本發(fā)明涉及一種菌種培養(yǎng)設(shè)備，具體涉及一種自動(dòng)種曲機(jī)。

背景技術(shù)：

曲霉，是發(fā)酵工業(yè)和食品加工業(yè)的重要菌種，可用于制醬、釀酒、制醋粬。曲霉培養(yǎng)需要在無菌的環(huán)境下進(jìn)行，往往是在無菌室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，然而即使是無菌室內(nèi)，由于工作人員的反復(fù)進(jìn)入仍會(huì)攜帶一定的細(xì)菌，從而影響了曲霉的培養(yǎng)質(zhì)量，此外，無菌室由于空間及體積較大，室內(nèi)各處的溫度、濕度及空氣流動(dòng)難以穩(wěn)定在同一水平，其次，在培養(yǎng)基料上接種的步驟均由人工進(jìn)行操作，效率低導(dǎo)致滅菌室各處的培養(yǎng)進(jìn)度存在偏差，最后，培養(yǎng)完成后曲霉的運(yùn)輸也構(gòu)成了一定困擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種滅菌效果好、接種快速均勻的自動(dòng)種曲機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：包括罐體，所述的罐體設(shè)置有菌種培養(yǎng)腔，所述的菌種培養(yǎng)腔內(nèi)設(shè)置平鋪培養(yǎng)基料的容器，所述的罐體還設(shè)置有滅菌機(jī)構(gòu)及負(fù)壓接種機(jī)構(gòu)，所述的滅菌機(jī)構(gòu)包括氣流進(jìn)入通道及氣流排出通道，所述的氣流進(jìn)入通道一端與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通，另一端分別與蒸汽提供源和無菌氣源聯(lián)通并可在蒸汽提供源和無菌氣源之間切換，所述的氣流排出通道一端與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通，另一端與氣液收集源聯(lián)通，所述的負(fù)壓接種機(jī)構(gòu)包括接種管、接種罐及負(fù)壓通道，所述的接種管及負(fù)壓通道分別位于罐體兩側(cè)，所述的接種管將接種罐與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通，所述的接種管設(shè)置有控制接種管通斷的接種控制閥，所述的負(fù)壓通道一端與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通，另一端與負(fù)壓發(fā)生器聯(lián)通。

通過采用上述技術(shù)方案，菌種培養(yǎng)腔作為封閉空間，并不存在人員進(jìn)出的可能，進(jìn)而避免因人員進(jìn)出所攜帶的細(xì)菌，溫度、壓力等模擬環(huán)境因素更易于控制，此外，罐體相對(duì)滅菌室的空間較小，對(duì)滅菌工序要求更低，在需要培養(yǎng)菌種之前，先將容器平鋪上培養(yǎng)基料，培養(yǎng)基料可為豆、大米等，將罐體進(jìn)行封閉，由蒸汽提供源從氣流進(jìn)入通道向菌種培養(yǎng)腔通入蒸汽，將罐體溫度加熱到大約120°后保溫，將基料蒸熟的同時(shí)滅菌，再由無菌氣源通入無菌低溫氣體，對(duì)菌種培養(yǎng)腔進(jìn)行降溫，降溫的同時(shí)打開氣流排出通道，加速將熱氣流推出，降低溫度及壓力，降至大約30°后，打開接種管，接種罐內(nèi)的菌種進(jìn)入罐體內(nèi)，在接種的同時(shí)，由負(fù)壓發(fā)生器通過負(fù)壓通道產(chǎn)生負(fù)壓，使菌種快速、均勻充滿罐體內(nèi)的容器的培養(yǎng)基料上，提高接種效率，而負(fù)壓發(fā)生器可優(yōu)選真空機(jī)，相對(duì)人工操作這些步驟，由設(shè)備進(jìn)行操作，滅菌效果好、接種快速均勻、工作效率高，更適合大批量培養(yǎng)菌種，上述結(jié)構(gòu)適用于曲霉外的其他菌種。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的罐體外周設(shè)置有罐夾套，所述的罐夾套內(nèi)設(shè)置有圍繞罐體的罐流體腔，所述的罐流體腔內(nèi)填充有冷卻流體，所述的罐夾套設(shè)置有將罐流體腔與冷卻介質(zhì)提供源聯(lián)通的罐流體進(jìn)入通道及將流體腔與冷卻介質(zhì)收集源聯(lián)通的罐流體排出通道。

