[发明专利]一种应用强化高压静电场的发酵设备

说明书

本发明公开了一种应用强化高压静电场的发酵设备，包括发酵罐主体、发酵罐上盖、强化电极板、高压直流电源装置和控制装置，所述发酵罐主体与所述发酵罐上盖连接，所述强化电极板分别安装于所述发酵罐主体的上部和底部，所述高压直流电源和控制装置安装于所述发酵罐主体的外部，一块所述强化电极与所述高压直流电源装置的正极端连接，另一块所述强化电极与所述高压直流电源装置的负极端连接。本发明通过强化高压静电场与发酵罐结合，使电场中的物料内部场强得到10‑20倍左右强化。该发明可以实现利用电场对水、电解质、酶及微生物活性的作用而影响发酵过程及发酵产物，是一种完全新型的发酵设备。

技术领域

本发明涉及发酵设备领域，尤其涉及一种应用强化高压静电场的发酵设备。

背景技术

高压静电场是指不随时间变化的稳态电场，有非均匀和均匀两种形式，因其具有显著的电磁生物效应，近年来受到人们的广泛关注，成为目前广泛应用的非热加工手段之一，目前已不同程度的应用到了催陈、食品冷冻、解冻、干燥、杀菌、育种、保鲜等领域。

近几年来，随着生物技术的进一步展开，细胞的电效应及电特性逐渐明朗，随着近代微生物技术的发展及其在诸多领域的应用，寻找能加速工程菌生产繁殖代谢速率的技术与方法，成为相关科技工作者集中关注的重要课题。

大多微生物体内均含有一定的电解质成分，适宜的高压静电场处理必然会对其生命活动产生影响。经证实外加静电场能改变生物细胞膜的跨膜电位，产生的电位差能触发酶类的活化，促进ATP的合成，使细胞内外通透性增加，影响生理代谢；直流电场可使细胞的繁殖速度加快，原生质体用静电场处理后，细胞分裂得到一定的刺激效果；研究高压静电场对过氧化氢酶的作用规律，发现电场强度2×10⁴-3×10⁴V/m时，过氧化氢酶得到不同程度的激活，活力最高可提高32％。目前关于发酵罐的改进设计也多集中在搅拌、保温和过滤上。

由于高压静电场具有易放电、电场强度难于大幅提升、与现有的不锈钢发酵罐难于结合等诸多技术难点，也因此，目前尚未有高压静电场内置发酵设备的相关报道或专利。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的高压静电场与不锈钢发酵罐难于结合的技术问题，提供了一种应用高压静电场的发酵设备。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种应用强化高压静电场的发酵设备，包括发酵罐主体、发酵罐上盖、强化电极板、高压直流电源装置和控制装置，所述发酵罐主体与所述发酵罐上盖连接，所述强化电极板分别安装于所述发酵罐主体的上部和底部，所述高压直流电源和控制装置安装于所述发酵罐主体的外部，一块所述强化电极与所述高压直流电源装置的正极端连接，另一块所述强化电极与所述高压直流电源装置的负极端连接。

更优的选择，所述金属电极的两面分别与两块所述超高介电陶瓷层连接，所述金属电极的边缘与两块所述超高介电陶瓷层围成环形凹槽，所述绝缘硅胶层填充于所述环形凹槽内。

更优的选择，所述超高介电瓷层的介电常数为3000-20000。

更优的选择，两块所述强化电极板的向对面为中间向四周渐厚的凹面。

更优的选择，所述高压直流电源装置包括稳压直流电源、高压直流发生器和数显高压测压仪，所述稳压直流电源的输出端与所述高压直流发生器的输入端连接，所述数显高压测压仪与所述高压直流发生器的信号输入端连接，一块所述强化电极板与所述高压直流发生器的正极端连接，另一块所述强化电极板与所述高压直流发生器的负极端连接。

更优的选择，还包括叶轮搅拌装置，所述叶轮搅拌装置包括电机、转轴和多个叶轮，所述电机通过安装架可拆卸地安装于所述发酵罐上盖，所述电机与所述转轴连接，多个所述叶轮安装于所述转轴。