一种离合重力式发酵提取一体罐及其提取方法
【专利摘要】本发明公开一种离合重力式发酵提取一体罐及其提取方法，包括发酵罐和罐盖，所述发酵罐体底部位置设有过滤网，所述过滤网与罐体内壁匹配结合，其特征在于：所述发酵罐底部位置设有沉淀罐，所述发酵罐与沉淀罐可以实现密封匹配，所述发酵罐侧部位置设有支撑发酵罐的支撑件，所述支撑件与感应发酵罐重量的重力传感系统连接，本通过重力控制系统，实现在原料发酵一定时段后会与沉淀罐进行分离，从而使得一定量的空气进入沉淀罐，避免了由于缺少氧气而造成沉淀罐内的液体生长和代谢降低的情况。
【专利说明】一种离合重力式发酵提取一体罐及其提取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物发酵提取装置，具体的说，是涉及到一种离合重力式发酵提取一体罐及其提取方法。
【背景技术】
[0002]目前，现有生物发酵的设备有很多了，但是他们一般只有一种单一的发酵功能，没有过滤设备，也没有分离提取功能，滤网装置用于过滤，而随后人们发明一种新型发酵罐，专利号:其包括罐体、膜过滤器、管道，膜过滤器设置于罐体内部，所述管道一端在罐内连接有膜过滤器，管道的另一端通向罐外或通过空心的搅拌轴通向罐外。膜过滤器可以通过管道设置在罐壁上，也可以设置在空心的搅拌轴上，膜过滤器与罐的纵轴可以成0-90°角度。在生物发酵的同时，进行膜分离操作，发酵罐内的正压或/和罐外的负压使液相物料透过膜，通过管路到达发酵罐外的其它装置，悬浮的细胞和被截流的颗粒被截留在发酵罐内继续发酵。本实用新型的新型发酵罐利用发酵罐与膜分离结合的特点，在罐中实现了细胞培养与产物提取的耦合；不影响细胞的生长和代谢，反应效果好，生化反应体系稳定，且成本低投资小，适合生物反应应用。但是该设备无法实现一体化功能
[0003]随后，人们发明了一种多功能连续式发酵提取一体化装置，包括涉及发酵提取装置。设有罐体、罐盖、筒状滤网、进水管、清液排水管、浊液排水管、加热件、杀菌器件和进气管；罐盖封盖在罐体上端，筒状滤网设于罐体内，筒状滤网上端与罐体内壁接合，进水管上设有水位控制进水阀和三通式可调比例阀，进水管进水口外接清水源，进水管的2个出水口分别位于筒状滤网 底部和罐体底部，清液排水管进水口位于筒状滤网下方，清液排水管出水口外接清液收集槽，浊液排水管进水口接设于罐体底面的浊液排口，浊液排水管出水口外接浊液收集槽，加热件设于筒状滤网底部，杀菌器件设于罐盖内表面，进气管设于罐盖上，进气管进气口外接大气，进气管出气口设有空气滤清器。该设备以及解决了发酵和提取一体化的功能。
[0004]但是，经过发明人发现，在发酵产品在进行渗透后，长期不与空气接触，其会影响细胞生长和代谢，从而使得发酵液质量下降。此外，发明人发现，在原料和水进行接触时，进行小幅度搅拌可以增加发酵效果。因此，这就需要一种能够提高发酵液质量的设备来解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有发酵提取装置，自动化程度低，产品质量不足的缺陷，提供一种离合重力式发酵提取一体罐及其提取方法解决上述问题。
[0006]本发明的方案是通过这样实现的:构造一种搅拌离合重力式发酵提取一体罐，包括发酵罐和罐盖，所述发酵罐体底部位置设有过滤网，所述过滤网与罐体内壁匹配结合，其特征在于:所述发酵罐底部位置设有沉淀罐，所述发酵罐与沉淀罐可以实现密封匹配，所述发酵罐侧部位置设有支撑发酵罐的支撑件，所述支撑件与感应发酵罐重量的重力传感系统连接，所述支撑件可通过伸缩实现发酵罐与沉淀罐的分离或结合，所述发酵罐与沉淀罐侧均设有注水管道，所述沉淀罐底部位置设有清液管和浑液管，所述沉淀罐侧部设有PH检测装置。发酵罐顶部的罐盖处设有臭氧发生器，所述臭氧发生器设置在罐盖下部位置，并通过伸缩杆与重力传系统连接，所述臭氧发生器可在罐盖下部位置进行伸缩，所述伸缩杆底部还设有与臭氧发生器同轴的搅拌装置，所述发酵罐体底部与鼓风机的触碰开关接触，所述鼓风机鼓风口设置在发酵罐和沉淀罐之间的开合处。
