一种香气产生和富集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装置，具体地涉及一种香气产生及富集装置，更加具体地涉及一种生物发酵或生物催化转化天然动植物原料产生生物香气并富集香气的装置，该装置用于跟踪分析生物发酵或生物催化转化产香过程及香气组成成分。
【背景技术】
[0002]香精香料在食品、饮料、饲料、化妆品、洗涤剂、化学和医药领域中被广泛应用。目前市场上的许多香料化合物来源于三个方面:
[0003]—是从植物和动物中萃取生产的而来的天然香料。到目前为止，某些植物和动物仍然是香料的一个重要来源，但这些生物活性物质存在的量往往较少，它们只能在一些珍奇(植物)品种中找到，使得分离十分困难。
[0004]二是从有机合成而来的合成香料。随着合成有机化学的发展和分析技术的进步，人们能够以工业规模分离和制备相当数量的香料。但是，化学合成往往会采用对环境不友好的生产工艺，消费者们对化学产品或合成的类天然化合物，尤其是与食物和家用相关产品，产生了一种“化学恐惧”的态度。消费者的注意力正迅速向生物制备和使用(微)生物源的香料化合物一一香料方向转变，并倾向于“天然”或“有机”的产品，由此发展出了一个源于生物技术的香料市场。
[0005]三是从微生物发酵转化或生物酶催化而来的香料。很早以前，人们已在无意识的情况下利用了微生物来生产香料，尤其是在制备发酵食品和饮料时。在大多数情况下，一个典型的、混杂的微生物菌群决定了某种我们想要的而又复杂的香味的形成，比如乳酪、酸奶、酱油、啤酒、泡菜等中的味道。而这一生物产香过程，通常需要在几升到几十升实验室发酵罐规模的实验中完成，而且香气的富集是利用在发酵过程中通气，将非常易挥发的香气带离发酵培养基，从而在发酵罐的排气装置处被活性炭吸附，随后经溶剂萃取回收等过程完成的。现有香料制备工艺过程中，存在的问题:
[0006]1、不论是固体发酵罐或是液体发酵罐，设备价格昂贵，而且发酵装置发酵罐通用性差，难以满足科研院所，实验室研究需求。
[0007]2、所需要的用于发酵的生物质物料多，产香气量大，才能通过通气带出香气而被富集，对于少量的植物性或动物性原料，不能有效的开展研究开发，制备和检测发酵过程中的香气成分。
[0008]3、由于通气对发酵罐香气吹赶的不均一性，经吸附从发酵罐的出气口回收香气难以量化，富集的香气不能完整反应发酵过程中香气物质的种类和数量。
【发明内容】
[0009]针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，成本低，操作灵活香气产生和富集装置。
[0010]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种香气产生和富集装置，包括反应结构、反应条件调节结构和香气富集结构；
[0011]所述反应结构包括上端开口的反应釜体、补料结构和用于密封反应釜体上端开口的釜盖；
[0012]所述反应釜体内设有活塞，所述活塞与反应釜体的内壁密封滑动配合，且将反应釜体分成独立的上下两个腔体，其中下腔体靠上的部分用于聚集气体，靠下的部分用于放置反应物料;所述下腔体靠下的部分设有搅拌子;所述活塞上设有活塞单向截止阀，
[0013]所述补料结构包括补料容器，补料支管和设置在补料支管上的补料控制阀，所述补料支管的一端穿过釜壁伸入反应釜体内，另一端与补料容器连通；
[0014]所述反应条件调节结构包括气体调节结构、pH值调节结构和反应温度调节结构；
[0015]所述气体调节结构包括溶氧仪、气囊、气囊支管、设置在气囊支管上的气体控制阀门和设置在下腔体靠下部分的釜壁上的溶氧仪探头管;所述溶氧仪的探头通过溶氧仪探头管固定在釜壁上，用于探测反应釜体内的氧气浓度，气囊支管的一端与气囊连通，另一端穿过釜壁伸入反应釜体内，气体控制阀门根据溶氧仪的探测值进行开关控制；
