一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，包括冲洗架、上料台、漂洗机、漂洗轮、沉降网板、输送带、淋洗机、喷水管、水平输送带、破壁机、螺旋绞龙、榨汁机、浓缩器、发酵罐、循环料仓、pH调节、膜过滤器、空气净化、培养液仓、膜过滤器、混合器、干燥机、造粒机和包装机；所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线由清洗单元、提取单元、发酵单元和覆合单元构成；本实用新型采用破壁、浓缩技术制备麦草提取物浓液，并将γ-聚谷氨酸液与麦草提取液进行混合，使得麦草提取物中的大量营养素、微量元素、活性酶被γ-聚谷氨酸覆合，形成的覆合物通过低温真空干燥，得到γ-聚谷氨酸麦草覆合物，提供富含营养素的优异肥料基材。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种有机植物覆合物生产技术设备领域，特别涉及一种聚谷氨酸 麦草覆合物生产线。 一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线
【背景技术】
[0002] 聚谷氨酸（简称Y-PGA)是微生物发酵产生的阴离子型多聚氨基酸，对环境无 污染，为绿色生物产品，具有许多独特的理化和生物学特性；在世界范围，草本植物是一个 大家族，资源丰富，种类繁多；其中雀麦草、燕麦、大麦是其中的优良品种，生长速度快，从麦 草类植物叶中提取的固态颗粒物质，具有丰富的氨基酸、S0D酶、微量元素、矿物质和大量的 微生物菌群，是一类优良的协同物质，与Y -聚谷氨酸进行配合，能够充分发挥出二者的优 势，共同提高生物肥料的利用率和肥效率。
[0003] 聚谷氨酸通过生物发酵技术实现大规模生产，但是作为合适肥料的功能性添 加剂，其作用和效率尚未完全发挥出来；需要选择能产生协同作用的物质，从而提高聚 谷氨酸的有效作用，为国家和农民提供更加有效和节约的肥料基础材料，特别是如何将草 类植物的提取物与Y -聚谷氨酸在生产过程中，一体化覆合在一起，从而创造出更大的社 会效益和经济效益。
[0004] Y -聚谷氨酸含有末端胺和多个C00-基团，氮肥的NH4+，钾肥中的K+，中量元素 肥料的Ca2+，Mg2+，微量元素肥料中的Zn2+等可以直接和γ -聚谷氨酸的羧基位点与酰胺 基位点键合，形成水溶性的、稳定的Y -聚谷氨酸盐，缓慢地为作物生长提供营养；Y -聚谷 氨酸有多种构象，主要存在形式是键联形式，可以和某些金属离子螯合，形成卷曲或者包裹 聚结体，从而延缓肥料释放营养元素的时间，从而在土壤中的缓释作用时间可达到五个月 以上，并可在土壤中完全降解，而不会增加新的污染。
[0005] 作为聚谷氨酸理想的协同作用物质，麦草嫩苗提取物含有十分丰富的营养 素，据世界各国科学家研究，麦草嫩苗中的营养成分多达200余种，是单一资源营养含量最 为丰富最为均衡的植物；为世界上众多的动物提供了生存的食粮，而麦草提取物经过破壁 与浓缩技术加工后，其中的营养素含量得到巨大提升，是实现肥料营养的物质基础，因此， 设计一种Y-聚谷氨酸麦草覆合物生产线具有相当重要的经济价值和社会价值。 实用新型内容
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，针对 Y -聚谷氨酸麦草覆合物的潜在经济价值和应用价值，设计一种生产线，将发酵所获得的 Y -聚谷氨酸液与麦草提取液共同覆合，制取高营养素、缓释长效的肥料基础材料。
[0007] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线， 包括冲洗架、上料台、漂洗机、漂洗轮、沉降网板、输送带、淋洗机、喷水管、水平输送带、破壁 机、螺旋绞龙、榨汁机、浓缩器、发酵罐、循环料仓、pH调节、膜过滤器、空气净化、培养液仓、 膜过滤器、混合器、干燥机、造粒机和包装机，其特征在于：
