益生菌培养系统的制作方法

本发明涉及一种益生菌的培养系统，属于益生菌的培养和发酵领域。

背景技术：

益生菌在食品和药品中都有应用，目前益生菌的发酵设备一般都是进口，进口的设备结构复杂，价格昂贵，造成产品成本大幅提高。因此，研制一种结构简单、制备制备低、性能优异的益生菌的培养系统将具有重要的市场应用前景。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种益生菌培养系统，以解决现有技术存在的进口的设备结构复杂，价格昂贵，造成产品成本大幅提高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种益生菌培养系统，包括菌种罐、发酵罐、压缩空气装置、蒸汽发生器和热水循环装置，所述的菌种罐和发酵罐的进料口通过管道与压缩空气装置和蒸汽发生器的出口连接；在所述的菌种罐和发酵罐底部的出料口与上部的进料口和循环口之间装有循环泵；在该菌种罐的出料口至发酵罐的进料口之间连接有传输管道；所述的菌种罐和发酵罐罐体壁设有热水循环通道，并与热水循环装置连接组成热水循环回路。

其中，所述的菌种罐和发酵罐结构相同，发酵罐的体积大于菌种罐的体积；所述的进料口与设在罐体内部的轴向管道的顶端连接，该轴向管道的底端延伸到罐体的底部并与一环形管道连接，在该环形管道的下面均布有多个小孔；所述的循环口的罐内部分向一侧倾斜。

在所述的罐体的顶部设有人孔、呼吸器接口、清洗球接口(CIP)、压力表接口和视镜接口；在该罐体的底部的出料口上设有设有取样口；在该罐体的上部设有压缩空气进口，该压缩空气进口的内端与所述的轴向管道的上部连通；在该罐体的侧面设有温度表接口。

所述的罐体包括上封头、内筒体、保温层、外包皮和下封头，内筒体的上端和下端分别与上封头和下封头连接，在该内筒体和下封头的外侧间隔设设置外包皮，在紧贴在该内筒体和下封头的外侧设有热水循环通道，在热水循环通道与外包皮之间填充保温层；在该罐体的底部和上部分别设有热水进口和热水出口，该热水进口和热水出口分别与热水循环通道的两端相通，并与所述的热水循环装置连接。

优选的，在所述的罐体的底端设有多个支脚。

优选的，所述的压缩空气装置包括空气压缩机和储气罐，空气压缩机的出口通过管道与储气罐的入口连接，储气罐的出口通过管道与所述的菌种罐和发酵罐的进料口连接。

优选的，所述的热水循环装置包括热水罐、热水循环泵和热水管道，相互串联的热水罐和热水循环泵通过热水管道与所述的菌种罐和发酵罐罐体壁的热水循环通道连接为循环回路；所述的热水罐采用插入罐体下部内的电热棒加热，并装有控温装置。

本发明的主要优点包括：配套齐全，结构简化，性能提高，步进满足了益生菌的生产要求，还可大大降低设备投资，从而明显降低益生菌产品的价格，为广大消费者提供物美价廉的益生菌产品。

附图说明

图1是本发明的总体构成示意图；

图2是本发明的热水罐的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明系统中的菌种罐和发酵罐的结构示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6是图4中的W向视图(局部)。

附图标记说明：1、上封头，2、内筒体，3、保温层，4、外包皮，5、酸度计接口，6、下封头，7、支脚，8、轴向管道，81、(圆)环形管道，9、循环接口，10、热水循环通道，12、循环泵，13、入口三通转换阀，14、出口三通转换阀，15、循环管道，16、热水循环泵，17、阀门(以免水蒸气进入储气罐)，21、热水罐，210、筒体盖，211、横梁，212、内筒体，213、保温层，214、外筒体，215、加热管口，216、机脚，217、进液口，218、出液口，219、温度传感器接口；22、发酵罐，23、菌种罐，24、储气罐，25、蒸汽发生器，26、空气压缩机，27、热水管道，28、空气和蒸汽混合管道，29、压缩空气管道，30蒸汽管道，32、三级罐体排气口，C1、CIP接口，E、视镜接口，K1-K18、管道阀门，M、人孔，N1、进料口，N2、呼吸器接口，N3、备用口，M、热水出口，N5、热水进口，N6、出料口，N7、压缩空气进口，N8、取样口，T、温度表接口，P、压力表接口。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。

