本發(fā)明涉及適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐,屬于豆粕發(fā)酵設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
豆粕好氧固體發(fā)酵過(guò)程中,作為原料的豆粕要先進(jìn)行高壓滅菌處理,然后再與菌液充分混合后進(jìn)行有氧發(fā)酵,生產(chǎn)出納豆,再提取獲得高酶活的納豆激酶。為了發(fā)酵過(guò)程順利進(jìn)行,豆粕的干濕度必須維持在干濕適宜的狀態(tài)下,而豆粕在此狀態(tài)下時(shí)粘性特別大,易粘連。當(dāng)菌液與高溫滅菌后的豆粕混合時(shí),為了能夠充分發(fā)酵,又要進(jìn)行通氣攪拌,攪拌使得豆粕除自身成球外,還容易粘結(jié)在攪拌容器上,這種問(wèn)題不解決,則無(wú)法實(shí)現(xiàn)納豆的大批量產(chǎn)業(yè)化。
傳統(tǒng)發(fā)酵多為液態(tài),所以攪拌供氧發(fā)酵過(guò)程沒(méi)有粘連過(guò)程;而豆粕發(fā)酵過(guò)程中若要攪拌,則粘連過(guò)程必然存在。豆粕作為廉價(jià)的原料來(lái)源,從原料成本及經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)權(quán)衡都是不能舍棄的,但其本身粘性大的自然性質(zhì)又無(wú)法改變,發(fā)酵過(guò)程又必須維持在一定干濕度下,這就需要找到方法來(lái)解決粘連問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是為了解決豆粕發(fā)酵過(guò)程中物料和菌液混合后黏膩造成的產(chǎn)率低的問(wèn)題,提供了一種適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐。
本發(fā)明所述適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐,它包括罐體、菌液輸送管和進(jìn)氣管,它還包括原料盤、菌液盤和振動(dòng)升降裝置,
菌液盤位于罐體的內(nèi)部,原料盤與振動(dòng)升降裝置連接、處于罐體內(nèi)部,并位于菌液盤上方,原料盤上設(shè)置有通孔;
菌液輸送管的出口位于菌液盤內(nèi);進(jìn)氣管出口位于罐體的底部。
所述原料盤為多個(gè),多個(gè)原料盤分別與振動(dòng)升降裝置對(duì)應(yīng)連接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明針對(duì)納豆的現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程,通氣攪拌黏膩的問(wèn)題無(wú)法解決的現(xiàn)狀,從改變攪拌步驟的角度出發(fā),采用原料盤與菌液盤相配合進(jìn)行物料混合的方式,來(lái)避免攪拌粘性的問(wèn)題。它是通過(guò)使豆粕原料平鋪在原料盤中的形式,來(lái)實(shí)現(xiàn)與菌液盤中菌液的及氣體充分接觸;豆粕原料在原料盤中通過(guò)振動(dòng)升降裝置的振動(dòng),能使原料盡可能的平鋪,又由于原料盤底部設(shè)置有通氣孔,當(dāng)根據(jù)需要控制好原料的平鋪厚度后,再與菌液及氧氣接觸,就能保證充分的發(fā)酵效果。
本發(fā)明通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單形式的結(jié)構(gòu)改進(jìn),改變了豆粕的發(fā)酵手段,這使低成本原料的納豆大批量生產(chǎn)成為了可能,具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明可應(yīng)用于其它小細(xì)菌和物料的固體好氧發(fā)酵。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式一所述適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式二所述適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中振動(dòng)升降裝置的局部示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述適用于豆粕固體好氧發(fā)酵的發(fā)酵罐,它包括罐體1、菌液輸送管2和進(jìn)氣管3,它還包括原料盤4、菌液盤5和振動(dòng)升降裝置6,
菌液盤5位于罐體1的內(nèi)部,原料盤4與振動(dòng)升降裝置6連接、處于罐體1內(nèi)部,并位于菌液盤5上方,原料盤4上設(shè)置有通孔;
菌液輸送管2的出口位于菌液盤5內(nèi);進(jìn)氣管3出口位于罐體1的底部。
