DE202014103237U1 - Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung, umfassend: – einen Reaktionskessel (10), an dessen einen Seite ein Beobachtungsfenster (11) angeordnet ist, über das die Fermentation und das Wachstum des Mikroorganismus beobachtet werden, wobei an der Frontseite des Reaktionskessels (10) ein aufklappbarer Deckel (12) angeordnet ist, – ein bewegliches Fachbodenregal (20), das im Reaktionskessel (10) angeordnet ist, wobei der Boden des Fachbodenregals (20) ausgehöhlt ist und mehr als eine Kulturtablettablage (21) aufweist, – mindestens ein Kulturtablett (30), das auf das bewegliche Fachbodenregal(20) mit ausgehöhltem Boden gelegt ist, wobei jedes Kulturtablett (30) auf eine Kulturtablettablage (21) aufgestapelt ist, wobei jedes Kulturtablett (30) ein unteres Tablett (31) aufweist, das mit einem Kulturmedium (1) befüllt werden kann, – eine mit Flüssigkeit befüllte Leitung (40), die im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und eine Flüssigkeitsleitung (41) und eine Abflussöffnung (42) umfasst, wobei die Flüssigkeitsleitung (41) einen Flüssigkeitsleitungseingang (43) aufweist, wobei an die Flüssigkeitsleitung (41) mehrere Aufspritzleitungen (44) angeschlossen sind, wobei jede davon über der Kulturtablettablage (21) angeordnet ist und die Flüssigkeit gleichmäßig auf die Kulturtablettablage (21) aufspritzen kann, um ein flüssiges Inokulum bereitzustellen oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzuzufügen und somit dem Inokulum und dem Mikroorganismus flüssige Nährstoffe für die Fermentierung bereitzustellen, wobei überschüssige Flüssigkeit über die Abflussöffnung (42) im unteren Bereich im Reaktionskessel (10) abgeleitet wird, – eine mit Gas befüllte Leitung (50), die im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und eine Gasleitung (51) und einen Gasauslass (52) umfasst, wobei die Gasleitung (51) einen Gasleitungsgaseinlass (53) umfasst, durch den der Sauerstoffgehalt und die Temperatur geregelt werden und die Wärme abgeleitet wird, wobei der Sauerstoff für die Fermentierung des Mikroorganismus auf diese Weise bereitgestellt wird und über den Gasauslass (52) im oberen Bereich des Reaktionskessels (10) ausgelassen wird, und – eine Erzeugnis-Ernteeinheit (70), die ein nach innen geneigtes, trichterförmiges Sammeltablett (71) umfasst, das am Boden im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und dem Sammeln von getrockneten Erzeugnissen dient.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung, bei der die Produktionsvorgänge, nämlich das Sterilisieren, das Inokulieren, das Kultivieren, das Trocknen und das Ernten, in einer Anlage stattfinden, insbesondere eine einfach aufgebaute Fermentationsvorrichtung mit Tabletts, die eine Zeit- und Energieeinsparung, einen Produktionsprozess mit aufeinanderfolgenden Vorgängen, niedrige Kosten, eine einfache Bedienung, einen geringen Bedarf an Arbeitskräften, eine geringe Verschmutzung und eine automatisierte Massenproduktion ohne automatische Produktionsanlagen erzielt.