固体基质发酵装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种固体发酵装置及其使用方法。

背景技术：

固体发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物进行生物反应的过程，因此固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程。

目前固体基质发酵所采用的发酵装置都主要采用喷雾式接菌，该方式具有接菌均匀的特点；但喷雾接菌过程中不可避免的加入大量水分，同时固体基质发酵过程中也会产生大量的水分，导致发酵的固体基质中自由水含量较高，易引发些杂菌生长，影响产品质量。然而现有固体基质发酵装置都不具备发酵后干燥的功能。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有固体基质发酵装置不具备发酵后干燥功能的缺陷，而提供的一种固体基质发酵装置及其使用方法。

固体基质发酵装置包括壳体、上盖、搅拌叶片、电机、喷雾装置和冻干空气导入装置，搅拌叶片与电机转轴连接，喷雾装置设置在上盖；搅拌叶片的下边缘与壳体底部紧密贴合。

上述固体基质发酵装置的使用方法：

一、将固体基质发酵材料加入壳体，闭合上盖，然后加热高温灭菌；

二、搅拌固体基质发酵材料的同时喷雾接种微生物；

三、控制发酵工艺条件进行固体基质发酵；

四、通入灭菌的冻干空气进行干燥，即完成固体基质发酵。

本发明固体基质发酵装置不必将接菌后的固体基质移出即可实现干燥，避免了杂菌的污染，且干燥过程不影响接种微生物的活性，反而能降低接种微生物的新陈代谢速度，更长时间的保持接种微生物的活性。

本发明装置同样适合干燥接种厌氧微生物的固体基质发酵。

本发明固体基质发酵装置不采用密封方式，因此对于壳体的要求低，制作成本低；而且具有结构简单、干燥速度快的优点。

本发明固体基质发酵装置中搅拌叶片的下边缘与壳体底部紧密贴合，搅拌过程发酵装置内部无死角，固体基质发酵材料混合均一、干燥彻底。

由本发明固体基质发酵装置制备出的固体基质，因为含水量低，固体基质中营养物浓度均一，不存在梯度，具有发酵均匀，菌体的生长、对营养物的吸收和代谢产物的分泌均匀的优点。

附图说明

图1是具体实施方式一固体基质发酵装置结构剖面示意图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式固体基质发酵装置包括壳体1、上盖2、搅拌叶片3、电机4、喷雾装置5和冻干空气导入装置，搅拌叶片3与电机转轴连接，喷雾装置5设置在上盖2；搅拌叶片3的下边缘与壳体1底部紧密贴合。

本实施方式固体基质发酵装置在使用过程中未采用真空或高压工艺，所以不采用密封方式，冻干空气与固体基质材料接触后可从壳体与上盖之间的缝隙溢出。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：该固体基质发酵装置为立式。其它与实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：该固体基质发酵装置壳体底部为圆弧面。其它与实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点是：冻干空气导入装置包括空气灭菌过滤设备、气体压缩机和管线。其它与实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点是：壳体底部设置有进气口。其它与实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点是：所述冻干空气导入装置与喷雾头联通；或者在上盖上设置喷气嘴，冻干空气导入装置与喷气嘴联通；或者冻干空气导入装置与进气口联通。其它与实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点是：喷雾头与喷气嘴设置在上盖中央区域。其它与实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一的不同点是：固体基质发酵装置具有双层壳体。其它与实施方式一至七之一相同。

本实施方式固体基质发酵装置具有双层壳体，具有保温、升温或降温的作用。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式一固体基质发酵装置的使用方法：

一、将固体基质发酵材料加入壳体，闭合上盖，然后加热高温灭菌；

二、搅拌固体基质发酵材料的同时喷雾接种微生物；

三、控制发酵工艺条件进行固体基质发酵；

四、通入灭菌的冻干空气进行干燥，便完成固体基质发酵，即可分装。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式九的不同点是：步骤三发酵过程中所需无菌气体由冻干空气导入装置通入。其它步骤及参数与实施方式九相同。

本实施方式在步骤二和三过程中由冻干空气导入装置向本发明装置内导入所需的无菌气体，可以保持装置内为正压，外界微生物不会进入装置内，不造成杂菌污染。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式九或十的不同点是：步骤四通入灭菌的冻干空气的同时进行搅拌。其它步骤及参数与实施方式九或十相同。

搅拌使固体基质形成漩涡，固体基质由四周向中心塌陷、翻滚，从而与冻干空气充分接触，加快干燥速度。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式九至十一的不同点是：壳体底部设置有进气口；步骤三发酵过程中由进气口向固体基质发酵装置内通入发酵所需的无菌气体。