[0008] 所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线由清洗单元、提取单元、发酵单元和覆合单元构 成，所述清洗单元包括冲洗架、上料台、漂洗机、输送带、淋洗机、水平输送带；所述提取单元 包括破壁机、螺旋绞龙、榨汁机、浓缩器；所述发酵单元包括发酵罐、循环料仓、pH调节、膜 过滤器、空气净化、培养液仓；所述覆合单元包括混合器、干燥机、造粒机和包装机。
[0009] 所述清洗单元中，所述冲洗架为可相互叠层放置塑料架，叠层放置于上料台上，所 述上料台设置有洁净地面，所述上料台高度与漂洗机高度相同，以方便投料作业，麦草嫩苗 装置于所述冲洗架中，使用清洁水源进行冲洗；冲洗后的麦草嫩苗投加到漂洗机中，所述漂 洗机为不锈钢材料制成的矩形槽体，其内部设置有多个漂洗轮，所述漂洗轮外圆周均匀设 置有轮翅，所述漂洗轮由电机驱动做同步旋转，实现对麦草嫩苗的漂洗作业；所述漂洗轮下 方设置有沉降网板，所述漂洗机的后端设置有输送带，所述输送带由电机驱动旋转，并将漂 洗后的麦草嫩苗提升输送到淋洗机内，所述淋洗机内设置有喷水管，所述喷水管设置在所 述淋洗机的上层，所述喷水管向下方侧面设置有多个喷水孔，在水泵作用下，可喷出大面积 水雾；所述喷水管下方设置有水平输送带，所述水平输送带在输送麦草嫩苗过程中，即可经 过上方喷水管的水雾喷淋清洗；经过淋洗后的麦草嫩苗，由所述水平输送机送至提取单元。 [0010] 所述提取单元中，所述破壁机为切碎破碎一体机，其喂料口部设置有多个滚刀刀 片，由电机驱动旋转，将喂料口喂入的麦草嫩苗切碎；所述破壁机内部是旋转挤压式破碎结 构，被切碎后的麦草碎料直接进入到破碎腔内，并在高速旋转的转子反复击碎和挤压下，使 麦草碎料细胞完全破壁；破壁后的料体经过螺旋绞龙送入榨汁机中，所述榨汁机为网带式 榨汁机，所获得的麦草汁含有麦草植物的细胞组织物质，储存于麦草汁收料槽中，通过物料 泵将麦草汁输送到浓缩器中，所述浓缩器为低温真空水力喷射循环蒸发器，控制蒸发温度 为50°C以下，浓缩比为（8 -12) :1 ;浓缩液为浆料，固形物含量在15 - 65%，所述浓缩液由 物料泵输送到覆合单元的混合器。
[0011] 所述发酵单元中，聚谷氨酸发酵培养液装置于发酵罐中，所述发酵罐为圆柱形 罐体，罐体上、下均设置有封头，内部设置有搅拌器，罐体设置有控温夹层，所述发酵罐通过 溢流管和底部的进料管与循环料仓连通，并在所述进料管路上设置有循环料泵，通过循环 料泵驱动发酵培养液在所述发酵罐和循环料仓进行循环流动；所述发酵罐上部设置有培养 液仓用于在发酵过程中补充添加培养液，以确保不断的聚谷氨酸产出；所述发酵罐下部设 置有空气入口，在发酵过程中，不断地通入净化空气，为发酵过程中的菌体提供氧气，所述 空气净化由酸碱和纯水进行处理的压缩空气提供气源；所述循环料仓上设置有pH调节口， 所述pH调节通过酸仓和碱仓对循环料仓中的发酵液进行酸碱调节，从而控制发酵液中的 pH值；所述循环料仓底部设置有膜过滤器，所述膜过滤器的截留液通过管道与发酵罐进料 口连通，所述膜过滤器的透过液与覆合单元中的混合器连通，通过膜过滤器将发酵罐中生 成的Y -聚谷氨酸分离出来，并输送到覆合单元的混合器中。
[0012] 所述覆合单元中，将提取单元产生的麦草浓缩液和发酵单元中产生的透过液，按 工艺配比加入到混合器中，麦草浓缩液和膜过滤器的透过液，在混合器中充分混合，得到聚 谷氨酸麦草覆合物的浆料，所述浆料中的固形物的含量也得到进一步提高，通过物料泵将 所述浆料输送到干燥机，所述干燥机为带式连续真空干燥机，干燥温度控制在60°c以下； 经过低温干燥处理后的聚谷氨酸麦草覆合物，进一步经过造粒机和包装机成为合格产品。
