專利名稱：一種固態(tài)發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固態(tài)發(fā)酵裝置，特別是一種適用于多種微生物規(guī)?；l(fā)酵的固態(tài)發(fā)酵裝置。
背景技術(shù)：
所謂固態(tài)發(fā)酵是使微生物如真菌、酵母、細(xì)菌和放線菌在一定溫、濕、氣條件下利用固體基質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)的過(guò)程。固體發(fā)酵與液體發(fā)酵相比，由于設(shè)備投入少、管理要求低、工藝流程簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛、能耗低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品、酶產(chǎn)品、醫(yī)藥、生物農(nóng)藥、生物肥料等領(lǐng)域。但固態(tài)發(fā)酵存在傳熱傳質(zhì)困難、手工操作多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、易感染雜菌和生產(chǎn)場(chǎng)所空間利用率低等問(wèn)題，難以達(dá)到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的要求，嚴(yán)重影響固態(tài)發(fā)酵的廣泛應(yīng)用，其主要原因是目前的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器的設(shè)計(jì)水平相對(duì)滯后，不能滿足發(fā)酵規(guī)模化的要求。
目前固態(tài)發(fā)酵裝置種類較多，主要包括空氣固體流化床生物反應(yīng)器、填充床式生物反應(yīng)器、轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器、攪拌反應(yīng)器、淺盤(pán)式生物反應(yīng)器等五種形式?？諝夤腆w流化床生物反應(yīng)器通過(guò)流體的上升運(yùn)動(dòng)使固體顆粒維持在懸浮狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)器內(nèi)固體顆?？梢院蜌怏w充分接觸，也易控溫、控濕，提高發(fā)酵效率，但設(shè)備昂貴、耗能高、裝載率小，不能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)酵；填充床式生物反應(yīng)器是靜置式反應(yīng)器，床層的底部到頂部產(chǎn)生溫度梯度，因而受床層厚度制約而影響裝載率，采用強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)擴(kuò)散微生物產(chǎn)生的熱量，使物料容易干燥、影響微生物生長(zhǎng)；轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器與攪拌反應(yīng)器通過(guò)外殼散熱，當(dāng)大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)熱傳遞效率下降，同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)或攪拌過(guò)程中，剪切力會(huì)破壞正在生長(zhǎng)的真菌菌絲結(jié)構(gòu)，不適宜絲狀真菌的發(fā)酵，大大限制了其使用范圍；以多層淺盤(pán)為基礎(chǔ)的固態(tài)發(fā)酵裝置能在減少生產(chǎn)場(chǎng)地的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)發(fā)酵物料的溫、濕、氣，但存在設(shè)備要求高、裝載率低(一般在20％～40％)、設(shè)備昂貴和能耗大等問(wèn)題使得該發(fā)酵設(shè)備難以廣泛推廣應(yīng)用。
基于上述情況，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)主要還是采用傳統(tǒng)開(kāi)放式的淺盤(pán)、大池薄層發(fā)酵等形式，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵室環(huán)境控制發(fā)酵，雖可以用于規(guī)?；a(chǎn)，但該類反應(yīng)器存在占用空間大、勞動(dòng)力密集、溫濕度控制困難和開(kāi)放式生產(chǎn)易受雜菌感染，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)一種可滿足多種微生物大規(guī)模固態(tài)發(fā)酵的易控溫控濕、防雜菌污染、能耗低的發(fā)酵裝置是目前國(guó)內(nèi)外固體發(fā)酵亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易，適合于多種微生物規(guī)模化發(fā)酵的固態(tài)發(fā)酵裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于它包括主體框架，主體框架內(nèi)設(shè)的發(fā)酵單元；其中的發(fā)酵單元由通氣板及通氣板間設(shè)置物料發(fā)酵袋構(gòu)成。