[0007]本发明方案的技术基本原理是:在现有技术中，在实现发酵和提取一体的功能基础上，通过设置一个重力传感系统使得当发酵罐发酵一定程度后，使得发酵罐与沉淀罐自动分离，使得新鲜的空气进入沉淀罐，保证产品能够在发酵后获取新的氧气从而保证产品质量，并且通过鼓风机来增加空气量。并且通过可伸缩的臭氧发生器，使得臭氧发生器可以在最接近液体表面进行臭氧杀菌功能，从而增加整体发酵质量，同时，在原料和菌种进行结合是，事先采用搅拌装置进行低速搅拌，可以有效的提高氧气结合，有利于发酵。
[0008]本发明中，作为进一步的改进，沉淀罐侧部位置设有臭氧发生器。该臭氧发生器可以在发酵罐与沉淀罐分离重新结合后开启，对空气进行杀菌。
[0009]而上述的重力控制系统，可以是包括重力监控器以及其他电器程序件组成的设备，可以采用现有的技术实现。
[0010]上述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，包括以下步骤:
[0011]步骤1:将原料 和发酵菌放置在发酵罐中，将水注入发酵罐中，并通过重力感应系统设置发酵罐重量比减少达到a后，将发酵罐与沉淀罐分离；通过重力感应系统设置当重量比减少达到b后，自动开启注水管道；
[0012]步骤2:当原料和水注入稳定后，将罐盖处的臭氧发生器下降至水面进行消毒，并使用搅拌装置对原料进行搅拌；
[0013]步骤3:随后原料进行发酵，并从过滤网渗透入沉淀罐，发酵罐质量比减少量达到a后，重力感应系统发送信号至支撑件，使得支撑件上升，将发酵罐与沉淀罐进行分离，让空气进入沉淀罐，随后支撑件再下降，使发酵罐和沉淀罐结合密封，沉淀罐内进行臭氧发生器杀毒，发酵罐在与沉淀罐接触时，与鼓风机的触碰开关相接触，当发酵罐提升时，触碰开关触发鼓风机进行鼓风作业；
[0014]步骤4:当沉淀罐中的渗透物渗透后，沉淀罐形成上下分层，上部为清液，下部为浑浊液，PH检测装置6到PH值达到要求时，随后通过清液管和浑液管分别进行液体回收；
[0015]步骤5:当重量比减少达到b后，自动开启注水管道进行发酵罐的注水。
[0016]本发明中，作为优选方案，以上所述发酵罐重量比a数值为:总重量减少15% -20%，所述发酵罐重量比b数值为:总重量减少20% -40%，所述发酵罐与沉淀管分离时间为10S-20S，采用上述的数值，较现有的技术比，所得的清液纯净率提高5%以上，所述搅拌装置搅拌速度为100r/min-300r/min。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]1.通过将设备分成发酵罐和沉淀罐两个区域，从而将发酵和沉淀形成了 2个不同的区域，从而实现了发酵和提取一体化。
[0019]2.本通过重力控制系统，实现在原料发酵一定时段后会与沉淀罐进行分离，从而使得一定量的空气进入沉淀罐，避免了由于缺少氧气而造成沉淀罐内的液体生长和代谢降低的情况。
[0020]3.本发明结构简单，采用搅拌装置在发酵过程中持续进行搅拌，发酵效率提高10%以上，且产品制作成本低，可以自动运行，无需人员看护，便于本行业推广运用。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明整体结构示意图；
