一种用于生产生物纤维素凝胶的装置的制作方法

本实用新型涉及一种生产装置，尤其涉及一种用于生产生物纤维素凝胶的装置。

背景技术：

生物纤维素(Biocellulose)又称为细菌纤维素(Bacterial cellulose)，未干燥脱水的产品呈凝胶状，因此被称为生物纤维素凝胶。其通常是由醋酸菌属等细菌合成的纤维素。其与植物或海藻产生的天然纤维素具有相同的分子结构单元，但是其中没有木质素、果胶和半纤维素等伴生产物，具有更高的结晶度和更高的聚合度。生物纤维素还具有超精细的空间网状结构，通常由直径3-4纳米的微纤组成纤维素，并相互交织形成发达的空间网状结构。这些特性使得生物纤维素具有更好的机械强度和超高的持水能力，且具有良好的生物相容性、适应性和生物可降解性。目前已经在食品、医药、造纸、纺织等领域广泛应用。

生物纤维素的生产，常使用静态培养或动态培养，菌种常用木醋杆菌或木葡糖酸醋杆菌，培养基常用的有天然培养基，如椰子水培养基、菠萝汁培养基、玉米浆培养基等、人工配置培养基(即直接用葡萄糖、蛋白胨等成分配置而成的培养基和混合培养基，即往天然成分中添加营养成分而制得的培养基)。静态培养又称为浅盘培养或表面培养，即在浅盘中装入液态的培养基，接种菌种发酵培养，8-15天后会在液体培养基液面上生成生物纤维素凝胶产品。这种方法得到的生物纤维素产品空间网状结构较为致密，产品的品质较高，例如具有良好的机械性能，口感爽脆等。动态培养目前仍然停留在实验室研究阶段，其是采用摇床或搅拌培养的方式来生产生物纤维素凝胶，这种方法发酵的效率虽然更高，但是获得产品的空间网状结构较为松散，机械性能和口感相对较差。不论是上述的静态培养法还是动态培养法，均无法实现连续化生产，操作困难；且静态培养法发酵效率低下，这是由于在静态发酵过程中，逐步产生的生物纤维素凝胶会隔绝氧气(空气)，导致后续的发酵效率降低；而动态培养虽然能够保证较高的发酵效率，但是其产品的品质却受到了较大影响，无法推广使用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于生产生物纤维素凝胶的装置，其能够实现生物纤维素凝胶的连续化生产，保证较高的发酵效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于生产生物纤维素凝胶的装置，包括一圆柱形的罐体，罐体的上方开设有进液口和气孔，罐体的下方开设有出液口，罐体内横向设置有一转轴，其特征在于：所述罐体的左侧壁上转动设有一连接轴，该连接轴的一端与罐体外部的驱动电机连接，该连接轴的另一端与设置于罐体内的转轴可拆卸连接，所述转轴上设置有浆叶，所述转轴的另一端在罐体内悬空，所述罐体包括左右布置的左罐体和右罐体，所述左罐体和右罐体的交接处靠近罐体的左侧壁，所述左罐体外周壁上形成有左压紧环，所述右罐体外周壁上形成有右压紧环，位于右罐体外部横向固定设置有多个执行元件，每个执行元件的输出轴与右压紧环连接。

优选地，所述执行元件为气缸或者液压缸。

作为改进，所述右罐体的侧壁上设置有可视窗，通过设置可视窗便于罐体内发酵观察。

再改进，所述转轴和浆叶内部中空且相通，转轴上开设有通气孔，所述浆叶上开设有透气孔，所述转轴上设有与内部相通的进气管，所述装置还包括一与进气管可拆卸连接的气泵，通过设置气泵，在发酵完成后，拆下转轴，通过在转轴的进气管处连接气泵，气泵对转轴和浆叶的内部进行吹气，使得生物纤维素凝胶与转轴和浆叶分离，获得生物纤维素凝胶，便于凝胶的脱落。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型将罐体设计成左罐体和右罐体两个部分，同时利用多个执行元件将左罐体和右罐体相互顶紧使其密封，需要打开时，执行元件的活塞缩回即可，同时，利用转轴可拆卸安装于连接轴上，便于罐体打开后，将附着有凝胶的转轴和浆叶快速拆卸下来，之后，安装上新的转轴即可，从而实现了连续生产，保证了发酵效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中用于生产生物纤维素凝胶的装置的结构示意图；

图2是图1中罐体打开后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1、2所示，本实施中的用于生产生物纤维素凝胶的装置，包括一罐体3、连接轴5、驱动电机1、转轴41、浆叶42、气泵6和执行元件2。

其中，罐体3为圆柱形，罐体3的上方开设有进液口33和气孔34，罐体3的下方开设有出液口35，在罐体3内横向设置有转轴41，罐体3的左侧壁上转动设有一连接轴5，该连接轴5的一端与罐体3外部的驱动电机1连接，该连接轴5的另一端与设置于罐体3内的转轴41可拆卸连接，转轴41上设置有浆叶42，转轴41的另一端在罐体3内悬空，罐体3包括左右布置的左罐体31和右罐体32，左罐体31和右罐体32的交接处靠近罐体3的左侧壁，左罐体31外周壁上形成有左压紧环311，右罐体32外周壁上形成有右压紧环3221，位于右罐体32外部横向固定设置有多个执行元件2，优选地，执行元件2为气缸或者液压缸，每个执行元件2的输出轴与右压紧环321连接。

另外，右罐体32的侧壁上设置有可视窗，通过设置可视窗便于罐体3内发酵观察。

此外，转轴41和浆叶42内部中空且相通，转轴41上开设有通气孔，浆叶42上开设有透气孔，转轴41上设有与内部相通的进气管43，气泵6与进气管43可拆卸连接，通过设置气泵6，在发酵完成后，拆下转轴41，通过在转轴41的进气管43处连接气泵6，气泵6对转轴41和浆叶42的内部进行吹气，使得生物纤维素凝胶与转轴41和浆叶42分离，获得生物纤维素凝胶，便于凝胶的脱落。

本实用新型的工作原理为：

封闭出液口35，保持气孔34畅通，从进液口33向罐体3内加入70度的热水，开启驱动电机1，带动转轴41和浆叶42旋转，保持20分钟后，关闭驱动电机1，打开出液口35，将热水放出，完成对装置进行清洗和消毒；再封闭出液口35，保持气孔34通畅，从进液口33向罐体3内注入灭菌后接种了生物纤维素产生菌的液体培养基液，培养基液液面至少与浆叶42接触，但不超过转轴41，开启驱动电机1，调节转速为20rpm开始发酵；5天后，开启出液口35，将罐体3内的培养基液排出，执行元件2的活塞杆缩回，执行元件2带动右罐体32向右移动，整个罐体3打开，直至转轴41完全露于外部环境，此时，拆下转轴41，重新安装上新的转轴，接着，在拆下的转轴41的进气管43处连接气泵6，气泵6向转轴41和浆叶42的空心内部吹气，使得生物纤维素凝胶与转轴和浆叶分离，获得生物纤维素凝胶。

综上，本实用新型将罐体3设计成左罐体31和右罐体32两个部分，同时利用多个执行元件2将左罐体31和右罐体32相互顶紧使其密封，需要打开时，执行元件2的活塞缩回即可，同时，利用转轴41可拆卸安装于连接轴5上，便于罐体3打开后，将附着有凝胶的转轴41和浆叶42快速拆卸下来，之后，安装上新的转轴41即可，从而实现了连续生产，保证了发酵效率。