[发明专利]基于多菌种的集成规模化高效固体发酵方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体发酵方法和设备，特别是涉及一种基于多菌种的集成规模化高效固体发酵方法及装置。

背景技术

传统的固体发酵，通常将灭菌、接种和发酵过程在同一罐体中进行；或将固体培养基在接种罐内进行高温灭菌，接种罐是双开门，一边与原料混合调配室相通，另一边与无菌发酵室相连，冷却、接种、发酵在无菌发酵室内的相关装置里进行。前者由于过程周期长，特别是发酵占用时间长，占用太多灭菌、冷却、接种的时间，因而压力装置的利用率低，不能适应大规模生产的需要；同样，后者也是因为发酵占用时间长，而冷却、接种、发酵等工艺过程全部转移到与之对应的无菌发酵室内的相关装置里进行，有效发酵空间难于配套扩大，同样影响接种罐的利用效率，也不能适应大规模生产的需要。对于多菌种的固体发酵，现有技术方法和装置存在的缺陷则更为突出。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种接种效率高，能适应大规模生产的单一菌种或多菌种的基于多菌种的集成规模化高效固体发酵方法，本发明目的还在于提供用于实施该方法的装置。

为实现上述目的，本发明基于多菌种的集成规模化高效固体发酵方法是将单一菌种或者多菌种固体发酵料分别在一个或者多个并列可移动的、能耐受一定压力并带有搅拌功能的灭菌装置内分别完成高温灭菌、冷却、接种工艺过程，并且把接种后的固体发酵料各自送入对应的发酵室同时进行单一或者多种菌株的并列固体发酵。其具有接种效率高，生产能力强，能适应大规模生产的单一菌种或多菌种并列生产的优点。

作为优化，所述耐受的压力为蒸气压力灭菌的常用压力；所述发酵室为无菌发酵室；所述可移动是通过灭菌装置底部安装行走轮来实现的或者是通过灭菌装置底部安装轨道轮，发酵室配装与之配用的轨道来实现的。

用于实现本发明所述发酵方法的装置包括一个或者多个配有行走机构的固体发酵料的高温灭菌冷却搅拌接种罐和与之配用的多个并列的固体发酵室；将灭菌、冷却、接种与发酵分开在不同的设施和场地进行。接种罐通过接种发酵料输送机构与固体发酵室配用。其具有接种效率高，生产能力强，能适应大规模生产的单一菌种或多菌种并列生产的优点。

作为优化，所述行走机构配用的行走轮为轨道轮，发酵室配有与轨道轮对应的轨道。

作为优化，所述发酵室多行并列间隔分布，并配装轨道；所述行走轮配有电驱动机构或者与接种罐对接的电驱动车头。

作为优化，所述发酵室可在轨道中心线左右布置并根据需要向前延伸或者并列增行扩大规模；所述轨道的起始端下面或者上方配有将发酵料预混的预混调配室；发酵室之间的间壁为配装轨道的轨道墙或者发酵室之间的间壁上为配装轨道的轨道墙体。

作为优化，所述搅拌是搅拌电驱动机构配有搅拌桨叶的搅拌轴，在灭菌、冷却、接种过程中对发酵料进行搅拌；所述搅拌接种罐安装在大架上，大架安装在行走轮上，驱动行走轮的行走电驱动机构和行走轮构成行走机构；所述搅拌接种罐上设有进料口、出料口、蒸汽进口、灭菌空气进口、菌种液进口、放空口、测温点、测压点，发酵室配有与出料口配用的投料口。进料口则带有盖板。

作为优化，所述进料口与出料口上下斜向相对；菌种液进口内连菌种液分配管、外连配有接种罐菌种液控制阀和种子罐菌液出口阀的短管，蒸汽进口外连蒸汽阀和蒸汽管，蒸汽管与接种罐菌种液控制阀和种子罐菌液出口阀之间的短管还通过带有控制阀的横联管和蒸汽管相连；短管在接种罐菌种液控制阀与横联管之间还通过三通接有配装排汽阀的横支管；

所述发酵室为无菌发酵室，其投料口通过波纹短管和控制阀与接种罐相连；所述接种罐配有电控系统，控制搅拌机构的正反转及行走机构的自动前进与后退，并且控制其速度；所述出料口配有灭菌空气吹堵口；所述测温点和测压点为温度检测器和压力检测器；灭菌空气进口通过灭菌空气阀连接灭菌气源管。所述波纹短管上下端分别通过阀门连接蒸汽管和通过阀门连接蒸汽放空管，用于对波纹短管进行灭菌。

作为优化，所述阀门为电控阀，所述电控系统还采集温度检测器和压力检测器的温度压力信号，控制电控阀的开关和开启程度；所述灭菌空气吹堵口位于所述出料口内端，并通过吹堵阀连接灭菌气源管。

作为优化，所述搅拌是正转时能够将发酵料推向前方，反转时能够将发酵料推向后方的搅笼式；所述放空口与蒸汽进口和灭菌空气进口相配用；所述搅拌轴安装在罐体水平中心轴线偏下的位置。