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlich übliche Feststofffermentationssysteme werden in drei Typen aufgeteilt. Beim ersten Typ handelt es sich um einen Fermenter mit fluidisiertem Gas-Feststoff Bett (englisch: „Gas-Solid Fluidized Bed Fermenter“), dessen Kesselkörper, der mit Feststoff-Kulturmedium befüllt ist, häufig aufliegt, wobei das Feststoff-Kulturmedium durch eine Maschine auf- und abwärts umgerührt und gewendet wird, wobei die Lufteinfuhr über eine extern angeschlossene Luftleitung erfolgt, um die Temperatur zu senken, wobei Wasser von oben aufgespritzt wird, um Feuchtigkeit zur Verfügung zu stellen. Jedoch verbraucht das System eine große Menge Energie und das Kulturmedium wird beim Umrühren leicht zusammengedrückt und dadurch beschädigt. Zudem ist die Kapazität des Systems durch die aufhäufbare Höhe des Kulturmediums beschränkt. Beim zweiten Typ handelt es sich um einen Drehtrommel-Fermenter (englisch: „Rotary Drum Fermenter“), dessen Kesselkörper meistens zylinderförmig ausgebildet ist und um 360 Grad drehend das Kulturmedium umrührt und wendet, wobei gasförmige und flüssige Nährstoffe in die Fermentationsmasse eingeführt werden können. Jedoch darf die Kapazität des Fermenters nicht Eindrittel überschreiten, wobei die Nutzung des Kesselvolumens beschränkt ist und ein großer Energieverbrauch sowie hohe Kosten nötig sind. Zudem sind die im Drehvorgang produzierten Störungen ungünstig für das Wachstum des zu fermentierenden Mikroorganismus, der für die Fermentation Ruhe braucht. Des Weiteren kann das Kulturmedium verklumpen. Beim dritten Typ handelt es sich um einen Tablett-Fermenter (englisch: „Tray Fermenter“), bei dem das Kulturmedium in ein Fermentationstablett gefüllt ist, wobei ein Tablett nach dem anderen auf das Fachbodenregal im Fermenter angebracht wird, wobei dieser Fermenter das vorher genannte Problem mit der Aufhäufung des Kulturmediums lösen kann und eine optimale Wärmeableitung aufweist. Zudem können Luft und flüssige Nährstoffe über Leitungen bereitgestellt werden. So wird dem zu fermentierenden Mikroorganismus, der Ruhe braucht, eine optimale Wachstumsumgebung bereitgestellt. Jedoch ist das Verfahren des Fermenters des dritten Typs, wie es in der US 6,620,614 B1 gezeigt wird, insofern nachteilig, dass die Montage und die Ernte einen großen Arbeitskraftaufwand beanspruchen und die Vorgänge des Produktionsverfahrens nicht aufeinander folgen. Bei manchen Systemen wurde versucht, einen Teil der Vorgänge des Produktionsverfahrens aufeinanderfolgend zu gestalten, wie bei dem im taiwanesischen Patent TWI409329 offenbarten System, das jedoch eine hochkomplexe Gestaltung aufweist und kostspielig ist.
  • So gibt es unter den herkömmlichen Tablett-Fermentern noch keinen Fermenter, der ein einheitliches Produktionsverfahren mit Arbeitsvorgängen von der Sterilisierung bis zur Ernte aufweist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Stand der Technik genannten Mängel zu beheben und eine voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung zu schaffen, deren Produktionsverfahren leicht ausführbar ist und deren Kesselkörper einfach ausgestaltet ist, wodurch der Bedarf an Arbeitskräften erheblich verkleinert wird, eine Zeit- und Energieeinsparung erzielt wird und die Anschaffungskosten für automatische Anlagen reduziert werden, sodass die ursprünglich nicht aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge eines Produktionsverfahrens für die Feststofffermentation in eine einzige voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung integriert werden können, die eine Massenproduktion ermöglicht und eine geringe Verschmutzung aufweist.