通過采用上述技術(shù)方案，在滅菌完成后，需要對(duì)罐體的氣流進(jìn)行降溫，便于接種，罐夾套內(nèi)灌入冷卻液，從罐體四周同步進(jìn)行冷卻，在無菌氣源的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)冷卻效果，縮短冷卻所需時(shí)長，提高培養(yǎng)效率，冷卻介質(zhì)提供源的冷卻介質(zhì)可為冷卻水、冷媒等其他現(xiàn)有具有冷卻功能的介質(zhì)，也可在培養(yǎng)過程中平衡因菌種因呼吸作用產(chǎn)生的熱量。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的氣流進(jìn)入通道與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通的端部設(shè)置有霧化器。

通過采用上述技術(shù)方案，增設(shè)霧化器，水蒸氣在進(jìn)入罐體時(shí)被霧氣器進(jìn)行擴(kuò)散，使蒸汽同時(shí)向罐體各處進(jìn)行擴(kuò)散，增加滅菌效果。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的罐體設(shè)置有空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)及葉輪，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)置有位于菌種培養(yǎng)腔的電機(jī)軸，所述的葉輪安裝于電機(jī)軸并與電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過采用上述技術(shù)方案，電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪帶動(dòng)罐體內(nèi)氣流流動(dòng)，避免氣流在單一處位置長時(shí)間聚集，降低氧氣補(bǔ)充，滯留的二氧化碳阻礙菌種培養(yǎng)，也避免各處的溫度不均衡。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括集風(fēng)環(huán)，所述的集風(fēng)環(huán)位于菌種培養(yǎng)腔內(nèi)，所述的集風(fēng)環(huán)呈喇叭狀，所述的集風(fēng)環(huán)的較小端安裝于葉輪并位于葉輪相對(duì)電機(jī)的另一側(cè)，較大端朝向容器，所述的菌種培養(yǎng)腔的腔壁位于風(fēng)扇外周設(shè)置有將氣流向容器引導(dǎo)的引導(dǎo)弧面。

通過采用上述技術(shù)方案，葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行吸風(fēng)，而集風(fēng)環(huán)則擴(kuò)大葉輪吸風(fēng)面積，集風(fēng)環(huán)的較小端與葉輪適配，便于吸收所有氣流，而較大端朝向容器，加速容器附近的氣流的流動(dòng)，此外，腔壁的引導(dǎo)弧面將氣流的在罐體內(nèi)構(gòu)成以容器為中心的循環(huán)，提高氣流成分及溫度的平衡效果，即提高菌種培養(yǎng)效果。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的容器為托盤，所述的罐體內(nèi)設(shè)置有若干放置托盤的層的托盤安置架，所述的托盤安置架底部設(shè)置有滾輪。

通過采用上述技術(shù)方案，增設(shè)托盤安置架可整齊、平穩(wěn)放置托盤，而培養(yǎng)菌種可平鋪于托盤，使各處菌體培養(yǎng)環(huán)境均衡，在托盤安置架下方增設(shè)滾輪，可將托盤安置架作為推車，將托盤同步推入罐體或推出罐體，提高工作效率的同時(shí)使各菌體培養(yǎng)狀況相似。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的罐體內(nèi)設(shè)置有提升托盤安置架高度且將滾輪進(jìn)行導(dǎo)向的軌道，所述的氣流進(jìn)入通道與菌種培養(yǎng)腔聯(lián)通的端部位于該軌道下方。

通過采用上述技術(shù)方案，在蒸汽提供源的蒸汽進(jìn)入罐體后蒸汽會(huì)優(yōu)先穿過容器對(duì)基料進(jìn)行蒸熟及滅菌，使滅菌及蒸熟更加完全。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的接種管設(shè)置有與外界或氧氣源聯(lián)通的供氧分支，所述的供氧分支上設(shè)置有控制供氧分支通斷的供氧控制閥，所述的罐體設(shè)置有與菌種培養(yǎng)聯(lián)通的呼吸閥。