[0013] 所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线的清洗单元、提取单元和覆合单元为纵向布局， 而发酵单元为横向布局，所述发酵单元通过所述膜过滤器与覆合单元的混合器连接。
[0014] 所述发酵单元为平台式结构，所述发酵罐至少设置一套；所述空气净化、培养液 仓、pH调节均为公用设置，均设置于所述平台上。
[0015] 所述破壁机至少设置一台，所述浓缩器至少设置二台，所述榨汁机至少设置一台， 所述发酵罐至少设置二台，所述混合器至少设置二台。
[0016] 通过上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：采用多个发酵罐进行错 时发酵，制备聚谷氨酸液，采用破壁、浓缩技术制备麦草提取物浓液，并将聚谷氨酸 液与麦草提取液进行混合，使得麦草提取物中的大量营养素、微量元素、活性酶被聚谷 氨酸覆合，形成的覆合物通过低温真空干燥，得到Y -聚谷氨酸麦草覆合物，为市场和农民 提供富含营养素的优异肥料基材，使Y-聚谷氨酸麦草覆合物分挥出应有的功能与效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本实用新型实施例所公开的一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线结构示意图。
[0019] 图中数字和字母所表示的相应部件名称：
[0020] 1.冲洗架 2.上料台 3.漂洗机 4.漂洗轮
[0021] 5.沉降网板 6.输送带 7.淋洗机 8.喷水管
[0022] 9.水平输送带 10.破壁机 11.螺旋绞龙 12.榨汁机
[0023] 13.浓缩器 14.发酵罐 15.循环料仓 16. pH调节
[0024] 17.膜过滤器 18.空气净化 19.培养液仓 20.混合器
[0025] 21.干燥机 22.造粒机 23.包装机
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027] 根据图1，本实用新型提供了一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，包括冲洗架1、上 料台2、漂洗机3、漂洗轮4、沉降网板5、输送带6、淋洗机7、喷水管8、水平输送带9、破壁机 10、螺旋绞龙11、榨汁机12、浓缩器13、发酵罐14、循环料仓15、pH调节16、膜过滤器17、空 气净化18、培养液仓19、混合器20、干燥机21、造粒机22和包装机23。
[0028] 所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线由清洗单元、提取单元、发酵单元和覆合单元构 成，所述清洗单元包括冲洗架1、上料台2、漂洗机3、输送带4、淋洗机7、水平输送带9 ;所述 提取单元包括破壁机10、螺旋绞龙11、榨汁机12、浓缩器13 ;所述发酵单元包括发酵罐14、 循环料仓15、pH调节16、膜过滤器17、空气净化18、培养液仓19 ;所述覆合单元包括混合器 20、干燥机21、造粒机22和包装机23。
[0029] 所述清洗单元中，所述冲洗架1为可相互叠层放置塑料架，叠层放置于上料台2 上，所述上料台2设置有洁净地面，所述上料台2高度与漂洗机3高度相同，以方便投料作 业，麦草嫩苗装置于所述冲洗架1中，使用清洁水源进行冲洗；冲洗后的麦草嫩苗投加到漂 洗机3中，所述漂洗机3为不锈钢材料制成的矩形槽体，其内部设置有多个漂洗轮4,所述漂 洗轮4外圆周均匀设置有轮翅，所述漂洗轮4由电机驱动做同步旋转，实现对麦草嫩苗的漂 洗作业；所述漂洗轮4下方设置有沉降网板5,所述漂洗机3的后端设置有输送带6,所述输 送带6由电机驱动旋转，并将漂洗后的麦草嫩苗提升输送到淋洗机7内，所述淋洗机7内设 置有喷水管8,所述喷水管8设置在所述淋洗机7的上层，所述喷水管8向下方侧面设置有 多个喷水孔，在水泵作用下，可喷出大面积水雾；所述喷水管8下方设置有水平输送带9,所 述水平输送带9在输送麦草嫩苗过程中，即可经过上方喷水管8的水雾喷淋清洗；经过淋洗 后的麦草嫩苗，由所述水平输送机9送至提取单元。