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung umfasst einen Reaktionskessel, an dessen einer Seite ein Beobachtungsfenster angeordnet ist, über das die Fermentation und das Wachstum des Mikroorganismus beobachtet werden, wobei an der Frontseite des Reaktionskessels ein aufklappbarer Deckel angeordnet ist, ein bewegliches Fachbodenregal, das im Reaktionskessel angeordnet ist, wobei der Boden des Fachbodenregals ausgehöhlt ist und mehr als eine Kulturtablettablage aufweist, mindestens ein Kulturtablett, das auf das bewegliche Fachbodenregal mit ausgehöhltem Boden gelegt ist, wobei jedes Kulturtablett auf eine Kulturtablettablage aufgestapelt ist, wobei jedes Kulturtablett ein unteres Tablett aufweist, das mit einem Kulturmedium befüllt werden kann, eine mit Flüssigkeit befüllte Leitung, die im Reaktionskessel angeordnet ist und eine Flüssigkeitsleitung und eine Abflussöffnung umfasst, wobei die Flüssigkeitsleitung einen Flüssigkeitsleitungseingang aufweist, wobei an die Flüssigkeitsleitung mehrere Aufspritzleitungen angeschlossen sind, wobei jede davon über der Kulturtablettablage angeordnet ist und die Flüssigkeit gleichmäßig auf die Kulturtablettablage aufspritzen kann, um ein flüssiges Inokulum bereitzustellen oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzuzufügen und somit dem Inokulum und dem Mikroorganismus flüssige Nährstoffe für die Fermentierung bereitzustellen, wobei überschüssige Flüssigkeit über die Abflussöffnung im unteren Bereich des Reaktionskessels abgeleitet werden kann, eine mit Gas befüllte Leitung, die im Reaktionskessel angeordnet ist und eine Gasleitung und einen Gasauslass umfasst, wobei die Gasleitung einen Gasleitungsgaseinlass umfasst, durch den der Sauerstoff und die Temperatur geregelt werden und die Wärme abgeleitet wird, wobei der Sauerstoff für die Fermentierung des Mikroorganismus auf diese Weise bereitgestellt wird und über den Gasauslass im oberen Bereich des Reaktionskessels ausgelassen wird, und eine Erzeugnis-Ernteeinheit, die ein nach innen geneigtes, trichterförmiges Sammeltablett umfasst, das am Boden im Reaktionskessel angeordnet ist und dem Sammeln von getrockneten Erzeugnissen dient.
  • Erfindungsgemäß ist der Reaktionskessel einstückig ausgebildet und zylinderförmig oder rechteckig profiliert.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich beim Reaktionskessel um einen beweglichen Kessel, der mit einem Wagenrad ausgestattet ist, sodass der Reaktionskessel in einen tunnelartigen Autoklaven verschoben werden kann, um das Sterilisieren durchzuführen.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich beim Reaktionskessel um einen ortsfesten Kessel, der durch das Verstärken seiner Konstruktion als Druckbehälter gefertigt ist, sodass das Sterilisieren durch Einführen von Dampf am Reaktionskessel direkt durchgeführt werden kann.
  • Erfindungsgemäß sind die Aufspritzleitungen abnehmbar an die Flüssigkeitsleitung angeschlossen, um durch einen Sprenger oder eine Sprühdose eine Starterkultur zu inokulieren oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzuzufügen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung ferner eine Trocknungs-/ Zirkulationseinheit, die einen Heiß- und Trockengaseingang, einen Heiß- und Trockengasausgang und eine Vielzahl von Heißgasverteilungsöffnungen umfasst, wobei der Heiß- und Trockengaseingang am Deckel an der Frontseite des Reaktionskessels, der Heiß- und Trockengasausgang an dem dem Deckel gegenüberliegenden Kesselkörper und die Heißgasverteilungsöffnungen am Deckel an der Frontseite des Reaktionskessels sowie an dem dem Deckel gegenüberliegenden Kesselkörper angeordnet sind, wobei jede Heißgasverteilungsöffnung mindestens einer Kulturtablettablage entspricht, um Heißgas gleichmäßig auf der Kulturtablettablage zu verteilen.
  • Erfindungsgemäß kann der Heiß- und Trockengasausgang bei einem Druckbehälter als Reaktionskessel an ein Vakuumabsaugrohr angeschlossen werden, um ein Vakuumtrocknen durchzuführen.
