专利名称：一种三频超声辅助发酵设备的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种三频超声辅助发酵设备，属于生物工程技术领域。
背景技术：
近年来，超声波除了强化生物资源有效成分的提取、生物反应、化学反应、溶液的均质与乳化等领域外，开始被应用于强化生物发酵过程。已有的研究表明，低强度超声加载于微生物的发酵过程中，可以加速微生物细胞的生长，同时可以促进有益代谢产物的合成。邓毛程的研究证明(食品玉发酵工业，2008，34 (3):61-65)适宜的超声波处理对高纤椰果发酵有明显的促进作用，利用28 kHz的超声波从发酵48 h开始进行处理，每次处理180 S，每隔1. 5 h处理I次，发酵240 h，发酵产物中纤维素干重比空白试验提高20.5%。该研究仅仅用超声波洗槽完成试验工作。于淑娟关于超声波催化米曲霉发酵生产酱油的应用研究表明(中国调味品，1999，(11): 18-20)，在40kHzUO W的超声波作用下，酱油发酵速度是传统工艺的150 %，米曲霉孢子生长率增加310%，孢子发芽率增加8 %。该试验将发酵罐置于超声波生化反应器的振荡槽内，没有真正的超声波发酵罐。日本大关、本多电子和服部等3家公司(食品与科学(日)，1995，(8):26)在啤酒和清酒的发酵过程中，使用超声波照射，结果不仅缩短了一半的发酵时间，而且还提高酒的香气成分。发酵达到酒精浓度的时间可由34天缩短到19天，其酯类等香气成分含量可提高I倍多。为了满足超声对 发酵强化试验研究的需要，开发了一些简单的设备，例如实用新型专利ZL 94224593. 8 “超声波协同酶解发酵器”，该装置在一只旋转器的凹槽的底部贴上超声换能器，在凹槽上面放置发酵器。这种设备仅能用于简单的发酵试验。
发明内容本实用新型为了克服上述现有技术的不足，设计一种三频超声辅助发酵设备，可以满足更为复杂的微生物发酵实验或者小规模发酵生产。本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的所述的设备由发酵罐1、在发酵罐I的下半部外壁均匀分布贴上三只发散式超声波换能器2、向换能器提供高频交流电信号的超声波发生器3、向发生器发出工作指令的程序控制器4组成。本实用新型三只超声波换能器的频率有不同和相同两类情况。对于三只不同频率的情况，程序控制器可以进行超声波工作模式的设定，工作模式包括三只不同频率的换能器同时连续工作与顺序工作、任意两只不同频率的换能器同时连续工作与交替工作的情况，可以设定的参数包括超声处理时间、顺序工作模式每只换能器的工作时间、超声波的功率。与现有的技术比较，本实用新型具有以下特点[0012]( I)通过超声波对微生物活性的改善，提高发酵效率；(2)三只超声波换能器可以分别单只工作，可以三只按照顺序发出超声，也三只同时连续工作，作为一种试验研究机型，便于进行最佳频率的筛选，有利于对复杂发酵过程强化模式的筛选。
附图是三频超声辅助发酵设备结构图，I为发酵罐、2为超声波换能器、3为超声波发生器、4为控制器。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但发明的实施方式不限于此。实施例1 (单频工作模式)该设备在传统发酵罐的下半部外壁均匀分布贴上三只频率为16kHz、20kHz、28kHz的发散式超声波换能器，由超声波发生器向换能器提供高频交流电信号、程序控制器向发生器发出工作指令。在20k Hz的超声波辐射下，发酵罐中微生物活性显著提高，发酵效率显
著改善。实施例2 (三频顺序工作模式)设备的构成同实施例1。超声波的工作模式为三只超声波换能器按照16kHz、20kHz,28kHz的顺序，依次循环发出超声波。实施例3 (三频同时连续工作模式)设备的构成同实施例1。超声波的工作模式为频率16kHz、20kHz和28kHz的三只超声波换能器同时连续工作。实施例4 (双频同时连续工作模式)设备的构成同实施例1。超声波的工作模式为频率20kHz和28kHz的两只超声波换能器同时连续工作。实施例5 (双频交替工作模式)设备的构成同实施例1。超声波的工作模式为频率16kHz和20kHz的两只超声波换能器交替工作。实施例6 (同频同时连续工作模式)设备的构成同实施例1。三只超声波换能器的频率均为20kHz，它们同时连续工作。
权利要求1.一种三频超声辅助发酵设备，其特征在于包括一只传统发酵罐(I)、在传统发酵罐(I)的下半部外壁均匀分布贴上三只发散式超声波换能器(2)、向换能器提供高频交流电信号的超声波发生器(3)、向发生器发出工作指令的程序控制器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种三频超声辅助发酵设备，其特征在于三只超声波换能器的频率有不同和相同两类情况。
专利摘要本实用新型为一种三频超声辅助发酵设备，属于生物工程技术领域。所述的设备由传统发酵罐(1)、在传统发酵罐(1)的下半部外壁均匀分布贴上三只频率不同的发散式超声波换能器(2)、向换能器提供高频交流电信号的超声波发生器(3)、向发生器发出工作指令的程序控制器(4)组成。程序控制器可以进行超声波工作模式的设定，工作模式包括三只不同频率的换能器同时连续工作与顺序工作、任意两只不同频率的换能器同时连续工作与交替工作的情况，可以设定的参数包括超声处理时间、顺序工作模式每只换能器的工作时间、超声波的功率。
文档编号C12M1/36GK202898429SQ2012203886
公开日2013年4月24日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者马海乐 申请人:马海乐