[0016]所述pH值调节结构包括pH测定探头、酸碱罐、酸碱度调节支管、设置在酸碱度调节支管上的酸碱度控制阀门和设置在下腔体靠下部分的釜壁上的PH测定探头管;所述pH测定探头通过PH测定探头管固定在釜壁上，用于探测反应釜体内的pH值，酸碱度调节支管的一端与酸碱罐连通，另一端穿过釜壁伸入反应釜体内，酸碱度控制阀门根据PH测定探头的探测值进行开关控制；
[0017]所述反应温度调节结构包括温度检测设备、用于使反应釜体保持恒温的结构和设置在下腔体靠下部分的釜壁上的温度检测设备探头安装管;温度检测设备的探头通过温度检测设备探头安装管固定在釜壁上，用于探测反应釜体内的反应温度，反应釜体保持恒温的结构根据温度检测设备的探测值调节反应釜体内的反应温度；
[0018]所述香气富集结构包括进气管、香气捕捉结构和出气管;所述进气管的进气端穿过釜壁伸入反应釜体内，且进气端位于下腔体靠上的部分，进气管的进气端设有进气单向截止阀，进气管上还设有进气控制阀门；出气管的出气端穿过釜盖伸入反应釜体内，且出气端位于上腔体内，出气管的出气端设有出气单向截止阀，出气管上还设有出气控制阀门；进气管的出气端与香气捕捉结构的进气端连通，出气管的进气端与香气捕捉结构的出气端连通。
[0019]作为优化，还包括用于将釜盖和反应釜体上端紧密固定在一起的包箍连接件。
[0020]作为优化，所述反应釜体与釜盖之间设有密封圈。
[0021 ]作为优化，还包括活塞杆，该活塞杆的下端与活塞固定连接，上端从釜盖中伸出，活塞杆上套设有轴密封圈，且该轴密封圈与釜盖的上表面相抵。
[0022]作为优化，所述使反应釜体保持恒温的结构包括反应釜体的釜壁，该釜壁由内层和外层构成，所述内层和外层之间具有盛放液体介质的空腔，且该空腔具有液体出口和液体进口 ；所述空腔内盛放有恒温液体介质。
[0023]作为优化，所述香气捕捉结构包括多个相互串联的香气捕捉管。
[0024]作为优化，所述香气捕捉管内设有用于吸附气体的吸附材料或机溶剂或水。
[0025]作为优化，所述多个香气捕捉管中部分香气捕捉管内设置吸附材料或有机溶剂或水，另一部分香气捕捉管为空管，且置于液氮中冷冻进行富集气体。
[0026]作为优化，所述气囊支管位于釜壁和气体控制阀门之间的部分、酸碱度调节支管位于釜壁和酸碱度控制阀门之间的部分、进气管位于进气单向截止阀和香气捕捉结构进气端之间的部分、出气管位于出气单向截止阀和香气捕捉结构出气端之间的部分以及补料支管位于釜壁和补料控制阀之间部分分别设有微孔膜。
[0027]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
[0028]1、本发明公开的香气产生和富集装置，结构简单，成本低，操作灵活，使用方便可靠，通用性强，可广泛应用于科研院所，企业研发机构，满足实验室研究需求，易于推广。
[0029]2、本发明公开的香气产生和富集装置，体积小巧，拆卸、清洗、装填物料灵活方便，所需要的用于发酵的动植物性生物质物料少，对于少量的植物性或动物性原料，能有效的开展研究开发制备生物香气。
[0030]3、本发明公开的香气产生和富集装置，设置有效的生物香气富集装置，加工难度低，易于组装，安装使用方便，节省成本;通过手动上提或下压活塞手柄，推动活塞往复运转，驱动腔室B中香气进入香气富集管而被捕捉，节省能耗；同时腔室B中气体能全面排出，参与交换富集，经过溶剂溶解洗脱香气富集管中的香气物质，洗脱液可用于量化分析香气种类和数量。
[0031]4、本发明公开的香气产生和富集装置，设置有效的生物香气富集装置，通过高效