[發明專利]固態發酵罐及利用該固態發酵罐制備紅曲米的方法及其制品

在審

• 申請號: 201410829816.5
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104522514A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 鄭好軫
• 申請（專利權）人: 東莞市雙紅生物轉化技術有限公司;鄭好軫
• 主分類號: A23L1/105
• 分類號: A23L1/105
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

1.一種潔凈級純種培養固態發酵罐，其特征在于，包括臥式發酵桶、及設置在臥式發酵桶上的用于檢測物料和發酵物溫度且帶溫度探頭和溫度控制器的探溫口、用于檢測物料和發酵物濕度且帶濕度探頭和濕度控制器的探濕口、用于檢測桶內壓力且帶壓力探頭和壓力測量器的探壓口、用于接種和加水且帶開關功能的接種口、用于取樣、排水、排氣和排蒸汽且帶閥門的取樣口、用于投入物料和排放發酵物且帶開關功能的投料口、用于觀察桶內狀態的視鏡；所述的臥式發酵桶上還設有用于通入空氣及蒸汽、接菌種、加水且帶閥門的進口管、用于排出空氣及蒸汽且帶閥門的出口管；所述的臥式發酵桶的下側中部設置有平衡板，且該平衡板正對于所述投料口使該固態發酵罐穩定且易于前后旋轉；所述的臥式發酵桶的下側對稱設置有滾動支架，該滾動支架裝配有滾子，并落地托住、且易于轉動該固態發酵罐。

2.根據權利要求1所述的固態發酵罐，其特征在于，所述的滾動支架裝配的滾子為輪子或軸承；所述的進口管連接于所述的固態發酵桶周邊的種子系統、空氣系統、蒸汽系統、水系統。

3.根據權利要求1所述的固態發酵罐，其特征在于，還包括驅動裝置，所述的驅動裝置通過其連接的蝸輪減速器和逆變調速器與所述的臥式發酵桶的進口管相連接，以驅動旋轉該固態發酵罐。

4.根據權利要求1所述的固態發酵罐，其特征在于，所述的臥式發酵桶的內側壁上設有至少兩個用于分離、攪拌、混合、排列物料和發酵物的物料擋板。

5.根據權利要求1所述的固態發酵罐，其特征在于，所述的臥式發酵桶的外側壁上設有用于對桶內物料和發酵物降溫或加溫的桶外夾套，可連接外部冷水和熱水傳輸裝置。

6.根據權利要求1所述的固態發酵罐，其特征在于，還包括有中央電子控制板，該中央電子控制板分別連接于所述的溫度控制器、濕度控制器、壓力測量器、桶外夾套、冷水和熱水傳輸裝置、驅動裝置、蝸輪減速器、逆變調速器及該固態發酵罐周邊的種子系統、空氣系統、蒸汽系統、水系統。

7.一種利用權利要求1～6所述的固態發酵罐制備健康營養紅曲米的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)浸料：將大米通過投料口倒入固態發酵罐中，封閉投料口，采用水系統供給大米總體積1～2倍的自來水，調整pH為3.0～4.5、溫度為10～30℃，浸泡大米30～120min；

(2)洗料：打開驅動裝置帶動固態發酵罐前后旋轉3～5次，旋轉速度為1～2rpm、溫度為10～30℃，將大米洗15～30min后，打開取樣口閥門排出水；

(3)蒸料：將蒸汽系統產生的高溫蒸汽以一定壓力供給固態發酵罐內以蒸大米，控制蒸汽壓力為1～1.2㎏f/cm²、溫度為121℃、固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、時間為15～30min，之后排出蒸汽；

(4)冷卻：利用水系統將常溫冷水加入桶外夾套內，對固態發酵罐內蒸后的大米進行降溫冷卻，控制固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、通風量為50000～100000Nl/hr、溫度為70℃、時間為2～4h；

(5)分離：打開驅動裝置帶動固態發酵罐前后旋轉以分離降溫冷卻后的大米塊，控制固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、通風量為50000～100000Nl/hr、溫度為40～70℃、時間為3～6h；

(6)接種：將種子系統中的紅曲菌液體種子通過接種口或進口管流入固態發酵罐中，菌種的接種量為大米的10～20％，控制固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、空氣壓力為1㎏f/cm²、pH為3.0～4.5、溫度為30～40℃、時間為1～2min；

(7)混合：啟動驅動裝置帶動固態發酵罐前后旋轉使紅曲菌液體種子和大米充分攪拌、混合，控制固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、通風量為10000～20000Nl/hr、溫度為30～40℃、時間為15～30min；

(8)保溫：將空氣系統產生的無菌空氣通過進口管供給固態發酵罐內，以維持固態發酵罐內的溫度為40～60℃，控制通風量為10000～20000Nl/hr、時間為30～50h；

(9)保濕：將水系統產生的無菌水通過接種口或進口管流入固態發酵罐內，以維持固態發酵罐內的濕度為90～95％，控制通風量為10000～20000Nl/hr、時間為30～50h；

(10)發酵：啟動驅動裝置維持固態發酵罐的旋轉速度，使罐內的紅曲菌大米發酵物繼續攪拌、混合及排列，一邊通過探溫口、探濕口、探壓口觀察并優化罐內的溫度、濕度及壓力；一邊通過視鏡檢查罐內大米的發酵狀態，并通過取樣口取樣后測定紅曲菌大米發酵物的發酵程度，控制固態發酵罐旋轉次數為1～2次、旋轉速度為1～2rpm、通風量為10000～50000Nl/hr、pH為3.0～4.5、溫度為25～35℃、濕度為90～95％、時間為5～10h；

(11)收獲：前述步驟(10)中紅曲菌大米發酵物的發酵程度合格之后，打開投料口收集發酵好的紅曲米。

(12)干燥：前述步驟(11)中紅曲米的質量合格之后，在40～60℃低溫干燥，即得紅曲米。