本實用新型涉及微生物發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三缸一體的自動化微生物發(fā)酵缸。

背景技術(shù)：

發(fā)酵是一種借助微生物在有氧或無氧條件下制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的微生物工程，隨著時代的發(fā)展，發(fā)酵技術(shù)已廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程領(lǐng)域，并成為了工業(yè)發(fā)展中不可或缺的作業(yè)之一。

由于發(fā)酵過程是微生物自身機制的反應(yīng)過程，需要耗用一定的發(fā)酵時間才能獲得發(fā)酵產(chǎn)品，即，發(fā)酵過程需要在足夠的時間下才能發(fā)酵完整，否者會嚴(yán)重影響發(fā)酵質(zhì)量，據(jù)統(tǒng)計，菌種的培養(yǎng)發(fā)酵所需時間少則2~5天，多則50~90天，可見，發(fā)酵時間占用了生產(chǎn)時間的較大比例，這樣與高效率的工業(yè)化生產(chǎn)的需求不相適應(yīng)。為了盡可能地縮短發(fā)酵時間，現(xiàn)有技術(shù)中的工業(yè)發(fā)酵通常分為預(yù)發(fā)酵和成品發(fā)酵兩個的發(fā)酵工藝。其中，預(yù)發(fā)酵是指在進入成品發(fā)酵前，先將培養(yǎng)源和微生物放置在一定發(fā)酵條件的發(fā)酵設(shè)備中進行預(yù)發(fā)酵，這樣就更利于提高菌種的數(shù)量和質(zhì)量，從而提高發(fā)酵的產(chǎn)量。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)發(fā)酵設(shè)備主要由單獨設(shè)置的營養(yǎng)源缸和單獨設(shè)置的預(yù)發(fā)酵主缸構(gòu)成，而且，發(fā)酵過程亦是由人工操作控制的。

上述的預(yù)發(fā)酵方式存在以下不足之處：第一、耗費人力：發(fā)酵過程需要人工進料、人工轉(zhuǎn)移營養(yǎng)源、人工調(diào)節(jié)機械系數(shù)，增加了發(fā)酵工序的工作量，耗費了較多的人力勞動；第二、效率低：由于沒有連貫的操作程序，導(dǎo)致不能流水式生產(chǎn)，降低效率；第三、發(fā)酵時間長和發(fā)酵成品質(zhì)量低：由于人工操作過程未能較好地控制預(yù)發(fā)酵設(shè)備中的滅菌、排氣、設(shè)備內(nèi)壓強、等發(fā)酵環(huán)境和未能精確控制培養(yǎng)源，以致影響發(fā)酵時間和發(fā)酵成品的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種三缸一體的微生物發(fā)酵缸，該發(fā)酵缸能自動化調(diào)控發(fā)酵進程，使得發(fā)酵環(huán)境和培養(yǎng)源精確控制，具有節(jié)省人力、縮短發(fā)酵時間和提高發(fā)酵成品質(zhì)量的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案：

提供一種三缸一體的自動化微生物發(fā)酵缸，其特征是：包括用于微生物預(yù)發(fā)酵的主缸，與所述主缸連接的至少一個的萃取缸，所述萃取缸用于萃取培養(yǎng)源和將萃取后的培養(yǎng)源定量輸入所述主缸，所述主缸還連接有料箱和發(fā)酵槽，所述主缸和所述萃取缸均為向缸外單向排氣的密封缸體，且所述主缸和所述萃取缸連接有發(fā)酵定時裝置、缸溫檢測裝置、缸壓檢測裝置、營養(yǎng)源定量裝置。

優(yōu)選地，所述主缸、所述萃取缸二者的缸壁從外到內(nèi)依次為真空隔熱層和溫控層，所述溫控層填充有溫控液和設(shè)置有加熱所述溫控液的電熱器，所述電熱器分別與所述主缸和所述萃取缸二者的缸溫檢測裝置連接。

優(yōu)選地，所述溫控液為水體。

優(yōu)選地，所述萃取缸與所述主缸之間設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥與所述營養(yǎng)源定量裝置連接。