  • Erfindungsgemäß kann die Trocknungs-/ Zirkulationseinheit nach Bedarf die mit Gas befüllte Leitung ersetzen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Erzeugnis-Ernteeinheit einen Ernteeimer, der auf das Kulturtablett des beweglichen Fachbodenregals gestellt ist, wobei durch Herausziehen des unteren Tabletts von der Vorderseite des Kulturtabletts das getrocknete Kulturmedium auf das Sammeltablett fällt und im Ernteeimer gesammelt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen voll funktionstüchtigen Feststofffermentationsvorrichtung in Frontansicht.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Feststofffermentationsvorrichtung in Seitenansicht.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Ausziehvorgangs des unteren Tabletts eines Kulturtabletts der erfindungsgemäßen Feststofffermentationsvorrichtung.
  • Wege der Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Erfindung soll nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
  • Aus 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung 100 ersichtlich, bei der die Produktionsvorgänge, nämlich das Sterilisieren, das Inokulieren, das Kultivieren, das Trocknen und das Ernten, hintereinander stattfinden. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Reaktionskessel 10, ein bewegliches Fachbodenregal 20, mindestens ein Kulturtablett 30, eine mit Flüssigkeit befüllte Leitung 40, eine mit Gas befüllte Leitung 50, eine Trocknungs-/ Zirkulationseinheit 60 und eine Erzeugnis-Ernteeinheit 70.
  • Der Reaktionskessel 10 ist einstückig ausgebildet und zylinderförmig oder rechteckig profiliert, wobei an einer Seite des Reaktionskessels 10 ein Beobachtungsfenster 11 und an dessen Frontseite ein aufklappbarer Deckel 12 angeordnet ist,
  • über das die Fermentation und das Wachstum des Mikroorganismus beobachtet werden, wobei an der Frontseite des Reaktionskessels ein aufklappbarer Deckel angeordnet ist. Dabei kann der Reaktionskessel 10 ein beweglicher Kessel sein, der mit einem Wagenrad 13 ausgestattet ist, sodass der Reaktionskessel 10 in einen tunnelartigen Autoklaven (nicht dargestellt) verschoben werden kann, um das Sterilisieren durchzuführen, wie in 1 und 2 gezeigt wird. Alternativ kann der Reaktionskessel ein ortsfester Kessel sein, der durch Verstärken seiner Konstruktion als Druckbehälter gefertigt ist, sodass das Sterilisieren durch Einführen von Dampf in den Reaktionskessel 10 direkt durchgeführt werden kann.
  • Das bewegliche Fachbodenregal 20 ist im Reaktionskessel 10 angeordnet, wobei der Boden des Fachbodenregals 20 ausgehöhlt ist und mehr als eine Kulturtablettablage 21 aufweist.
  • Das mindestens eine Kulturtablett 30 ist auf das bewegliche Fachbodenregal 20 mit ausgehöhltem Boden gelegt, wobei jedes Kulturtablett 30 auf eine Kulturtablettablage 21 aufgestapelt ist, wobei jedes Kulturtablett 30 ein unteres Tablett 31 aufweist, das mit einem Kulturmedium 1 befüllt werden kann.
  • Die mit Flüssigkeit befüllte Leitung 40 ist im Reaktionskessel 10 angeordnet und umfasst eine Flüssigkeitsleitung 41 und eine Abflussöffnung 42, wobei die Flüssigkeitsleitung 41 einen Flüssigkeitsleitungseingang 43 aufweist, wobei an die Flüssigkeitsleitung 41 mehrere Aufspritzleitungen 44 angeschlossen sind, wobei jede davon über der Kulturtablettablage 21 angeordnet ist, wobei durch einen Sprenger oder eine Sprühdose eine Starterkultur inokuliert wird oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzugefügt wird. Um die Montage und das Herausnehmen des beweglichen Fachbodenregals 20 zu erleichtern, sind die Aufspritzleitungen 44 von der Flüssigkeitsleitung 41 leicht abnehmbar angebracht.
  • Die mit Gas befüllte Leitung 50 ist im Reaktionskessel 10 angeordnet und umfasst eine Gasleitung 51 und einen Gasauslass 52, wobei die Gasleitung 51 einen Gasleitungsgaseinlass 53 umfasst.
