[发明专利]一种实验型气升式发酵设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵设备，尤其是涉及一种实验型气升式发酵设备。

背景技术

果酒是一种以植物果实为原料，经发酵或浸泡工艺制备而成的具有水果风味的低度饮料酒，现有果酒比普通的由粮食酿造的酒类具有更佳的口感以及更丰富的营养。

现有果酒的制备方法一般采用发酵法，而发酵设备的结构与设计影响着果酒的发酵过程，因此影响着果酒的质量。

目前在国内市场上，大多都是工业型果酒发酵设备，做中小试的厂家并不多，并且做工都很粗糙，自动化程度并不算高。大型工业果酒发酵设备一般发酵罐内均设有搅拌器，采用机械密封或其他密封方式，结构复杂，检修不便，设备费用较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、密封效果好、适用于中试或小试的实验型气升式发酵设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实验型气升式发酵设备，该气升式发酵设备包括发酵罐、空气压缩机及控温装置，所述的发酵罐内部设有导流筒，该导流筒的下方设有喷嘴，所述的喷嘴通过管路与空气压缩机连接，所述的发酵罐外部设有保温和控温的夹层，所述的控温装置与所述的夹层连接。

所述的控温装置为电加热器或制冷机，所述的电加热器或制冷机通过管路与发酵罐的夹层连接，电加热器通过循环热水对发酵罐加热，制冷机通过循环冷水对发酵罐冷却。

电加热器或制冷机与发酵罐夹层之间的管路上设有调节循环热水或循环冷水流量的调节阀。

喷嘴与空气压缩机之间的管路上设有两个串联的空气过滤器。

所述的导流筒的上部设有冷却器。

所述的发酵罐的顶端设有排气呼吸器、压力表、照明灯、进料斗、视镜和手孔，发酵罐的中部设有温度计插口、取样阀、PH电极、溶氧电极及侧视镜，发酵罐的底端设有出料阀和排渣口。

加压的无菌空气通过喷嘴喷射进导流简内，导流筒内的密度相应减小，而导流简外的密度没变，这样就会形成一个密度差，加上压缩空气的动力，使导流筒内液体上升，导流筒外液体下降进入导流筒，形成反复的循环，如此液体不断循环流动，并在导流筒内与喷嘴喷出的细微空气均匀接触，不断得到溶解氧的补充，从而保证了菌体的正常生长。乳化了的发酵液由导流筒进入导流筒外的发酵罐，从培养液中分离出来的空气由罐顶的排气呼吸器排出。培养过程中微生物代谢放出的热量被导流筒上部的冷却器除去。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)不但增加了反应罐罐体内部溶解氧气的能力，而且因为没有机械搅拌的原因减小了因为机械搅拌轴封所带来的渗漏染菌率，减少了机械剪切力，对微生物细胞的损伤非常小。

(2)本发明的发酵罐因液体综合循环速率高，同时便于在外循环管路上加装控温装置，以保证除去发酵热以控制适宜的发酵温度，热传递效果良好。

(3)设备机构简单，容易加工制造，密封效果好，操作和维修也因为没有复杂的机械搅拌而变得非常容易。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1为发酵罐，2为导流筒，3为喷嘴，4为电加热器，5为制冷机，6为空气压缩机，7为空气过滤器，8为调节阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种实验型气升式发酵设备，如图1所示，该气升式发酵设备包括发酵罐1、空气压缩机6及控温装置，发酵罐1内部设有导流筒2，该导流筒2的下方设有喷嘴3，喷嘴3通过管路与空气压缩机6连接，发酵罐1外部设有保温和控温的夹层，控温装置与夹层连接。控温装置为电加热器4或制冷机5，电加热器4或制冷机5通过管路与发酵罐1的夹层连接，电加热器4通过循环热水对发酵罐1加热，制冷机5通过循环冷水对发酵罐1冷却。电加热器4或制冷机5与发酵罐1夹层之间的管路上设有调节循环热水或循环冷水流量的调节阀8。喷嘴3与空气压缩机6之间的管路上设有两个串联的空气过滤器7。导流筒2的上部设有冷却器。本实施例的发酵罐1的容积为50L，发酵罐1的顶端设有排气呼吸器、压力表、照明灯、进料斗、视镜和手孔，发酵罐1的中部设有温度计插口、取样阀、PH电极、溶氧电极及侧视镜，发酵罐1的底端设有出料阀和排渣口。

加压的无菌空气通过喷嘴3喷射进导流筒2内，导流筒2内的密度相应减小，而导流筒2外的密度没变，这样就会形成一个密度差，加上压缩空气的动力，使导流筒2内液体上升，导流筒2外的液体下降进入导流筒2，形成反复的循环，如此液体不断循环流动，并在导流筒2内与喷嘴3喷出的细微空气均匀接触，不断得到溶解氧的补充，从而保证了菌体的正常生长。乳化了的发酵液由导流筒2进入导流筒2外的发酵罐1，从培养液中分离出来的空气由罐顶的排气呼吸器排出。培养过程中微生物代谢放出的热量被导流筒2上部的冷却器除去。