参见图1-图6，本发明所提供的一种益生菌培养系统，包括菌种罐23、发酵罐22、压缩空气装置、蒸汽发生器25和热水循环装置，所述的菌种罐23和发酵罐22的进料口N1通过管道与压缩空气装置和蒸汽发生器25的出口连接；在所述的菌种罐23和发酵罐22底部的出料口N6与上部的进料口N1和循环口9之间装有循环泵12；在该菌种罐23的出料口N6至发酵罐22的进料口N1之间连接有传输管道(由于图中线条太多，故未图示)；所述的菌种罐23和发酵罐22罐体壁设有热水循环通道，并与热水循环装置连接组成热水循环回路。

所述的压缩空气装置包括空气压缩机26和储气罐24，空气压缩机26的出口通过管道与储气罐24的入口连接，储气罐24的出口通过管道与所述的菌种罐23和发酵罐22的进料口N1连接。

参见图2和图3，所述的热水循环装置包括热水罐21、热水循环泵16和热水管道27，相互串联的热水罐21和热水循环泵16通过热水管道27与所述的菌种罐23和发酵罐22罐体壁的热水循环通道连接为循环回路。

所述的热水罐21包括筒体和筒体盖210，所述的筒体由内筒体212、外筒体214和保温层213组成，在内筒体212与外筒体214之间设有保温层213；在该筒体盖210上设有进液口217和温度传感器接口219，在该筒体的底部设有出液口218，在该筒体的下部沿圆周设有多个加热管口215。在筒体盖210上设有横梁211。在所述的筒体的底部设有四个机脚216。所述的筒体的底部向所述的出液口218倾斜。所述的内筒体212、外筒体214和筒体盖210均采用304不锈钢制成。

参见图4-图6，所述的菌种罐23和发酵罐22结构相同，后者的体积大于前者；所述的进料口N1与设在罐体A内部的轴向管道8的顶端连接，该轴向管道8的底端延伸到罐体A的底部并与一环形管道81连接，在该环形管道81的下面均布有多个小孔；所述的循环口9的罐内部分向一侧倾斜。罐体上部的循环口9的内端向一侧倾斜(非径向，与罐体圆周的切线平行)，循环的菌液以近似切线的方向注入到罐体内，使罐内菌液做圆圈转动，起到搅拌罐内菌液的作用；通过管底圆环状的不锈钢环形管道81开口向下的小孔，菌液从小孔中冲出，可以冲击到罐底，并从罐底返到菌液表面，使罐内菌液做上下翻动，起到搅拌罐内菌液的作用，大大提高了菌液的均匀性，提高了发酵效果和质量。

在所述的罐体A的顶部设有人孔M、呼吸器接口N2、CIP接口C1、压力表接口P和视镜接口E；在该罐体A的底部的出料口N6上设有设有取样口N8；在该罐体A的上部设有压缩空气进口N7，该压缩空气进口N7的内端与所述的轴向管道8的上部连通；在该罐体A的侧面设有温度表接口T。

所述的罐体A包括上封头1、内筒体2、保温层3、外包皮4和下封头6，内筒体2的上端和下端分别与上封头1和下封头6连接，在该内筒体2和下封头6的外侧间隔设设置外包皮4，在紧贴在该内筒体2和下封头6的外侧设有热水循环通道10，在热水循环通道10与外包皮4之间填充保温层3；在该罐体的底部和上部分别设有热水进口N5和热水出口N4，该热水进口N5和热水出口N4分别热水循环通道10的两端相通，并与所述的热水循环装置连接。

在所述的罐体A的底端设有多个支脚7。本发明系统的热水罐21、菌种罐23和储气罐24典型容量为1000L，发酵罐22为5500L。

本发明系统在运转时，发酵罐22和菌种罐23通过循环泵12从罐体底部把菌液抽出，通过上部的进料口N1和循环口9送到罐内进行自循环。菌种罐23出料口与发酵罐22的进料口通过传输管道连接，通过k7阀门管道联接真空泵从发酵罐22中抽空气，降低发酵罐22中的气压，菌种在压力差作用下从种子罐23通过管道流向发酵罐22内，减少了污染风险。

K1、k2为自来水阀门；k3、k4、k5为扩繁罐循环阀门；k6为水蒸气阀门，主要用于为扩繁罐灭菌；k7、k8为排气口阀门，k7末端联有抽真空泵，降低扩繁罐内气压，和种子罐之间形成压力差，把菌种从三级罐抽进四级罐，减少污染；k9为热水入口阀门；k10、k11加入水出口阀门；k12、k13为灭菌蒸汽阀门；k14、k15、k16为种子罐循环阀门；k17我储气罐阀门，以免水蒸气进入储气罐；k18为水蒸气管道阀门，以免高压空气进入蒸汽发生器中。