通過采用上述技術(shù)方案，菌體在培養(yǎng)過程中需要氧氣進(jìn)行呼吸作用，從接種管對(duì)罐體內(nèi)進(jìn)行供氧，合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)，呼吸閥在菌體呼吸作用的同時(shí)將罐體內(nèi)的多余氣體及時(shí)排出，維持罐體內(nèi)壓力及各氣體含量平衡。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的罐體設(shè)置有第一溫度傳感器及第二溫度傳感器，所述的第一溫度傳感器的感應(yīng)端位于菌種培養(yǎng)腔，所述的第二溫度傳感器的感應(yīng)端位于容器附近。

通過采用上述技術(shù)方案，溫度傳感器時(shí)刻檢測容器溫度及菌種培養(yǎng)腔溫度，作為兩個(gè)主要溫度參數(shù)，根據(jù)參數(shù)及時(shí)對(duì)菌種培養(yǎng)腔進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述的菌種培養(yǎng)腔設(shè)置有與外界聯(lián)通的腔口，所述的罐體設(shè)置有開啟或封閉腔口的罐門，所述的罐門鉸接于罐體并可向側(cè)面擺動(dòng)，所述的罐門呈圓形且外周等距設(shè)置有若干個(gè)鋸齒，所述的罐體朝向罐門的內(nèi)周設(shè)置有與鋸齒位置相對(duì)應(yīng)且形狀相適配的鋸齒槽，所述的罐體朝向罐門的端面設(shè)置有壓縮于罐體及罐門之間的密封圈。

通過采用上述技術(shù)方案，增設(shè)罐門便于罐體開啟，便于推入托盤安置架或推出托盤安置架，罐門外周的鋸齒配合罐體內(nèi)周的鋸齒槽，給予罐門相對(duì)罐體準(zhǔn)確的定位，密封圈則在罐門關(guān)閉后保證罐體與外界的密封性，避免在消毒過程中外界氣體進(jìn)入。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式罐門開啟時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1—圖2所示，本發(fā)明公開了一種自動(dòng)種曲機(jī)，包括罐體1，罐體1設(shè)置有菌種培養(yǎng)腔2，菌種培養(yǎng)腔2內(nèi)設(shè)置平鋪培養(yǎng)基料的容器，罐體1還設(shè)置有滅菌機(jī)構(gòu)及負(fù)壓接種機(jī)構(gòu)，滅菌機(jī)構(gòu)包括氣流進(jìn)入通道11及氣流排出通道12，氣流進(jìn)入通道11一端與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通，另一端分別與蒸汽提供源和無菌氣源聯(lián)通并可在蒸汽提供源和無菌氣源之間切換，氣流排出通道12一端與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通，另一端與氣液收集源聯(lián)通，負(fù)壓接種機(jī)構(gòu)包括接種管13、接種罐14及負(fù)壓通道15，接種管13及負(fù)壓通道15分別位于罐體1兩側(cè)，接種管13將接種罐14與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通，接種管13設(shè)置有控制接種管13通斷的接種控制閥131，負(fù)壓通道15一端與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通，另一端與負(fù)壓發(fā)生器聯(lián)通，菌種培養(yǎng)腔2作為封閉空間，并不存在人員進(jìn)出的可能，進(jìn)而避免因人員進(jìn)出所攜帶的細(xì)菌，溫度、壓力等模擬環(huán)境因素更易于控制，此外，罐體1相對(duì)滅菌室的空間較小，對(duì)滅菌工序要求更低，在需要培養(yǎng)菌種之前，先將容器平鋪上培養(yǎng)基料，將罐體1進(jìn)行封閉，由蒸汽提供源從氣流進(jìn)入通道11向菌種培養(yǎng)腔2通入蒸汽，將罐體1溫度加熱到大約120°后保溫，將基料蒸熟的同時(shí)滅菌，再由無菌氣源通入無菌低溫氣體，對(duì)菌種培養(yǎng)腔2進(jìn)行降溫，降溫的同時(shí)打開氣流排出通道12，加速將熱氣流推出，降低溫度及壓力，降至大約30°后，打開接種管13，接種罐14內(nèi)的菌種進(jìn)入罐體1內(nèi)，在接種的同時(shí)，由負(fù)壓發(fā)生器通過負(fù)壓通道15產(chǎn)生負(fù)壓，使菌種快速、均勻充滿罐體1內(nèi)的容器的培養(yǎng)基料上，提高接種效率，而負(fù)壓發(fā)生器可優(yōu)選真空機(jī)，相對(duì)人工操作這些步驟，由設(shè)備進(jìn)行操作，滅菌效果好、接種快速均勻、工作效率高，更適合大批量培養(yǎng)菌種，上述結(jié)構(gòu)適用于曲霉外的其他菌種，氣流進(jìn)入通道1在蒸汽提供源和無菌氣源之間的切換可由切換閥實(shí)現(xiàn)。