[0022]图中零部件名称及序号:
[0023]造粒装置A ；
[0024]发酵罐1、沉淀灌2、伸缩杆3、过滤网4、支撑伸缩杆5、PH检测装置6、臭氧发生器7、发酵罐进水管8、沉淀灌进水管9、清液管10、浑液管11、重力感应器12，罐盖13、臭氧发生器14,搅拌装置15、触碰开关16、鼓风机17。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和实施例描述本发明，以下实施例以发明最优效果进行解释说明。
[0026]实施例1:
[0027]如图1所示，该离合重力式发酵提取一体罐，包括发酵罐I和罐盖13，发酵罐I底部位置设有过滤网4，过滤网4与罐体内壁匹配结合，发酵罐I底部位置设有沉淀罐2，发酵罐I与沉淀罐2可以实现密 封匹配，发酵罐I侧部位置设有支撑发酵罐I的支撑伸缩杆5，支撑伸缩杆5与感应发酵罐I重量的重力传感系统连接，如图1所示，支撑伸缩杆5与重力感应器12连接，其支撑伸缩杆5的伸缩通过重力感应器12将信号传输至重力传感系统后，控制支撑伸缩杆5的伸缩，从而实现发酵罐I与沉淀罐2的分离或结合，发酵罐I与沉淀罐2侧均设有发酵罐进水管8和沉淀灌进水管9，沉淀罐2底部位置设有清液管10和浑液管11，沉淀罐侧部设有PH检测装置6，发酵罐I顶部的罐盖13处设有臭氧发生器14，臭氧发生器14设置在罐盖13下部位置，并通过伸缩杆3与重力传系统连接，同样的伸缩杆3的伸缩也是根据重力感应器12重力变化而调整其臭氧发生器14的位置变化，此外，伸缩杆3还连接有与臭氧发生器14同轴的搅拌装置15，
[0028]上述离合重力式发酵提取一体罐的提取方法如下:
[0029]步骤1:将原料和发酵菌放置在发酵罐I中，将水注入发酵罐I中，使得总重力达到70KG并通过重力感应系统设置发酵罐重量比减少达到15%后，将发酵罐I与沉淀罐2分离；通过重力感应系统设置当重量比减少达到25%后，自动开启发酵罐进水管8 ;
[0030]步骤2:当原料和水注入稳定后，将罐盖13处的臭氧发生器14下降至水面进行消毒，该过程可以通过重力感应系统根据罐体内重量比进行设置，并使用搅拌装置对原料进行搅拌，搅拌速度为100r/min-300r/min。
[0031]步骤3:随后原料进行发酵，并从过滤网4渗透入沉淀罐2，发酵罐I质量比减少量达到15%后，重力感应器12将信号发至重力感应系统，重力感应系统反馈信号至重力感应器12，随后启动支撑伸缩杆5，使得支撑伸缩杆5上升，将发酵罐I与沉淀罐2进行分离10S,发酵罐在I与沉淀罐2接触时，与鼓风机17的触碰开关相接16触，当发酵罐I提升时，触碰开关16触发鼓风机17进行鼓风作业；空气进入沉淀罐2，随后支撑伸缩杆5再下降，使发酵罐I和沉淀罐2结合密封，沉淀罐I内启动臭氧发生器7进行臭氧发生器杀毒；[0032]步骤4:当沉淀罐2中的渗透物渗透后，沉淀罐2形成上下分层，上部为清液，下部为浑浊液，PH检测装置6到PH值达到要求时，随后通过清液管10和浑液管11分别进行液体回收；
[0033]步骤5:当重量比减少达到25%后，自动开启发酵罐进水管8进行发酵罐I的注水，操作完成。
[0034]要值得说明的是，本发明中的重力感应系统可以通过现有的技术进行设计，其包括本发明所述的重力感应器12，外加控制电脑即可实现，由于本发明主要的关键点不在于其程序方法，因此未给予列举。
[0035]实施例2:
[0036]与实施例1不同之处在于，所述重力感应系统设置发酵罐重量比减少达到20%后，将发酵罐I与沉淀罐2分离；通过重力感应系统设置当重量比减少达到40%后，自动开启发酵罐进水管8，其余工作原理与实施例1相同。