優(yōu)選地，所述主缸，所述萃取缸均通過單向排氣閥單向排放主缸和萃取缸二者缸內(nèi)的生物廢氣，所述單向排氣閥與所述缸壓檢測裝置連接。

優(yōu)選地，所述主缸和所述萃取缸均連接有高壓氣化機。

優(yōu)選地，所述萃取缸設(shè)置有兩個，兩個萃取缸對稱設(shè)置在所述主缸的兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述料箱和所述主缸之間設(shè)置有用于打開或?qū)ㄎ锪先肟诘拈_關(guān)閥，所述開關(guān)閥與所述營養(yǎng)源定量裝置連接。

優(yōu)選地，所述主缸通過真空機將所述主缸中的預(yù)發(fā)酵產(chǎn)物抽至所述發(fā)酵槽。

優(yōu)選地，所述主缸和所述萃取缸均設(shè)置有攪拌裝置。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的一種三缸一體的自動化微生物發(fā)酵缸，包括用于微生物預(yù)發(fā)酵的主缸，與主缸連接的至少一個的萃取缸，萃取缸用于萃取培養(yǎng)源和將萃取后的培養(yǎng)源定量輸入主缸，主缸還連接有料箱和發(fā)酵槽，主缸和萃取缸均為向缸外單向排氣的密封缸體，且主缸和萃取缸連接有發(fā)酵定時裝置、缸溫檢測裝置、缸壓檢測裝置、營養(yǎng)源定量裝置。使用時，將營養(yǎng)物質(zhì)置入萃取缸進行萃取，其中，缸溫檢測裝置控制萃取缸的缸溫使得營養(yǎng)物質(zhì)完全滅菌，萃取完成后，營養(yǎng)源定量裝置將萃取后的營養(yǎng)源和料箱上的菌體和培養(yǎng)基質(zhì)定量輸入主缸以預(yù)發(fā)酵，接著使用發(fā)酵定時裝置定時發(fā)酵時間、缸溫檢測裝置調(diào)控缸體溫度以起到恒溫滅菌的作用、缸壓檢測裝置調(diào)控缸壓以使物質(zhì)分解度達(dá)到預(yù)設(shè)值并提高分解速度，單向排氣的缸體使得缸內(nèi)的壓強達(dá)到一定閥值即自動將廢氣排出，以保持缸內(nèi)壓強穩(wěn)定，主缸發(fā)酵完成后，將預(yù)發(fā)酵產(chǎn)物抽至發(fā)酵槽以進行后續(xù)發(fā)酵。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該三缸一體的微生物發(fā)酵缸能自動化定量輸送培養(yǎng)源，克服了人力操作的繁重工序，大大節(jié)省了人力勞動及提高了營養(yǎng)源輸入量的精確性，進而提高了預(yù)發(fā)酵的質(zhì)量，此外，可調(diào)控的溫度起到恒溫滅菌的作用以使得滅菌效果好，可調(diào)控的缸壓使物質(zhì)分解度達(dá)到預(yù)設(shè)值，提高分解速度，大大縮短了發(fā)酵的時間，提高發(fā)酵成品質(zhì)量的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種三缸一體的自動化微生物發(fā)酵缸的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

