[發明專利]一種發酵裝置

無效

• 申請號: 201310016126.3
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103911282A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 胡廣;屠慧惠
• 申請（專利權）人: 北大工學院紹興技術研究院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/16;C12M1/04;C12M1/02
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發酵裝置，特別是涉及一種固態發酵的發酵裝置。?

背景技術

固態發酵是指在沒有或幾乎沒有自由水存在下，在有一定濕度的水不溶性固態基質中，用一種或多種微生物在其上進行的任何發酵過程。固體發酵具有許多優勢，如培養基簡單且來源廣泛；成本低、能耗少；基質含水量低，可大大減少反應器體積；不需要廢水處理，環境污染少；產物濃度高，后續純化步驟簡單等。因此，固體發酵是一種很有潛在優勢的發酵方式，能廣泛應用于酶制劑、食品、醫藥、飼料、燃料、農藥、生物冶金和生物修復等諸多領域。?

目前，國內固態發酵設備主要是傳統的開放式反應器，較難用于規模生產，特別是無法進行連續的發酵，限制了固態發酵技術在工業生產中的應用。到目前為止，很少有公開連續發酵用的固態反應器以及配套設備，包括經濟有效的機械化進出料、滅菌、培養的設備裝置。另外，規模化批次生產往往對發酵基質的滅菌和固態發酵罐的體積有非常高的要求，比如批次蒸汽高溫滅菌不徹底，較難測量發酵罐腔體內的溫度和各種參數，也難以把發酵材料需要的氧氣和水汽均勻提供給發酵材料，所以在很大程度上限制了固態發酵技術在實際生產中的推廣。?

發明內容

本發明的目的是克服上述提到的問題，揭示一種結構簡單實用，制造控制方便的固態發酵罐，能夠滿足工業生產對于發酵罐體積的要求，且可以實現連續機械化滅菌和自動進出料的固態發酵裝置。?

本發明提供一種發酵裝置，包括發酵罐，所述的發酵罐1內壁有圓柱形的內腔，在內腔的中心設置有螺旋推進器2，該螺旋推進器2的槳葉4外緣貼近發酵罐內壁3，槳葉4面與發酵罐內壁3之間形成螺旋型的物料通道5，還包括驅動裝置，該驅動裝置連接到螺旋推進器2，并驅動螺旋推進器2沿軸心做旋轉運動。?

所述發酵罐1為立式或臥式，該發酵罐1內的發酵基質為有一定濕度的水不溶性固態基質，該發酵基質從進料口9進入發酵倉11，沿著螺旋推進器2槳葉4面與發酵罐內壁3之間形成螺旋型的物料通道5沿螺旋線移動，在移動過程中進?行發酵反應。?

所述的螺旋推進器2槳葉4外緣貼近發酵罐內壁3，兩者間產生一個細小的狹縫，發酵倉內的氣體可以通過狹縫在相鄰螺距間穿行，狹縫不影響螺旋推進器的轉動和發酵倉內物料的移動。?

所述驅動裝置包括步進電機8，該步進電機8通過減速齒輪組7連接到螺旋推進器2，使得螺旋推進器2的轉動速度符合發酵反應的需求；所述的發酵基質從進料口9進入發酵倉11，在螺旋推進器2的推進作用下往出料口10運動，至出料口10經歷一個發酵周期；發酵結束的產物，經過出料倉13往外出料。?

所述的螺旋推進器2包括槳軸6和槳葉4，槳軸6內有中空連貫的通氣管道30，在通氣管道30壁上設有連通發酵倉11的小孔12，所述槳軸6上下端分別接有上引入接頭16和下引入接頭17，外部通氣系統18通過下引入接頭17向發酵倉11輸送含氧氣體，再通過上引入接頭16排出交換后的尾氣。?

所述的槳軸6為豎直的圓柱軸，螺旋形的槳葉4固定在槳軸6上；或所述的槳軸6為螺旋形，該槳軸設置在螺旋形槳葉4中心，并沿螺旋形的槳葉4延展。?

所述的螺旋推進器2的螺旋槳葉4的至少一面上設置有溫度傳感器14。所述的螺旋推進器2的螺旋槳葉4的至少一面上設置有控溫管道19，通過控溫管道19與外部溫控系統15形成循環，調節發酵基質的溫度。?

所述的發酵裝置的物料通道5包括順序設置的微波滅菌倉20、接種倉21、進料倉22、發酵倉11、出料倉13，進入滅菌倉20的發酵基質，順序經過五個倉體，并從出料倉13排出是連續的不間斷的過程，排出出料倉13的物料與進入滅菌倉20的固態發酵基質的量是對應的。?

所述的滅菌倉20包括固定設置的微波滅菌機構，厚度小于等于5cm的發酵基質連續通過所述微波滅菌機構照射，照射后的發酵基質進入接種倉21。所述的發酵罐1的外套26為透明或半透明的聚合材料制作。?

本發明有以下優點：發酵腔內螺旋型的發酵物料通道5既是存儲空間，又是發酵空間，同時可以通過驅動螺旋推進器2使得發酵基質在發酵過程中有序的移動，使發酵成為連續的過程；可以通過通氣管道30向發酵腔體內輸送含氧氣體，通過控溫管道19控制發酵基質的溫度，確保發酵基質有好的發酵環境；總之提供了工業化應用固態發酵基質發酵的可行方案。?

附圖說明

圖1為本發明實施例一的系統圖；?

圖2為本發明實施例一中槳葉及其下表面溫控水管橫截面圖；?

圖3為本發明實施例二的系統圖；?