罐體1外周設(shè)置有罐夾套6，罐夾套6內(nèi)設(shè)置有圍繞罐體1的罐流體腔61，罐流體腔61內(nèi)填充有冷卻流體，罐夾套3設(shè)置有將罐流體腔61與冷卻介質(zhì)提供源聯(lián)通的罐流體進(jìn)入通道62及將流體腔與冷卻介質(zhì)收集源聯(lián)通的罐流體排出通道63，在滅菌完成后，需要對(duì)罐體1的氣流進(jìn)行降溫，便于接種，罐夾套6內(nèi)灌入冷卻液，從罐體1四周同步進(jìn)行冷卻，在無菌氣源的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)冷卻效果，縮短冷卻所需時(shí)長，提高培養(yǎng)效率，冷卻介質(zhì)提供源的冷卻介質(zhì)可為冷卻水、冷媒等其他現(xiàn)有具有冷卻功能的介質(zhì)，也可在培養(yǎng)過程中平衡因菌種因呼吸作用產(chǎn)生的熱量。

氣流進(jìn)入通道11與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通的端部設(shè)置有霧化器111，增設(shè)霧化器111，水蒸氣在進(jìn)入罐體1時(shí)被霧氣器進(jìn)行擴(kuò)散，使蒸汽同時(shí)向罐體1各處進(jìn)行擴(kuò)散，增加滅菌效果。

罐體設(shè)置有空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)，空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)3及葉輪32，電機(jī)3驅(qū)動(dòng)設(shè)置有位于菌種培養(yǎng)腔2的電機(jī)軸31，葉輪32安裝于電機(jī)軸31并與電機(jī)軸31同步轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)3驅(qū)動(dòng)葉輪32帶動(dòng)罐體1內(nèi)氣流流動(dòng)，避免氣流在單一處位置長時(shí)間聚集，降低氧氣補(bǔ)充，滯留的二氧化碳阻礙菌種培養(yǎng)，也避免各處的溫度不均衡，電機(jī)3位于罐體1外側(cè)，電機(jī)軸穿入罐體內(nèi)并與罐壁轉(zhuǎn)動(dòng)密封配合。

空氣流動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括集風(fēng)環(huán)33，集風(fēng)環(huán)33位于菌種培養(yǎng)腔2內(nèi)，集風(fēng)環(huán)33呈喇叭狀，集風(fēng)環(huán)33的較小端安裝于葉輪32并位于葉輪32相對(duì)電機(jī)3的另一側(cè)，較大端朝向容器，菌種培養(yǎng)腔2的腔壁位于風(fēng)扇外周設(shè)置有將氣流向容器引導(dǎo)的引導(dǎo)弧面，葉輪32在電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行吸風(fēng)，而集風(fēng)環(huán)33則擴(kuò)大葉輪32吸風(fēng)面積，集風(fēng)環(huán)33的較小端與葉輪32適配，便于吸收所有氣流，而較大端朝向容器，加速容器附近的氣流的流動(dòng)，此外，腔壁的引導(dǎo)弧面將氣流的在罐體1內(nèi)構(gòu)成以容器為中心的循環(huán)，提高氣流成分及溫度的平衡效果，即提高菌種培養(yǎng)效果。