主缸1；

萃取缸2；

料箱3；

發(fā)酵槽4；

發(fā)酵定時裝置51、缸溫檢測裝置52、缸壓檢測裝置53、營養(yǎng)源定量裝置54；

電磁閥6；

高壓氣化機7；

單向排氣閥8；

開關(guān)閥9；

真空機10；

攪拌裝置11。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型進行詳細(xì)說明。

本實施例中的一種三缸一體的自動化微生物發(fā)酵缸，如圖1 所示，主缸1和萃取缸2相互連通，其中，萃取缸2至少設(shè)置有一個。萃取缸2的作用是萃取培養(yǎng)源，并將萃取后的培養(yǎng)源自動和定量輸入主缸1，萃取后的營養(yǎng)源用于發(fā)酵微生物。進一步地，萃取缸2設(shè)置有兩個，兩個萃取缸2分別為用于萃取中草藥培養(yǎng)源的中草藥萃取缸和用于萃取蔬果營養(yǎng)源的蔬果萃取缸。本實施例萃取缸2和主缸1之間設(shè)置有電磁閥6，電磁閥6連接有營養(yǎng)源定量裝置54，該營養(yǎng)源定量裝置54通過控制電磁閥6來控制萃取缸2的營養(yǎng)源定量輸入主缸1，這樣不但能精確控制營養(yǎng)源的輸入量，而且操作簡單，利于提高工作效率。主缸1還連接有料箱3，料箱3裝載有用于發(fā)酵的微生物菌體或菌株和營養(yǎng)源基質(zhì)，料箱3設(shè)置在主缸1的頂部，料箱3通過開關(guān)閥9向主缸1定量排入營養(yǎng)源基質(zhì)，開關(guān)閥9連接有用于定量營養(yǎng)源基質(zhì)的營養(yǎng)源定量裝置54。另外，主缸1還連接有發(fā)酵槽4，發(fā)酵槽4的作用是將主缸1預(yù)發(fā)酵后的產(chǎn)物進行后續(xù)發(fā)酵，以獲得成品發(fā)酵產(chǎn)物，其中，主缸1通過真空機10將主缸1中的預(yù)發(fā)酵產(chǎn)物抽至發(fā)酵槽4。

主缸1和萃取缸2連接有高壓氣化機7，高壓氣化機7可調(diào)控缸體的壓強，可調(diào)控的缸壓使得物質(zhì)分解度達(dá)到預(yù)設(shè)定值，利于生產(chǎn)。主缸1和萃取缸2均為單向排氣的密封缸體，主缸1和萃取缸2通過單向排氣閥8排氣，當(dāng)缸內(nèi)微生物產(chǎn)生的廢氣使缸壓達(dá)到一定閥值，單向排氣閥8即把缸內(nèi)的氣體自然排出，以保證缸內(nèi)氣壓。其中，單向排氣閥8連接有缸壓檢測裝置53，當(dāng)缸壓檢測裝置53檢測到缸壓達(dá)到一定壓強時，即自動調(diào)節(jié)單向排氣閥8排氣，進而保證缸內(nèi)壓強穩(wěn)定。

主缸1、萃取缸2二者的缸壁從外到內(nèi)依次為真空隔熱層和溫控層，溫控層中填充有溫控液和設(shè)有電熱器，使用電熱器加熱溫控液從而調(diào)控主缸1和萃取缸2的溫度，能夠調(diào)控缸溫的好處是使得缸體能夠保持恒溫從而達(dá)到恒溫滅菌的效果，提高了發(fā)酵質(zhì)量。其中，電熱器與缸溫檢測裝置52連接，從而控制缸溫。并且，使用溫控液加熱有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中的鍋爐加熱的不可控性及容易引發(fā)安全災(zāi)患的問題。進一步地，為降低成本以及便于獲取溫控液，特選擇水體作為溫控液。

主缸1和萃取缸2均設(shè)置有攪拌裝置11，以便均質(zhì)。攪拌裝置11和控制器10連接，通過控制器10使得攪拌裝置11保持一定的攪拌速度，起到預(yù)設(shè)均質(zhì)的效果。

主缸1和萃取缸2連接有發(fā)酵定時裝置51、缸溫檢測裝置52、缸壓檢測裝置53、營養(yǎng)源定量裝置54，能定時發(fā)酵時間，控制發(fā)酵的溫度以起到恒溫滅菌的作用，控制缸壓以使物質(zhì)分解度達(dá)到預(yù)設(shè)值及提高分解速度，控制攪拌速度以達(dá)到預(yù)設(shè)定均質(zhì)效果，控制物料輸送量以精確定量物料，因此，使用控制器使得發(fā)酵缸更能智能化地運行，不但節(jié)省了人力，并且提高了操作的精確性，有利于提高生產(chǎn)效率。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。