振動(dòng)升降裝置6用于使原料盤4振動(dòng)、將原料盤4下放入菌液盤5內(nèi)部再使原料盤4從菌液盤5中升起;進(jìn)氣管3由罐體1的底部與罐體1連通。
本發(fā)明中,進(jìn)氣管3通入的氣體可先經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。
本發(fā)明的使用,無(wú)需改變豆粕的性質(zhì),在豆粕混合攪拌時(shí)維持干燥,鋪平后再加水調(diào)節(jié)干濕度,去掉了攪拌的步驟,又起到攪拌的功效。它通過(guò)蘸的方式實(shí)現(xiàn)了豆粕與菌液和水的混合。用于發(fā)酵制備納豆的菌液為根據(jù)豆粕的重量和濕度配制成的一定濃度的納豆芽胞桿菌菌液,將制備的好的菌液由菌液輸送管2通入菌液盤5,實(shí)現(xiàn)豆粕生產(chǎn)接菌和補(bǔ)水步驟。
本發(fā)明設(shè)備在使用的時(shí)候,高壓蒸汽滅菌的豆粕投加到原料盤4中,然后利用振動(dòng)升降裝置6帶動(dòng)原料盤4所作振動(dòng)使原料豆粕鋪平,此時(shí)原料為干料,不粘稠,再利用振動(dòng)升降裝置6將鋪好原料的原料盤4降落到菌液盤5中,使菌液透過(guò)原料盤4上的通孔進(jìn)入原料盤4內(nèi)與豆粕充分接觸,通過(guò)控制豆粕的浸蘸時(shí)間、菌液的濃度,從而控制接種量和含水量,原料盤4底的通氣孔,還能夠保證豆粕與氧氣的接觸,進(jìn)而進(jìn)行有氧發(fā)酵。本實(shí)施方式中原料盤4中的豆粕與菌液的接觸采用蘸的方式,能達(dá)到比噴淋菌液更好的效果,噴漆的方式只保證了菌液與豆粕表面的接觸,而蘸的方式,通過(guò)原料盤上的通孔,保障了菌液與豆粕的充分接觸,發(fā)酵效果更好。振動(dòng)升降裝置6的運(yùn)動(dòng)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式二:下面結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述原料盤4為多個(gè),多個(gè)原料盤4分別與振動(dòng)升降裝置6對(duì)應(yīng)連接。
本實(shí)施方式中振動(dòng)升降裝置6可以采用圖2和圖3中所示的結(jié)構(gòu),其運(yùn)動(dòng)原理類似于摩天輪,可采用傳送帶的方式來(lái)運(yùn)輸多個(gè)原料盤4,振動(dòng)升降裝置6包括傳送裝置6-1、原料盤支架6-2、原料盤掛軸6-3和原料盤連接件6-4,傳送裝置6-1的功能與摩天輪的中心大輪傳遞原理相同,與原料盤個(gè)數(shù)相同的原料盤支架6-2分布于傳送裝置6-1上,與傳送裝置6-1的兩側(cè)固定,并與相應(yīng)表面處垂直,原料盤支架6-2之間連接原料盤掛軸6-3,原料盤掛軸6-3可自由的旋轉(zhuǎn),然后原料盤4通過(guò)原料盤連接件6-4掛接在原料盤掛軸6-3上;原料盤4裝好原料豆粕后,在傳送裝置6-1的帶動(dòng)下作運(yùn)動(dòng),當(dāng)某個(gè)原料盤4下降至最低處時(shí),會(huì)浸入菌液盤5內(nèi),實(shí)現(xiàn)豆粕與菌液的混合,原料盤連接件6-4可包括一振動(dòng)裝置,該振動(dòng)裝置能使原料盤振動(dòng),以進(jìn)一步鋪平盤內(nèi)的豆粕,傳送裝置6-1由電機(jī)6-5驅(qū)動(dòng)。原料盤4浸蘸菌液后通過(guò)傳送裝置6-1的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)再升高離開(kāi)菌液盤5,各個(gè)原料盤能始終處于不同的高度區(qū)間,各個(gè)原料盤在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,由于原料盤掛軸6-3的自由旋轉(zhuǎn)功能,使原料盤4能始終處于水平狀態(tài),這樣提高了發(fā)酵罐內(nèi)部的空間利用率,從而提高了發(fā)酵罐的使用效率。原料盤4與振動(dòng)升降裝置6的連接中通過(guò)采用振動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)原料盤4蘸液之前的振動(dòng),振動(dòng)裝置可以為彈簧等具有振動(dòng)功能的構(gòu)件。
本發(fā)明利用低成本的豆粕為原料進(jìn)行固體好氧發(fā)酵產(chǎn)納豆激酶,能起到變廢為寶的作用,大大提高經(jīng)濟(jì)效益;它同時(shí)為細(xì)菌進(jìn)行高效率固體好氧發(fā)酵開(kāi)辟出一條新路,可廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥,農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及能源領(lǐng)域。