适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐的制作方法

本发明涉及适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐，属于豆粕发酵设备领域。

背景技术：

豆粕好氧固体发酵过程中，作为原料的豆粕要先进行高压灭菌处理，然后再与菌液充分混合后进行有氧发酵，生产出纳豆，再提取获得高酶活的纳豆激酶。为了发酵过程顺利进行，豆粕的干湿度必须维持在干湿适宜的状态下，而豆粕在此状态下时粘性特别大，易粘连。当菌液与高温灭菌后的豆粕混合时，为了能够充分发酵，又要进行通气搅拌，搅拌使得豆粕除自身成球外，还容易粘结在搅拌容器上，这种问题不解决，则无法实现纳豆的大批量产业化。

传统发酵多为液态，所以搅拌供氧发酵过程没有粘连过程；而豆粕发酵过程中若要搅拌，则粘连过程必然存在。豆粕作为廉价的原料来源，从原料成本及经济性的角度来权衡都是不能舍弃的，但其本身粘性大的自然性质又无法改变，发酵过程又必须维持在一定干湿度下，这就需要找到方法来解决粘连问题。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决豆粕发酵过程中物料和菌液混合后黏腻造成的产率低的问题，提供了一种适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐。

本发明所述适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐，它包括罐体、菌液输送管和进气管，它还包括原料盘、菌液盘和振动升降装置，

菌液盘位于罐体的内部，原料盘与振动升降装置连接、处于罐体内部，并位于菌液盘上方，原料盘上设置有通孔；

菌液输送管的出口位于菌液盘内；进气管出口位于罐体的底部。

所述原料盘为多个，多个原料盘分别与振动升降装置对应连接。

本发明的优点：本发明针对纳豆的现有生产过程，通气搅拌黏腻的问题无法解决的现状，从改变搅拌步骤的角度出发，采用原料盘与菌液盘相配合进行物料混合的方式，来避免搅拌粘性的问题。它是通过使豆粕原料平铺在原料盘中的形式，来实现与菌液盘中菌液的及气体充分接触；豆粕原料在原料盘中通过振动升降装置的振动，能使原料尽可能的平铺，又由于原料盘底部设置有通气孔，当根据需要控制好原料的平铺厚度后，再与菌液及氧气接触，就能保证充分的发酵效果。

本发明通过一个简单形式的结构改进，改变了豆粕的发酵手段，这使低成本原料的纳豆大批量生产成为了可能，具有极高的经济效益。本发明可应用于其它小细菌和物料的固体好氧发酵。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一所述适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式二所述适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐的结构示意图；

图3是图2中振动升降装置的局部示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述适用于豆粕固体好氧发酵的发酵罐，它包括罐体1、菌液输送管2和进气管3，它还包括原料盘4、菌液盘5和振动升降装置6，

菌液盘5位于罐体1的内部，原料盘4与振动升降装置6连接、处于罐体1内部，并位于菌液盘5上方，原料盘4上设置有通孔；

菌液输送管2的出口位于菌液盘5内；进气管3出口位于罐体1的底部。

振动升降装置6用于使原料盘4振动、将原料盘4下放入菌液盘5内部再使原料盘4从菌液盘5中升起；进气管3由罐体1的底部与罐体1连通。

本发明中，进气管3通入的气体可先经过滤器进行过滤。

本发明的使用，无需改变豆粕的性质，在豆粕混合搅拌时维持干燥，铺平后再加水调节干湿度，去掉了搅拌的步骤，又起到搅拌的功效。它通过蘸的方式实现了豆粕与菌液和水的混合。用于发酵制备纳豆的菌液为根据豆粕的重量和湿度配制成的一定浓度的纳豆芽胞杆菌菌液，将制备的好的菌液由菌液输送管2通入菌液盘5，实现豆粕生产接菌和补水步骤。

本发明设备在使用的时候，高压蒸汽灭菌的豆粕投加到原料盘4中，然后利用振动升降装置6带动原料盘4所作振动使原料豆粕铺平，此时原料为干料，不粘稠，再利用振动升降装置6将铺好原料的原料盘4降落到菌液盘5中，使菌液透过原料盘4上的通孔进入原料盘4内与豆粕充分接触，通过控制豆粕的浸蘸时间、菌液的浓度，从而控制接种量和含水量，原料盘4底的通气孔，还能够保证豆粕与氧气的接触，进而进行有氧发酵。本实施方式中原料盘4中的豆粕与菌液的接触采用蘸的方式，能达到比喷淋菌液更好的效果，喷漆的方式只保证了菌液与豆粕表面的接触，而蘸的方式，通过原料盘上的通孔，保障了菌液与豆粕的充分接触，发酵效果更好。振动升降装置6的运动通过电机驱动实现。

具体实施方式二：下面结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述原料盘4为多个，多个原料盘4分别与振动升降装置6对应连接。

本实施方式中振动升降装置6可以采用图2和图3中所示的结构，其运动原理类似于摩天轮，可采用传送带的方式来运输多个原料盘4，振动升降装置6包括传送装置6-1、原料盘支架6-2、原料盘挂轴6-3和原料盘连接件6-4，传送装置6-1的功能与摩天轮的中心大轮传递原理相同，与原料盘个数相同的原料盘支架6-2分布于传送装置6-1上，与传送装置6-1的两侧固定，并与相应表面处垂直，原料盘支架6-2之间连接原料盘挂轴6-3，原料盘挂轴6-3可自由的旋转，然后原料盘4通过原料盘连接件6-4挂接在原料盘挂轴6-3上；原料盘4装好原料豆粕后，在传送装置6-1的带动下作运动，当某个原料盘4下降至最低处时，会浸入菌液盘5内，实现豆粕与菌液的混合，原料盘连接件6-4可包括一振动装置，该振动装置能使原料盘振动，以进一步铺平盘内的豆粕，传送装置6-1由电机6-5驱动。原料盘4浸蘸菌液后通过传送装置6-1的旋转带动再升高离开菌液盘5，各个原料盘能始终处于不同的高度区间，各个原料盘在转动的过程中，由于原料盘挂轴6-3的自由旋转功能，使原料盘4能始终处于水平状态，这样提高了发酵罐内部的空间利用率，从而提高了发酵罐的使用效率。原料盘4与振动升降装置6的连接中通过采用振动装置实现原料盘4蘸液之前的振动，振动装置可以为弹簧等具有振动功能的构件。

本发明利用低成本的豆粕为原料进行固体好氧发酵产纳豆激酶，能起到变废为宝的作用，大大提高经济效益；它同时为细菌进行高效率固体好氧发酵开辟出一条新路，可广泛应用于食品工业、医药，农业、环境保护及能源领域。