[实用新型]立式固态物料发酵罐

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种发酵装置，尤其是一种适用于酿酒、制曲、生物发酵、生物工程方面的立式固态物料发酵罐。

二、背景技术

固态发酵Solid State Fermentation，即SSF，又称固体发酵，是指微生物在没有或几乎没有游离水的固体的湿培养基上生长、繁殖、代谢的发酵过程。固态发酵具有投资省、几乎无三废排放、能耗低、得率高、发酵时间短、成本低等液态发酵所无法相比的特点，因而引起了世界各国学者的广泛关注。正逐渐成为解决当前发酵工业所遇到的能耗大、投入高、得率低以及环境污染严重等问题的一种有效途径。

现有的固态发酵设备仍主要采用大池、浅盘、转盘等形式，大多将物料的灭菌与发酵过程分开操作，在发酵过程中采用自然通风，无菌环境难以控制，杂菌污染率高，设备的占地面积也较大。

三、发明内容

1、发明目的：为了解决现有发酵装置灭菌与发酵过程必须分开操作、通风不好、无菌环境难以控制、杂菌污染率高、设备占地面积大等不足，本实用新型提供一种立式固态物料发酵罐，该发酵罐内既能产生蒸汽，对固态物料灭菌，又能冷却发酵，且通风良好，实现了无菌条件下微生物的纯种培养。

2、技术方案：本实用新型所述的一种立式固态物料发酵罐，包括减压阀、罐盖、接种管、夹套、排气管和罐体，其特征在于所述罐体内安装有上下升降的托盘架，托盘架通过接种分配管与一端管口设置在罐体外的接种管连接，放置物料的托盘安装在托盘架上，托盘架下方设有通入无菌空气的分配管，分配管下方设有容器，加热器安装在罐体底端，水管通过罐体与容器相通。

为了能方便的观察罐体内温度、湿度和压力的变化，从而准确控制发酵的整个过程，将温湿度计和压力阀安装在罐盖上。

为了能更有效、更稳定的对容器内的水加热，加热器为电远红外加热器。

本实用新型的工作原理是：将放置有固态物料放置的托盘放在托盘架上，托盘架通过升降机构放安置在发酵罐体内，罐盖通过液压装置将罐体密封，水从水管输入到容器中，通过加热器对容器中水加热产生的蒸汽来灭菌；灭菌结束后通过分配管对罐体内鼓送无菌空气，同时无菌冷水通过水管将罐体内的热水置换出来；夹套内通入冷却水对物料进行冷却降温，当物料冷却到发酵温度时，液体菌种从接种分配管直接喷向物料，而无菌空气通过分配管从托盘架底部喷向物料，从而保证微生物生长所需的足够氧源，夹套内通保温水保证微生物生长所需温度，最后当罐体内的微生物生长完毕由升降机构将装满物料的托盘架吊起，从托盘上取出发酵了的物料。

3、有益效果：(1)固态物料直接在罐体内灭菌、冷却、接种、发酵，不仅杜绝了杂菌污染，而且设备操作更加方便；(2)在固态物料发酵罐内完成蒸汽产生，解决灭菌所需蒸汽，降低了设备总投资费用和设备能耗，这对中小企业及高校科研单位的微生物新产品研究将起到非常大的推动作用；(3)在微生物的生长繁殖过程中，通过气压的变化，对固态物料起到疏松作用，有利于氧气的供给；有利于微生物的生长，缩短了发酵周期，提高了生产率；(4)本实用新型还可适用于丝状菌体的生产。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。  

本立式固态物料发酵罐包括温湿度计1、减压阀  2、罐盖  3、接种管  4、夹套5、托盘  6、支耳  7、排气口  8、容器  9、加热器  10、水管  11、进气口  12、分配管  13、托盘架  14、液压装置  15、压力表  16、排气管  17和罐体18。罐体18为密闭的固定立式罐体，顶端罐盖3用法兰及液压装置15与罐体18连接，罐盖3通过液压装置15打开，罐盖3上安装有温湿度计1、减压阀2、压力表16和排气管17，温湿度计1通过罐盖3与罐体18相通，显示罐体内温度和湿度的变化；压力表16用来显示发酵过程中罐体内压力变化；两个支耳7分别对称地安装在罐体的两侧，用来支撑罐体18。夹套5环绕包裹住罐体外壁，接种管4一端通过罐体18与外界相通，另一端与接种分配管采取可拆卸快接式连接。罐体内焊有托盘架导轨，导轨上安装有升降机构，安装在托盘架14上的托盘6通过升降机构实现上下升降，托盘架14每层均安装有接种分配管；托盘架14下方设有与罐体相贯通的分配管13，分配管13下方设有的容器9，容器9底端外壁，即罐体底端外壁安装有电远红外加热器10，排气口8和进气口12对称地设置在加热器外壁上，水管11通过电远红外加热器10与容器相通。实现固态发酵的具体过程是：先将混合均匀的固态物料平铺在780×870×40的托盘上，由升降机构，如电动葫芦将满载物料的托盘架14放置在发酵罐内，罐盖3通过液压装置15将罐体密封，水从水管11输入到罐体底端容器9中，接通电远红外加热器10，利用电远红外加热水产生的蒸汽直接对罐体内灭菌，灭菌结束后通过进气口12向电远红外加热器10内鼓送冷空气给加热器降温，通过分配管13对罐体内鼓送无菌空气，同时无菌冷水通过水管11将罐体内的热水置换出来；夹套5内通入冷却水对罐体内的物料进行冷却降温，当物料冷却到发酵温度时，液体菌种通过接种管4再经接种分配管直接喷向物料，而无菌空气则通过分配管从托盘架底部喷向物料，从而保证微生物生长所需的足够氧源，夹套内通保温水保证微生物生长所需温度，经过一段时间后最后当罐体内的微生物生长完毕由升降机构将装满物料的托盘架吊起，从托盘上取出发酵了的物料。