[0030] 所述提取单元中，所述破壁机10为切碎破碎一体机，其喂料口部设置有多个滚刀 刀片，由电机驱动旋转，将喂料口喂入的麦草嫩苗切碎；所述破壁机10内部是旋转挤压式 破碎结构，被切碎后的麦草碎料直接进入到破碎腔内，并在高速旋转的转子反复击碎和挤 压下，使麦草碎料细胞完全破壁；破壁后的料体经过螺旋绞龙11送入榨汁机12中，所述榨 汁机12为网带式榨汁机，所获得的麦草汁含有麦草植物的细胞组织物质，储存于麦草汁收 料槽中，通过物料泵将麦草汁输送到浓缩器13中，所述浓缩器13为低温真空水力喷射循 环蒸发器，控制蒸发温度为40°C以下，浓缩比为10:1 ;浓缩液为浆料，固形物含量在40- 50%，所述浓缩液由物料泵输送到覆合单元的混合器20。
[0031] 所述发酵单元中，γ-聚谷氨酸发酵培养液装置于发酵罐14中，所述发酵罐14为 圆柱形罐体，罐体上、下均设置有封头，内部设置有搅拌器，罐体设置有控温夹层，所述发酵 罐通过溢流管和底部的进料管与循环料仓15连通，并在所述进料管路上设置有循环料泵， 通过循环料泵驱动发酵培养液在所述发酵罐14和循环料仓15进行循环流动；所述发酵罐 14上部设置有培养液仓19用于在发酵过程中补充添加培养液，以确保不断的聚谷氨酸产 出；所述发酵罐14下部设置有空气入口，在发酵过程中，不断地通入净化空气，为发酵过程 中的菌体提供氧气，所述空气净化18由酸碱和纯水进行处理的压缩空气提供气源；所述循 环料仓15上设置有pH调节口，所述pH调节16通过酸仓和碱仓对循环料仓15中的发酵液 进行酸碱调节，从而控制发酵液中的pH值；所述循环料仓15底部设置有膜过滤器17,所述 膜过滤器17的截留液通过管道与发酵罐14进料口连通，所述膜过滤器17的透过液与覆合 单元中的混合器20连通，通过膜过滤器17将发酵罐14中生成的γ -聚谷氨酸分离出来， 并输送到覆合单元的混合器20中。
[0032] 所述覆合单元中，将提取单元产生的麦草浓缩液和发酵单元产生的透过液，按工 艺配比加入到混合器20中，麦草浓缩液和膜过滤器的透过液，在混合器20中充分混合，得 到聚谷氨酸麦草覆合物的浆料，所述浆料中的固形物的含量也得到进一步提高，通过物料 泵将所述浆料输送到干燥机21，所述干燥机21为带式连续真空干燥机，干燥温度控制在 50°C以下；经过低温干燥处理后的聚谷氨酸麦草覆合物，进一步经过造粒机22和包装机 23成为合格产品。
[0033] 所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线的清洗单元、提取单元和覆合单元为纵向布局， 而发酵单元为横向布局，所述发酵单元通过所述膜过滤器17与覆合单元的混合器20连接。
[0034] 所述发酵单元为平台式结构，所述发酵罐14至少设置一套；所述空气净化18、培 养液19、pH调节16均为公用设置，均设置于所述平台上。
[0035] 所述破壁机10至少设置一台，所述浓缩器13至少设置二台，所述12至少设置一 台，所述发酵罐14至少设置二台，所述混合器20至少设置二台。
[0036] 通过上述具体实施例，本实用新型的有益效果是：采用多个发酵罐进行错时发酵， 制备聚谷氨酸液，采用破壁、浓缩技术制备麦草提取物浓液，并将聚谷氨酸液与麦 草提取液进行混合，使得麦草提取物中的大量营养素、微量元素、活性酶被Y -聚谷氨酸覆 合，形成的覆合物通过低温真空干燥，得到Y -聚谷氨酸麦草覆合物，为市场和农民提供富 含营养素的优异肥料基材，使Y-聚谷氨酸麦草覆合物分挥出应有的功能与效益。