  • Die Trocknungs-/ Zirkulationseinheit 60 umfasst einen Heiß- und Trockengaseingang 61, einen Heiß- und Trockengasausgang 62 und eine Vielzahl von Heißgasverteilungsöffnungen 63, wobei der Heiß- und Trockengaseingang 61 am Deckel 12 an der Frontseite des Reaktionskessels 10 angeordnet ist, der Heiß- und Trockengasausgang 62 an dem dem Deckel 12 gegenüberliegenden Kesselkörper und die Heißgasverteilungsöffnungen 63 am Deckel 12 an der Frontseite des Reaktionskessels 10 sowie an dem dem Deckel 12 gegenüberliegenden Kesselkörper angeordnet sind, wobei jede Heißgasverteilungsöffnung 63 mindestens einer Kulturtablettablage 21 entspricht, um ein optimales Trocknungs-/Zirkulationssystem zu bilden, wobei nach Einführen von heißer, trockener Luft der Trocknungsvorgang erfolgen kann. Dabei kann der Heiß- und Trockengasausgang 62 bei einem Druckbehälter als Reaktionskessel 10 an ein Vakuumabsaugrohr (nicht dargestellt) angeschlossen werden, um ein Vakuumtrocknen durchzuführen.
  • Die Erzeugnis-Ernteeinheit 70 umfasst ein nach innen geneigtes, trichterförmiges Sammeltablett 71, das am Boden im Reaktionskessel 10 angeordnet ist, und einen Ernteeimer 72, der am äußeren Boden des Reaktionskessels 10 angeordnet ist.
  • Die Trocknungs-/Zirkulationseinheit 60 kann extern an eine Trocknungsanlage angeschlossen werden und nach Bedarf die mit Gas befüllte Leitung 50 ersetzen, um Kosten für die Anlage einzusparen.
  • Somit wird eine voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung 100, bei der die Produktionsvorgänge, nämlich das Sterilisieren, das Inokulieren, das Kultivieren, das Trocknen und das Ernten, in einer Anlage stattfinden, realisiert.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 ist der Reaktionskessel 10 einstückig ausgebildet, wobei an der Frontseite des Reaktionskessels 10 der aufklappbare Deckel 12 für den Kesselkörper angeordnet ist. Im Betrieb wird zuerst das Kulturmedium 30 auf der Arbeitsplattform mit dem Kulturmedium 1 befüllt und dann auf die Kulturtablettablage 21 des beweglichen Fachbodenregals 20 mit ausgehöhltem Boden gelegt, wobei die Anzahl der Kulturtabletts 30 vom Bedarf abhängt. Anschließend wird das bewegliche Fachbodenregal 20 zusammen mit den Kulturtabletts 30 in den Reaktionskessel 10 geschoben und die Aufspritzleitungen 44 werden an der Flüssigkeitsleitung 41 montiert. Nach Aufsetzen des Deckels 12 wird der ganze Reaktionskessel 10 in den tunnelartigen Autoklaven (nicht dargestellt) eingeschoben, um das Sterilisieren durchzuführen. Nach der Sterilisation kühlt der Reaktionskessel 10 ab. Ein Tank für flüssige Starterkulturen (nicht dargestellt) kann an den Flüssigkeitsleitungseingang 43 oberhalb des Reaktionskessels 10 angeschlossen werden, um die flüssige Starterkultur in die Flüssigkeitsleitung 41 einzuleiten und über die Aufspritzleitungen 44 gleichmäßig auf das Kulturmedium 1 im Kulturtablett 30 aufzuspritzen, wobei das überschüssige flüssige Inokulum durch die Abflussöffnung 42 ausfließt. Danach wird die ganze voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung 100 in einen Kulturraum geschoben, wobei gefilterte, keimfreie Luft durch den Gasleitungseingang 53 eingeführt und durch den Gasausgang 52 im oberen Bereich des Reaktionskessels abgeleitet wird. Während des Kultivierens kann Wasser enthaltende Luft über die Flüssigkeitsleitung 51 eingeführt werden, um den Kessel feucht zu halten, die Temperatur zu regeln und die Wärme abzuleiten. Der Gasgehalt kann auch nach der Sauerstoffabhängigkeit des Mikroorganismus eingestellt werden, um eine am besten geeignete Fermentationsumgebung