[實(shí)用新型]一種可實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)酵溫度的氣升式乳酸菌發(fā)酵罐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520083539.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204529869U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/38
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/38;C12M1/34;C12M1/08;C12M1/00
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種可實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)酵溫度的氣升式乳酸菌發(fā)酵罐。

背景技術(shù)

發(fā)酵罐是工業(yè)上用來(lái)進(jìn)行微生物發(fā)酵的裝置，針對(duì)不同的微生物選取不同功能的發(fā)酵罐，目前比較常用的發(fā)酵罐有通用式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐、自吸式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐等。

通用式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐為機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐，對(duì)于厭氧型的乳酸菌發(fā)酵來(lái)說(shuō)通常不會(huì)采用攪拌式發(fā)酵罐來(lái)對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵，因?yàn)椴捎脭嚢璧膶?duì)其整個(gè)發(fā)酵過(guò)程影響不大，反而會(huì)對(duì)乳酸菌的發(fā)酵不利，影響其生產(chǎn)質(zhì)量，因此大多采用氣升式發(fā)酵罐來(lái)對(duì)乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵。目前常用的氣升式發(fā)酵罐存在如下問(wèn)題：

①現(xiàn)在常用氣升式乳酸菌發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)置的空氣分布器為直管尖嘴結(jié)構(gòu)的空氣分布器，直管尖嘴結(jié)構(gòu)的空氣分布器的弊端在于很難保證所通入二氧化碳?xì)怏w與發(fā)酵液進(jìn)行均勻混合。

②目前所常用的氣升式發(fā)酵罐無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)乳酸菌發(fā)酵過(guò)程溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及對(duì)乳酸菌發(fā)酵過(guò)程溫度的精準(zhǔn)控制，以致難以達(dá)到良好的發(fā)酵效果。由于乳酸菌的發(fā)酵需要在特定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，為促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)，對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及有效的溫度調(diào)控對(duì)提高發(fā)酵質(zhì)量有很重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)酵溫度的氣升式乳酸菌發(fā)酵罐，它主要是針對(duì)厭氧乳酸菌的發(fā)酵而特別設(shè)計(jì)的，它克服目前所使用的氣升式乳酸菌發(fā)酵罐無(wú)法對(duì)溫度進(jìn)行有效的控制，發(fā)酵效率低、發(fā)酵效果差的問(wèn)題，它可以對(duì)氣升式發(fā)酵罐內(nèi)部發(fā)酵溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，使得乳酸菌發(fā)酵更加均勻，發(fā)酵效果更佳，大大提高了氣升式發(fā)酵罐的發(fā)酵效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種可實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)酵溫度的氣升式乳酸菌發(fā)酵罐，它包括發(fā)酵罐本體，所述發(fā)酵罐本體的內(nèi)部設(shè)置有空氣分布器、導(dǎo)流桶、補(bǔ)氣管、冷凝管、溫度傳感器、電加熱器，其特征在于，所述空氣分布器為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的空氣分布器設(shè)置在導(dǎo)流桶內(nèi)，所述空氣分布器設(shè)置有氣體分布端口和進(jìn)氣端口，所述空氣分布器的進(jìn)氣端口與發(fā)酵罐本體底部設(shè)置的進(jìn)氣管相連通；所述的發(fā)酵罐本體外設(shè)置有單片機(jī)控制中心、無(wú)線通信模塊以及監(jiān)控終端器；所述溫度傳感器設(shè)置于發(fā)酵罐本體內(nèi)部的中間位置，所述溫度傳感器與發(fā)酵罐體單片機(jī)控制中心有線連接；所述加熱器設(shè)置在發(fā)酵罐本體內(nèi)靠近底部的位置處，所述加熱器的電源端口與發(fā)酵罐本體外部設(shè)置的單片機(jī)控制中心有線連接。

所述冷凝管為螺旋形冷凝管，冷凝管盤(pán)旋設(shè)置在發(fā)酵罐本體內(nèi)，所述冷凝管的進(jìn)水口端設(shè)置有電磁開(kāi)關(guān)閥，所述電磁開(kāi)關(guān)閥與單片機(jī)控制中心有線連接。

所述溫度傳感器設(shè)置于發(fā)酵罐本體內(nèi)部的中間位置，所述溫度傳感器與發(fā)酵罐體單片機(jī)控制中心有線連接。作為優(yōu)選，所述溫度傳感器選用數(shù)字溫度傳感器，所述的數(shù)字溫度傳感器穩(wěn)定性高，數(shù)據(jù)精確，且方便進(jìn)行布線，相對(duì)于模擬溫度傳感器電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝使用更為方便。

所述無(wú)線通信模塊為GPRS通信模塊，用以無(wú)線連接單片機(jī)控制中心和監(jiān)控終端器，所述監(jiān)控終端器內(nèi)置SIM卡。所述單片機(jī)控制中心通過(guò)GPRS通信模塊與監(jiān)控終端器無(wú)線連接，在監(jiān)控終端器中置入SIM卡，便于數(shù)字溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)與監(jiān)控終端器的指令信息以短信的方式實(shí)時(shí)發(fā)送接收。

所述溫度傳感器采集發(fā)酵罐內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，該溫度數(shù)據(jù)與單片機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)對(duì)比，并可通過(guò)GPRS模塊傳送給監(jiān)控人員，并將監(jiān)控人員指令傳送給單片機(jī)控制中心，從而通過(guò)控制冷凝管的開(kāi)關(guān)閥和電加熱器的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)酵罐體內(nèi)的溫度。如果罐體溫度過(guò)低，則導(dǎo)通電加熱器開(kāi)關(guān)，對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)從底部加熱；當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)值，則打開(kāi)冷凝管進(jìn)水口的開(kāi)關(guān)閥，進(jìn)而對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行降溫。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1.本實(shí)用新型的空氣分布器采用環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了二氧化碳從發(fā)酵罐底部均勻通入發(fā)酵液，使得發(fā)酵液和二氧化碳的混合更加均勻，發(fā)酵效果更佳。

2.本實(shí)用新型可以對(duì)氣升式發(fā)酵罐內(nèi)部發(fā)酵溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，使得乳酸菌發(fā)酵更加均勻，提高發(fā)酵質(zhì)量，同時(shí)節(jié)省了監(jiān)控人員的時(shí)間，提高了發(fā)酵效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的控制原理圖；

圖中：1-發(fā)酵罐本體、2-空氣分布器、21-氣體分布端口、22-進(jìn)氣端口、3-導(dǎo)流桶、4-補(bǔ)氣管、5-電加熱器、6-冷凝管、61-冷凝管進(jìn)水口、62-冷凝管出水口、7-溫度傳感器、8-進(jìn)氣管。

具體實(shí)施方式