容器為托盤41，罐體1內(nèi)設(shè)置有若干放置托盤41的層的托盤安置架4，托盤安置架4底部設(shè)置有滾輪42，增設(shè)托盤安置架4可整齊、平穩(wěn)放置托盤41，而培養(yǎng)菌種可平鋪于托盤41，使各處菌體培養(yǎng)環(huán)境均衡，在托盤安置架4下方增設(shè)滾輪42，可將托盤安置架4作為推車，將托盤41同步推入罐體1或推出罐體1，提高工作效率的同時(shí)使各菌體培養(yǎng)狀況相似，罐體1內(nèi)設(shè)置有提升托盤安置架4高度且將滾輪進(jìn)行導(dǎo)向的軌道16，而氣流進(jìn)入通道11與菌種培養(yǎng)腔2聯(lián)通的端部位于該軌道16下方，在蒸汽進(jìn)入罐體1后蒸汽會(huì)穿過容器對(duì)基料進(jìn)行蒸熟及滅菌，使滅菌及蒸熟更加完全，托盤安置架4的層次豎向排布。

接種管13設(shè)置有與外界或氧氣源聯(lián)通的供氧分支133，供氧分支133上設(shè)置有控制供氧分支133通斷的供氧控制閥132，罐體1設(shè)置有與菌種培養(yǎng)聯(lián)通的呼吸閥17，菌體在培養(yǎng)過程中需要氧氣進(jìn)行呼吸作用，從接種管13對(duì)罐體1內(nèi)進(jìn)行供氧，合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)，呼吸閥17在菌體呼吸作用的同時(shí)將罐體1內(nèi)的多余氣體及時(shí)排出，維持罐體1內(nèi)壓力及各氣體含量平衡。

罐體1設(shè)置有第一溫度傳感器181及第二溫度傳感器182，第一溫度傳感器181的感應(yīng)端位于菌種培養(yǎng)腔2，第二溫度傳感器182的感應(yīng)端位于容器附近，溫度傳感器時(shí)刻檢測容器溫度及菌種培養(yǎng)腔2溫度，作為兩個(gè)主要溫度參數(shù)，根據(jù)參數(shù)及時(shí)對(duì)菌種培養(yǎng)腔2進(jìn)行調(diào)整，罐體1還設(shè)有顯示參數(shù)的壓力表183及溫度表184。

菌種培養(yǎng)腔2設(shè)置有與外界聯(lián)通的腔口，罐體1設(shè)置有開啟或封閉腔口的罐門5，罐門5鉸接于罐體1并可向側(cè)面擺動(dòng)，罐門5呈圓形且外周等距設(shè)置有若干個(gè)鋸齒51，罐體1朝向罐門5的內(nèi)周設(shè)置有與鋸齒51位置相對(duì)應(yīng)且形狀相適配的鋸齒槽19，罐體1朝向罐門5的端面設(shè)置有壓縮于罐體1及罐門5之間的密封圈191，增設(shè)罐門5便于罐體1開啟，便于推入托盤安置架4或推出托盤安置架4，罐門5外周的鋸齒51配合罐體1內(nèi)周的鋸齒槽19，給予罐門5相對(duì)罐體1準(zhǔn)確的定位，密封圈191則在罐門5關(guān)閉后保證罐體1與外界的密封性，避免在消毒過程中外界氣體進(jìn)入。

接種管13及接種罐14設(shè)置于罐門5，將接種管13及接種罐14設(shè)置于罐門5，接種罐14及接種罐14完全暴露，便于在罐門5開啟的時(shí)候?qū)臃N管13及接種罐14進(jìn)行調(diào)試、更換或補(bǔ)充，無需進(jìn)入罐體1內(nèi)，提高工作效率，罐門5外周設(shè)置有門夾套52，門夾套的結(jié)構(gòu)與罐夾套結(jié)構(gòu)相似。