zu erreichen. Über die Flüssigkeitsleitung 41 können flüssige basische Nährstoffe hinzugefügt werden, um die Nährstoffe des Kulturmediums 1 so zu vermehren und den pH-Wert zu regeln, sodass die Bedingungen für eine am meisten effiziente Fermentation erreicht werden. Während der Fermentation und der Kultivierung wird der Fermentationsvorgang durch das Beobachtungsfenster 11 an einer Seite des Kesselkörpers beobachtet. Nach der Fermentation muss das fermentierte Produkt nicht aus dem Reaktionskessel 10 herausgenommen werden. Erhitzte Trockenluft kann durch den Heiß- und Trockengaseingang 61 am Deckel 12 in den Reaktionskessel 10 eingeführt und durch die Heißgasverteilungsöffnungen 63 gleichmäßig auf den Kulturtabletts 30 verteilt werden, um das Produkt zu trocknen, wobei die Heiß- und Trockenluft durch den Heiß- und Trockengasausgang 62 an der Rückseite abgeleitet wird. Sobald der Trocknungsvorgang beendet ist, wird der Deckel 12 des Reaktionskessels 10 geöffnet, um die Aufspritzleitungen 44 abzunehmen. Die unteren Tabletts 31 der Kulturtabletts 30 werden von unten nach oben der Reihe nach von der Frontseite der Kulturtabletts 30 herausgezogen, wie in 3 gezeigt wird. So wird das getrocknete Kulturmedium (d.h.. das fermentierte Produkt) auf das trichterförmige Sammeltablett 71 auf dem Boden des Kesselkörpers fallen und rutscht weiter in den Ernteeimer 72 hinein. Somit wird die Ernte beendet.
  • Die erfindungsgemäße voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung ermöglicht ein Produktionsverfahren mit aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen, indem das Sterilisieren, das Inokulieren, das Kultivieren, das Trocknen und das Ernten in einem einzigen, einfach konstruierten Tablett-Fermenter stattfinden, wobei der zu fermentierende Gegenstand nicht zwischen Maschinen hin und her verlagert werden muss, wodurch die Verschmutzung im Produktionsverfahren erheblich reduziert wird, keine Anschaffung von hoch-mechanisierten, automatischen Produktionsanlagen benötigt wird und der Bedarf an Arbeitskräften für die Bedienung der Maschinen verringert wird. Mit dem einfach ausgestalteten Kesselkörper und den vereinfachten Produktionsschritten werden niedrige Produktionskosten erzielt und eine effiziente Massenproduktion ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielt eine Zeit- und Energieeinsparung, ein Produktionsverfahren mit aufeinanderfolgenden Vorgängen, niedrigen Kosten, einer einfachen Bedienung, einem geringen Bedarf an Arbeitskräften, einer geringen Verschmutzung und einer automatisierten Massenproduktion ohne automatische Produktionsanlagen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
  • Die Erfindung betrifft somit eine voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung, bei der die Produktionsvorgänge, nämlich das Sterilisieren, das Inokulieren, das Kultivieren, das Trocknen und das Ernten, in einer Anlage stattfinden, wobei die Feststofffermentationsvorrichtung 100 einen einstückig ausgebildeten Reaktionskessel 10, ein bewegliches Fachbodenregal 20, mindestens ein Kulturtablett 30 und eine mit Flüssigkeit befüllte Leitung 4 und eine mit Gas befüllte Leitung 50 umfasst. Auf das Kulturtablett 30 ist ein Kulturmedium 1 gelegt, und das Kulturtablett 30 ist auf das bewegliche Fachbodenregal 20 im Reaktionskessel 10 gelegt, wobei die Feststofffermentation durch Kultivieren auf Tabletts erfolgt, wobei Inokula, flüssige Nährstoffe und Gase über die mit Flüssigkeit befüllte Leitung 40 und die mit Gas befüllte Leitung 50 bereitgestellt werden können, um dem Organismus die Nährstoffe für die Fermentation zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren kann der Kesselkörper mit einer Trocknungs-/Zirkulationseinheit 60 ausgestattet werden, die mit einer Erzeugnis-Ernteeinheit 70 zusammenwirkt, um das Trocknen und das Ernten durchzuführen. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 ein Produktionsverfahren mit aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen, wobei der zu fermentierende Gegenstand nicht zwischen Maschinen hin und her verlagert werden muss, wodurch die Verschmutzung im Produktionsverfahren erheblich reduziert wird, keine Anschaffung von hoch-mechanisierten, automatischen Produktionsanlagen benötigt wird und der Bedarf an Arbeitskräften für die Bedienung der Maschinen verringert wird. Mit dem einfach ausgestalteten Kesselkörper und den vereinfachten Produktionsschritten werden niedrige Produktionskosten erzielt und eine effiziente Massenproduktion ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 erzielt eine Zeit- und Energieeinsparung, ein Produktionsverfahren mit aufeinanderfolgenden Vorgängen, niedrige Kosten, eine einfache Bedienung, einen geringen Bedarf an Arbeitskräften, eine geringe Verschmutzung und eine automatisierte Massenproduktion ohne automatische Produktionsanlagen.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung
    10
    Reaktionskessel
    11
    Beobachtungsfenster
    12
    Deckel
    13
    Wagenrad
    20
    bewegliches Fachbodenregal
    21
    Kulturtablettablage
    30
    Kulturtablett
    31
    unteres Tablett
    40
    mit Flüssigkeit befüllte Leitung
    41
    Flüssigkeitsleitung
    42
    Abflussöffnung
    43
    Flüssigkeitsleitungseingang
    44
    Aufspritzleitung
    50
    mit Gas befüllte Leitung
    51
    Gasleitung
    52
    Gasauslass
    53
    Gasleitungseingang
    60
    Trocknungs-/Zirkulationseinheit
    61
    Heiß- und Trockengaseingang
    62
    Heiß- und Trockengasausgang
    63
    Heißgasverteilungsöffnung
    70
    Erzeugnis-Ernteeinheit
    71
    Sammeltablett
    72
    Ernteeimer
    1
    Kulturmedium
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6620614 B1 [0002]
    • TW 409329 [0002]

Claims (9)

  1. Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung, umfassend: – einen Reaktionskessel (10), an dessen einen Seite ein Beobachtungsfenster (11) angeordnet ist, über das die Fermentation und das Wachstum des Mikroorganismus beobachtet werden, wobei an der Frontseite des Reaktionskessels (10) ein aufklappbarer Deckel (12) angeordnet ist, – ein bewegliches Fachbodenregal (20), das im Reaktionskessel (10) angeordnet ist, wobei der Boden des Fachbodenregals (20) ausgehöhlt ist und mehr als eine Kulturtablettablage (21) aufweist, – mindestens ein Kulturtablett (30), das auf das bewegliche Fachbodenregal(20) mit ausgehöhltem Boden gelegt ist, wobei jedes Kulturtablett (30) auf eine Kulturtablettablage (21) aufgestapelt ist, wobei jedes Kulturtablett (30) ein unteres Tablett (31) aufweist, das mit einem Kulturmedium (1) befüllt werden kann, – eine mit Flüssigkeit befüllte Leitung (40), die im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und eine Flüssigkeitsleitung (41) und eine Abflussöffnung (42) umfasst, wobei die Flüssigkeitsleitung (41) einen Flüssigkeitsleitungseingang (43) aufweist, wobei an die Flüssigkeitsleitung (41) mehrere Aufspritzleitungen (44) angeschlossen sind, wobei jede davon über der Kulturtablettablage (21) angeordnet ist und die Flüssigkeit gleichmäßig auf die Kulturtablettablage (21) aufspritzen kann, um ein flüssiges Inokulum bereitzustellen oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzuzufügen und somit dem Inokulum und dem Mikroorganismus flüssige Nährstoffe für die Fermentierung bereitzustellen, wobei überschüssige Flüssigkeit über die Abflussöffnung (42) im unteren Bereich im Reaktionskessel (10) abgeleitet wird, – eine mit Gas befüllte Leitung (50), die im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und eine Gasleitung (51) und einen Gasauslass (52) umfasst, wobei die Gasleitung (51) einen Gasleitungsgaseinlass (53) umfasst, durch den der Sauerstoffgehalt und die Temperatur geregelt werden und die Wärme abgeleitet wird, wobei der Sauerstoff für die Fermentierung des Mikroorganismus auf diese Weise bereitgestellt wird und über den Gasauslass (52) im oberen Bereich des Reaktionskessels (10) ausgelassen wird, und – eine Erzeugnis-Ernteeinheit (70), die ein nach innen geneigtes, trichterförmiges Sammeltablett (71) umfasst, das am Boden im Reaktionskessel (10) angeordnet ist und dem Sammeln von getrockneten Erzeugnissen dient.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionskessel (10) einstückig ausgebildet und zylinderförmig oder rechteckig profiliert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Reaktionskessel (10) um einen beweglichen Kessel handelt, der mit einem Wagenrad (13) ausgestattet ist, sodass der Reaktionskessel (10) in einen tunnelartigen Autoklaven verschoben werden kann, um das Sterilisieren durchzuführen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Reaktionskessel (10) um einen ortsfesten Kessel handelt, der durch Verstärken seiner Konstruktion als Druckbehälter gefertigt ist, sodass das Sterilisieren durch Einführen von Dampf am Reaktionskessel (10) direkt durchgeführt werden kann.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspritzleitungen (44) abnehmbar an die Flüssigkeitsleitung (41) angeschlossen sind, um durch einen Sprenger oder eine Sprühdose eine Starterkultur zu inokulieren oder ein flüssiges Zufuhrmaterial hinzuzufügen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) ferner eine Trocknungs-/ Zirkulationseinheit (60) umfasst, die einen Heiß- und Trockengaseingang (61), einen Heiß- und Trockengasausgang (62) und eine Vielzahl von Heißgasverteilungsöffnungen (63) umfasst, wobei der Heiß- und Trockengaseingang (61) am Deckel (12) an der Frontseite des Reaktionskessels (10), der Heiß- und Trockengasausgang (62) an dem dem Deckel (12) gegenüberliegenden Kesselkörper und die Heißgasverteilungsöffnungen (63) am Deckel (12) an der Frontseite des Reaktionskessels (10) sowie an dem dem Deckel (12) gegenüberliegenden Kesselkörper angeordnet sind, wobei jede Heißgasverteilungsöffnung (63) mindestens einer Kulturtablettablage (21) entspricht, um Heißgas gleichmäßig auf der Kulturtablettablage (21) zu verteilen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- und Trockengasausgang (62) bei einem Druckbehälter als Reaktionskessel an ein Vakuumabsaugrohr angeschlossen werden kann, um ein Vakuumtrocknen durchzuführen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungs-/ Zirkulationseinheit (60) nach Bedarf die mit Gas befüllte Leitung (50) nach Anspruch 1 ersetzt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugnis-Ernteeinheit (70) ferner einen Ernteeimer (72) umfasst, der auf das Kulturtablett (30) des beweglichen Fachbodenregals (20) gestellt ist, wobei durch Herausziehen des unteren Tabletts (31) von der Vorderseite des Kulturtabletts (30) das getrocknete Kulturmedium (1) auf das Sammeltablett (71) fällt und im Ernteeimer (72) gesammelt wird.
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