上述發(fā)酵單元的通氣板為雙層網(wǎng)狀架或?yàn)閮擅嬗锌椎闹锌瞻?。這樣可使得其間的發(fā)酵物料處于一種小環(huán)境中，也即整個(gè)發(fā)酵裝置被通氣板分割為小的獨(dú)立空間，每?jī)蓚€(gè)相鄰?fù)獍逯虚g的物料發(fā)酵袋為獨(dú)立的發(fā)酵空間，發(fā)酵實(shí)質(zhì)是在多個(gè)獨(dú)立而封閉的固體發(fā)酵空間內(nèi)發(fā)酵，這樣便于調(diào)節(jié)溫濕度和通氣，以保證每個(gè)發(fā)酵單元處于最佳發(fā)酵狀態(tài)，而且可有效控制雜菌污染，并保證固態(tài)發(fā)酵裝置的裝載率大于80％。
為了保護(hù)雙層網(wǎng)狀架或兩面有孔的中空板在裝載發(fā)酵物料后，不易被擠壓變形，在雙層網(wǎng)狀架的層與層之間、或中空板的板與板間設(shè)置有加強(qiáng)筋。
為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，便于根據(jù)發(fā)酵物料、菌株等變化調(diào)節(jié)發(fā)酵單元的厚度，在上述主體框架的上、下橫梁上對(duì)應(yīng)設(shè)置若干安裝孔，上述發(fā)酵單元的網(wǎng)狀架或中空板上下有固定柱伸至前述安裝孔內(nèi)固定。當(dāng)然，欲將發(fā)酵單元固設(shè)于主體框架上還有許多其他方式，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員都不難想到，在這也就不再詳述。
上述物料發(fā)酵袋為微孔透氣袋，微孔直徑介于0.01～5.0μm。它采用微孔透氣材料制作而成，具有防菌、防水、透氣性能，可防雜菌污染、便于傳質(zhì)傳熱。
上述主體框架的前面與后面均安裝一面板，前面板上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，后面板設(shè)置出風(fēng)口，兩側(cè)面安裝網(wǎng)板。把這些裝載有若干發(fā)酵單元的主體框架放置于一個(gè)大環(huán)境中，需通過(guò)通風(fēng)、加濕裝置及其它控制裝置對(duì)其進(jìn)行控溫、控濕、通氣，對(duì)其整個(gè)大環(huán)境的溫濕度無(wú)嚴(yán)格要求。也可以將裝載有若干個(gè)發(fā)酵單元的主體框架四周外套包裝膜，使發(fā)酵裝置自成一個(gè)獨(dú)立的環(huán)境，再在包裝膜上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，與風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相通，進(jìn)風(fēng)口的對(duì)應(yīng)面的包裝膜上設(shè)置出風(fēng)口，向其中通風(fēng)通濕，這樣有針對(duì)性地對(duì)每個(gè)發(fā)酵裝置進(jìn)行溫度、濕度、通風(fēng)調(diào)節(jié)。
綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，采用單元控制發(fā)酵、易于放大，可有效地克服了大容量固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中物料溫度分布不均一，易感染雜菌和發(fā)酵熱擴(kuò)散慢等缺陷。具體地說(shuō)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)；1、適用范圍廣。它可根據(jù)不同物料性質(zhì)和不同微生物發(fā)酵特性調(diào)節(jié)發(fā)酵單元厚度，使其發(fā)酵熱的產(chǎn)生與散熱達(dá)到平衡，特別適用于各種固體物料進(jìn)行細(xì)菌、真菌等微生物固體發(fā)酵。
2、能有效地防止雜菌污染。微生物在微孔透氣材料形成的密封環(huán)境內(nèi)靜止發(fā)酵，微孔直徑在0.01～5.0μm內(nèi)，既可有效地防止雜菌的進(jìn)入，又能有效地與外界發(fā)生氣體交換(通氣、通濕)。
3、本實(shí)用新型占地面積小，適宜于規(guī)模化生產(chǎn)，其裝載率大于80％，大大地減少固體發(fā)酵占地面積。
4、本實(shí)用新型能耗小，制作容易。它在發(fā)酵過(guò)程中，僅通過(guò)通風(fēng)與加濕調(diào)節(jié)通氣板內(nèi)的小環(huán)境，不需嚴(yán)格控制發(fā)酵大環(huán)境；而且可以原位干燥，在發(fā)酵物料干燥期間不出料，只需讓風(fēng)機(jī)處于常開(kāi)狀態(tài)，可在發(fā)酵裝置內(nèi)直接干燥。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，但本實(shí)用新型并不僅限于此。


圖1、本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于它包括主體框架1，主體框架1內(nèi)設(shè)的發(fā)酵單元；其中的發(fā)酵單元由通氣板2及通氣板2間設(shè)置物料發(fā)酵袋3構(gòu)成。
