，若当前含量不满足指定含量，确定待补充的发酵物料和/或指定气体；再后，在通过循环机构3发酵混合液输送回至超微纳米气泡发生装置2时，将待补充的发酵物料和/或指定气体输送至超微纳米气泡发生装置2，以使待补充的发酵物料和/或指定气体与发酵混合液通过超微纳米气泡发生装置2进行混合。

进一步，发酵罐1内可以设置第一传感器和第二传感器，其中，第一传感器和第二传感器用于检测发酵腔11对应位置的含氧量，第一传感器可以是漂浮式传感器设置在发酵罐1内部，对应的，第一位置指的就是发酵腔11内部的任意位置。从而可以对发酵腔11内各个位置的含氧量进行检测。第二传感器设置在发酵腔11的第二位置，第二位置可以是发酵罐1的侧壁，从而对侧壁周围的含氧量进行检测，因为侧壁是最容易搅拌不匀的地方，通过对第二传感器进行检测，能够有效的避免死角的产生，从而是发酵物料混合均匀。其中，第二传感器可以为多个，设置在发酵腔11内不容易搅拌的位置，从而对发酵腔11内的发酵物料存在一个有效的监测。获取来自第一传感器的第一含氧量；其中，第一传感器用于检测发酵腔11第一位置对应的含氧量，第一位置位于发酵腔11的内部；当第一含氧量未满足指定含氧量，根据第一含氧量和指定含氧量确定超微纳米气泡发生装置2的第一功率和/或第一进气量；根据第一功率对超微纳米气泡发生装置2的功率进行调节和/或通过第一进气量对超微纳米气泡发生装置2的进气量进行调节，以使第一含氧量满足指定含氧量。其中指定含氧量是有工作人员设定，当满足指定含氧量时，表征发酵罐1内的含氧量满足发酵所需。需要注意的是，第一传感器是用于保证发酵罐1内的下限，从而保证发酵的稳定。所以发酵罐1内的含氧量可以高于指定含氧量。其中，根据第一功率对超微纳米气泡发生装置2的功率进行调节和/或通过第一进气量对超微纳米气泡发生装置2的进气量进行调节，之后方法包括：获取来自第二传感器的第二含氧量；其中，第二传感器用于检测发酵腔11第二位置对应的含氧量，第二位置位于发酵罐1侧壁；当第二含氧量和第一含氧量的差值不在指定范围内，根据第二含氧量和第一含氧量的差值确定超微纳米气泡发生装置2的第二功率和/或第二进气量；根据第二功率对超微纳米气泡发生装置2的功率进行调节和/或通过第二进气量对超微纳米气泡发生装置2的进气量进行调节，以使第二含氧量与第一含氧量的差值处于指定范围。其中，指定范围由工作人员确定，差值位于指定范围内，表征发酵罐1内的搅拌均匀，含氧量相近。其中，进气量和第二功率都能够调节循环泵31输送的效率，从而提高发酵罐1内的搅拌效率。在一可实施方式中，进液口12为多个，设置在发酵罐1的不同位置；相对应的，根据第一功率对超微纳米气泡发生装置2的功率进行调节和/或通过第一进气量对超微纳米气泡发生装置2的进气量进行调节，之后方法包括：获取来自第二传感器的第二含氧量；其中，第二传感器用于检测发酵腔11第二位置对应的含氧量，第二位置位于发酵罐1侧壁；当第二含氧量和第一含氧量的差值不在指定范围内，获取第二传感器的传感器位置；根据传感器位置进距离传感器位置最近的进液口12确定为特定进液口12；根据特定进液口12向发酵罐1内传送纳米气泡，以使第二含氧量与第一含氧量的差值处于指定范围。当第二含氧量和第一含氧量的差值判断可以通过控制器实现，控制器连接传感器。

在一可实施方式中，系统还包括控制器，超微纳米气泡发生装置的进气位置还设置有进气量检测装置和进液量检测装置，具体的，气量检测装置和进液量检测装置为电子流量计，进气量检测装置用于检测指定气体的进气流量，进液量检测装置用于检测发酵混合液的进液流量。

发酵罐内设置有浊度检测装置，浊度检测装置通过浊度测试法检测发酵混合液中发酵物料的浓度和纳米气泡的溶解度；控制器用于根据发酵物料的浓度和纳米气泡的溶解度对进气流量和进液流量进行调节，最终达到满足发酵各阶段所需发酵混合液的浓度及溶氧度。

在一可实施方式中，系统还包括控制器，超微纳米气泡发生装置的进气位置还设置有进气量检测装置和进液量检测装置，具体的，气量检测装置和进液量检测装置为电子流量计，进气量检测装置用于检测指定气体的进气流量，进液量检测装置用于检测发酵混合液的进液流量。

发酵罐内设置有浊度检测装置，浊度检测装置通过浊度测试法检测发酵混合液中发酵物料的浓度和纳米气泡的溶解度；控制器用于根据发酵物料的浓度和纳米气泡的溶解度对进气流量和进液流量进行调节，最终达到满足发酵各阶段所需发酵混合液的浓度及溶氧度。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于超微纳米气泡发生装置的发酵系统，其特征在于，所述装置包括：超微纳米气泡发生装置和发酵罐；

所述超微纳米气泡发生装置，用于对输入的指定气体进行切割，得到纳米气泡，还用于对发酵物料与纳米气泡进行混合，得到发酵混合液；

所述发酵罐，与所述超微纳米气泡发生装置连接，用于接收来自超微纳米气泡发生装置的发酵混合液，并对所述发酵混合液中的发酵物料与纳米气泡进行混合。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超微纳米气泡发生装置用于产生粒径为1nm～1000μm气泡。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超微纳米气泡发生装置上连接有进料机构，所述进料机构用于使发酵物料和指定气体的至少一种进入所述超微纳米气泡发生装置。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述进料机构包括储料罐和输料管，所述输料管用于连接所述储料罐和所述超微纳米气泡发生装置，以将所述发酵物料输送至超微纳米气泡发生装置。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述进料机构还包括稳压罐和进气管，所述进气管用于连接稳压罐和所述超微纳米气泡发生装置，以将所述指定气体输送至超微纳米气泡发生装置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述稳压罐连接有空气压缩机，所述空气压缩机与所述稳压罐之间设置有除菌过滤器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发酵罐包括有进液口和出液口；所述进液口与所述超微纳米气泡发生装置连接；所述发酵罐的进液口为一个或多个，设置在所述发酵罐上，使所述发酵混合液进入发酵罐内发生流动，对所述发酵混合液中的发酵物料和纳米气泡进行混合。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述出液口与循环机构的一端连接，所述循环机构的另一端连接至所述超微纳米气泡发生装置。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发酵罐设置有泄压阀。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述循环机构包括循环泵和止回阀；

所述循环泵用于将发酵罐内的发酵混合液输送至所述超微纳米气泡发生装置；

所述止回阀用于防止循环管道中的发酵混合液向所述发酵罐回流。