[0037] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，其特征在于，包括冲洗架、上料台、漂洗机、漂洗 轮、沉降网板、输送带、淋洗机、喷水管、水平输送带、破壁机、螺旋绞龙、榨汁机、浓缩器、发 酵罐、循环料仓、pH调节、膜过滤器、空气净化、培养液仓、膜过滤器、混合器、干燥机、造粒机 和包装机；所述聚谷氨酸麦草覆合物生产线由清洗单元、提取单元、发酵单元和覆合单元构 成，所述清洗单元包括冲洗架、上料台、漂洗机、输送带、淋洗机、水平输送带；所述提取单元 包括破壁机、螺旋绞龙、榨汁机、浓缩器；所述发酵单元包括发酵罐、循环料仓、pH调节、膜 过滤器、空气净化、培养液仓；所述覆合单元包括混合器、干燥机、造粒机和包装机；所述聚 谷氨酸麦草覆合物生产线的清洗单元、提取单元和覆合单元为纵向布局，而发酵单元为横 向布局，所述发酵单元通过所述膜过滤器与覆合单元的混合器连接；所述清洗单元中，所述 冲洗架为可相互叠层放置塑料架，叠层放置于上料台上；所述发酵单元中，所述发酵罐为圆 柱形罐体，罐体上、下均设置有封头，内部设置有搅拌器，罐体设置有控温夹层，所述发酵罐 通过溢流管和底部的进料管与循环料仓连通，并在所述进料管路上设置有循环料泵；所述 发酵罐上部设置有培养液仓；所述发酵罐下部设置有空气入口，为发酵过程中的菌体提供 氧气，所述空气净化由酸碱和纯水进行处理的压缩空气提供气源；所述发酵单元为平台式 结构，所述发酵罐至少设置一套；所述空气净化、培养液仓、pH调节均为公用设置，均设置 于所述平台上。
2. 根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，其特征在于，所述上料台 设置有洁净地面，所述上料台高度与漂洗机高度相同；所述漂洗机为不锈钢材料制成的矩 形槽体，其内部设置有多个漂洗轮，所述漂洗轮外圆周均匀设置有轮翅，所述漂洗轮由电机 驱动做同步旋转；所述漂洗轮下方设置有沉降网板，所述漂洗机的后端设置有输送带，所述 输送带由电机驱动旋转；所述淋洗机内设置有喷水管，所述喷水管设置在所述淋洗机的上 层，所述喷水管向下方侧面设置有多个喷水孔，所述喷水管下方设置有水平输送带。
3. 根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，其特征在于，所述提取单 元中，所述破壁机为切碎破碎一体机，其喂料口部设置有多个滚刀刀片，由电机驱动旋转， 将喂料口喂入的麦草嫩苗切碎；所述破壁机内部是旋转挤压式破碎结构，被切碎后的麦草 碎料直接进入到破碎腔内，并在高速旋转的转子反复击碎和挤压下，使麦草碎料细胞完全 破壁；破壁后的料体经过螺旋绞龙送入榨汁机中，所述榨汁机为网带式榨汁机；所述浓缩 器为低温真空水力喷射循环蒸发器，控制蒸发温度为50°C以下，浓缩比为（8 -12) :1 ;浓缩 液固形物含量在15- 65 %。
4. 根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，其特征在于，所述循环料 仓上设置有pH调节口，所述pH调节通过酸仓和碱仓对循环料仓中的发酵液进行酸碱调节， 从而控制发酵液中的pH值；所述循环料仓底部设置有膜过滤器，所述膜过滤器的截留液通 过管道与发酵罐进料口连通，所述膜过滤器的透过液与覆合单元中的混合器连通。
5. 根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸麦草覆合物生产线，其特征在于，所述破壁机 至少设置一台，所述浓缩器至少设置二台，所述榨汁机至少设置一台，所述发酵罐至少设置 二台，所述混合器至少设置二台。
【文档编号】C05G3/00GK203890258SQ201420229566
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】邵洪 申请人:昆山博尔日生物科技有限公司