[0037]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化 或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种离合重力式发酵提取一体罐，包括发酵罐和罐盖，所述发酵罐体底部位置设有过滤网，所述过滤网与罐体内壁匹配结合，其特征在于:所述发酵罐底部位置设有沉淀罐，所述发酵罐与沉淀罐可以实现密封匹配，所述发酵罐侧部位置设有支撑发酵罐的支撑件，所述支撑件与感应发酵罐重量的重力传感系统连接，所述支撑件可通过伸缩实现发酵罐与沉淀罐的分离或结合，所述发酵罐与沉淀罐侧均设有注水管道，所述沉淀罐底部位置设有清液管和浑液管，所述沉淀罐侧部设有PH检测装置。发酵罐顶部的罐盖处设有臭氧发生器，所述臭氧发生器设置在罐盖下部位置，并通过伸缩杆与重力传系统连接，所述臭氧发生器可在罐盖下部位置进行伸缩，所述伸缩杆底部还设有与臭氧发生器同轴的搅拌装置，所述发酵罐体底部与鼓风机的触碰开关接触，所述鼓风机鼓风口设置在发酵罐和沉淀罐之间的开合处。
2.根据权利要求1所述的离合重力式发酵提取一体罐，其特征在于:沉淀罐侧部位置设有臭氧发生器。
3.根据权利要求1或2所述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，其特征在于:包括以下步骤 步骤1:将原料和发酵菌放置在发酵罐中，将水注入发酵罐中，并通过重力感应系统设置发酵罐重量比减少达到a后，将发酵罐与沉淀罐分离；通过重力感应系统设置当重量比减少达到b后，自动开启注水管道； 步骤2:当原料和水注入稳定后，将罐盖处的臭氧发生器下降至水面进行消毒，并使用搅拌装置对原料进行搅拌； 步骤3:随后原料进行发酵，并从过滤网渗透入沉淀罐，发酵罐质量比减少量达到a后，重力感应系统发送信号至支撑件，使得支撑件上升，将发酵罐与沉淀罐进行分离，让空气进入沉淀罐，随后支撑件再下降，使发酵罐和沉淀罐结合密封，沉淀罐内进行臭氧发生器杀毒，发酵罐在与沉淀罐接触时，与鼓风机的触碰开关相接触，当发酵罐提升时，触碰开关触发鼓风机进行鼓风作业； 步骤4:当沉淀罐中的渗透物渗透后，沉淀罐形成上下分层，上部为清液，下部为浑浊液，PH检测装置6到PH值达到要求时，随后通过清液管和浑液管分别进行液体回收； 步骤5:当重量比减少达到b后，自动开启注水管道进行发酵罐的注水。
4.根据权利要去3所述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，其特征在于:所述发酵罐重量比a数值为:总重量减少15% -20%。
5.根据权利要去3所述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，其特征在于:所述发酵罐重量比b数值为:总重量减少20% -40%。
6.根据权利要去3所述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，其特征在于:所述发酵罐与沉淀管分离时间为10S-20S。
7.根据权利要去3所述的离合重力式发酵提取一体罐的提取方法，其特征在于:所述搅拌装置搅拌速度为100r/min-300r/min。
【文档编号】C12M1/12GK104031833SQ201410190165
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】陈作军, 王修海, 陈明, 吴志勇 申请人:广西地源之本肥业有限公司