從圖中還可以看出本例所采用的發(fā)酵單元的通氣板2為雙層網(wǎng)狀架；所述雙層網(wǎng)狀架的層與層之間設(shè)置有加強(qiáng)筋2a。
上述主體框架1的上橫梁1a和下橫梁1b上對(duì)應(yīng)設(shè)置安裝孔1c，發(fā)酵單元的網(wǎng)狀架上下有固定柱伸至所述安裝孔1c內(nèi)固定。
本例中的物料發(fā)酵袋3為微孔透氣袋，微孔直徑介于0.01～5.0μm。
結(jié)合
圖1和圖2，本實(shí)用新型的主體框架1的前面與后面均安裝一面板，前面板上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口4，后面板設(shè)置出風(fēng)口5，兩側(cè)面安裝網(wǎng)板6。這樣可把這些裝載有若干發(fā)酵單元的主體框架放置于一個(gè)大環(huán)境中使用。
當(dāng)然，本實(shí)用新型的主體框架1也可整體外套包裝膜，包裝膜上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口4與風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相通，進(jìn)風(fēng)口的對(duì)應(yīng)面的包裝膜上設(shè)置出風(fēng)口5。將裝載有若干個(gè)發(fā)酵單元的主體框架四周外套包裝膜，可使發(fā)酵裝置自成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境，再向其中通風(fēng)，這樣有針對(duì)性地對(duì)每個(gè)發(fā)酵裝置進(jìn)行溫度、濕度、通風(fēng)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于它包括主體框架(1)，主體框架(1)內(nèi)設(shè)的發(fā)酵單元；其中的發(fā)酵單元由通氣板(2)及通氣板(2)間設(shè)置物料發(fā)酵袋(3)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述發(fā)酵單元的通氣板(2)為雙層網(wǎng)狀架或?yàn)閮擅嬗锌椎闹锌瞻濉?br> 3.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述雙層網(wǎng)狀架的層與層之間、所述中空板的板與板間設(shè)置有加強(qiáng)筋(2a)。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述主體框架(1)的上橫梁(1a)和下橫梁(1b)上對(duì)應(yīng)設(shè)置安裝孔(1c)，所述發(fā)酵單元的網(wǎng)狀架或中空板上下有固定柱伸至所述安裝孔(1c)內(nèi)固定。
5.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述物料發(fā)酵袋(3)為微孔透氣袋，微孔直徑介于0.01～5.0μm。
6.如權(quán)利要求1或4所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述主體框架(1)的前面與后面均安裝一面板，前面板上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口(4)，后面板設(shè)置出風(fēng)口(5)，兩側(cè)面安裝網(wǎng)板(6)。
7.如權(quán)利要求1或4所述的固態(tài)發(fā)酵裝置，其特征在于所述主體框架(1)外套包裝膜，包裝膜上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口(4)與風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相通；進(jìn)風(fēng)口的對(duì)應(yīng)面的包裝膜上設(shè)置出風(fēng)口(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于多種微生物規(guī)?；l(fā)酵的固態(tài)發(fā)酵裝置。它包括主體框架，主體框架內(nèi)設(shè)的1至多個(gè)發(fā)酵單元；其中的發(fā)酵單元由通氣板及通氣板間設(shè)置物料發(fā)酵袋構(gòu)成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作，在該裝置的發(fā)酵單元內(nèi)發(fā)酵能夠有效地克服大容量固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器中物料溫度分布不均一、易感染雜菌、傳質(zhì)傳熱性差等缺陷。
文檔編號(hào)C12M1/16GK2913374SQ2006201106
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者夏玉先, 彭國(guó)雄, 王中康, 殷幼平, 曾德玉, 夏友先 申請(qǐng)人:重慶大學(xué), 重慶重大生物技術(shù)發(fā)展有限公司