专利名称：一种转鼓式物料灭菌装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转鼓式大批物料灭菌装置，属于发酵工程领域，更具体的说属于固态发酵工程领域。
背景技术：
培养基灭菌是发酵工程中十分重要工艺环节和关键技术，它是指利用物理或化学方法将目标物中一切生命物质杀灭或去除的过程。常用的灭菌方法主要有湿热灭菌、干热灭菌、微波灭菌和高能射线辐照灭菌等，发酵工业中对培养基的灭菌多采用湿热灭菌。湿热灭菌利用饱和高温水蒸汽进行灭菌，水蒸气具有很强的穿透能力，同时在冷凝时放出大量的潜热，很容易使蛋白质变性从而达到灭菌的目的。湿热灭菌可分为常压蒸汽灭菌和高压蒸汽灭菌。常压蒸汽灭菌是指在不密闭的容器中，将水烧开产生蒸汽，使蒸汽源源不断地透过培养基或其他灭菌物品以杀死其中的微生物的灭菌方法。另一种湿热灭菌方法是高压蒸汽灭菌，其原理是先把灭菌锅内的水煮沸并将原有的冷空气排尽，然后将锅密闭，继续加热使蒸汽压逐渐增加，随之锅内的温度也相应上升至100°c以上，从而有效的杀死芽孢，该方法操作简单、灭菌效果好，在发酵工业中应用广泛。专利号为200920234131.0公开了一种简易的培养基灭菌装置，该装置操作简单，运行成本低；专利号为200720110145.2对传统的蒸汽灭菌方式进行创新改进提供了一种自动蒸汽灭菌锅，该发明既能节约能源又提高了灭菌效率。但上述两种灭菌装置均属于常压方法，这种灭菌方法虽然设备简单，投资低，能够杀灭微生物的营养体细胞，但由于灭菌过程中水蒸气压力不超过大气压，温度不超多100°C，因此难以将细菌芽孢全部杀死，要达到彻底灭菌的效果需采用间歇灭菌法多次灭菌，大批物料灭菌时效率较低。专利号为91232915.7的专利公开了一种高压灭菌锅炉，该灭菌锅炉既能进行固体物灭菌，又能进行液体物灭菌，较之于常压灭菌装置节能、省工、省时，但对于高压蒸汽灭菌来说一个完整的灭菌过程一般分为装料、密封、加热排气、升压保压和降压冷却等5个步骤，因此在灭菌物料量大时只能采取分批的方法进行灭菌，可见虽然高压灭菌效果好，但在大批物料灭菌时需要构建很大的高力容器，存在基础投资大、能耗高、效率低的问题。为了提高大批量物料灭菌效率，人们采取了瞬时加压、降压以及抽真空冷却干燥等措施对高压灭菌设备进行了改进，这些措施虽然能够显著缩短灭菌时间，但这些改进后的设备往往价格昂贵，并且增加了维护成本和操作的复杂性。基于上述培养基灭菌方法中存在的问题，一种灭菌量大、效率高的灭菌方法已成为固体发酵工业中的迫切需要。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前发 酵工程中利用物理或化学方法杀灭或去除目标物中一切生命物质时存在的上述一系列问题，提供一种操作简单并且实现了灭菌过程连续化的转鼓式物料干热灭菌装置。
本发明的目的是这样实现的:一种转鼓式物料灭菌装置，包括转鼓，其特征在于:转鼓一端为进料端，另一端为出料端，转鼓的中轴线向出料端倾斜；转鼓的进料端与静止的进料仓对接，进料仓上设有鼓风机和进料口，鼓风机的进风口与燃烧炉的高温出口对接，鼓风机吹入进料仓的热气温度为45(T550°C，由立式搅拌机搅拌后的物料通过传输带送入进料口，随着转鼓的转动，物料逐渐向出料口一端转移；转鼓的出料端与静止的排气仓对接，排气仓上设有出料口，排气仓的顶部设有引风管，排气仓通过引风管与抽风机的进气口对接；转鼓的内壁上至少设有三个均匀分布的挡板，挡板贯穿于转鼓的两端，其根部固定于转鼓的内壁，板面由转鼓内壁向中轴线延伸且不越过中轴线，板面的端部向转鼓的转动方向翅起；转鼓的外壁上设有一个驱动齿圈以及至少两个承重圈，转鼓电机通过驱动齿圈驱动转鼓，承重圈支撑于基座的支撑轮。在本发明中:抽风机的出气口经过缓冲室排放。在本发明中:缓冲室中设有水冷排管。在本发明中:所述的鼓风机和抽风机均由外置的电机驱动在本发明中:抽风机的出气口经过缓冲室排放。一种上述转鼓式物料灭菌装置的应用，其特征在于:将灭菌装置用于对发酵工程的目标物料中生命物质杀灭或去除，应用中的操作方法是:
启动时，首先点燃燃烧炉打开鼓风机将热空气吹入转鼓进行预热，同时打开抽风机将出口处热空气排出，当进料仓温度达到450°c时开始计时，继续加热30 min ;然后往立式搅拌机中填装物料，启动转鼓电机和传送带，经过立式搅拌机混合后的目标物料由传送带运送进料仓，物料在进料口处停留的时间约为6 10 s后引入转鼓进行烘干灭菌，进料仓的热空气温度为45(T550°C ;随着转鼓I的转动，物料从出料口出来；
停机时，首先停止向立式搅拌机填料，立`式搅拌机中混合后的目标物料排尽并送入进料仓后再关闭传送带，待转鼓中的全部目标物料排出来后再依次关闭转鼓电机、鼓风机和抽风机。在所述发酵工程中的转鼓式物料干热灭菌装置的应用中:所述的目标物料为菇渣与玉米粉的复配物，或菇渣与麦麸的复配物。本发明的优点在于:
I)显著缩短灭菌时间。由于转鼓中的灭菌温度为450°C飞50°C，远高于普通干热灭菌的温度170°C，实现了瞬时灭菌，缩短了灭菌时间，提高了灭菌效率。2)无死角边料，灭菌彻底。由于转鼓的内壁上至少设有三个均匀分布的挡板，挡板的端部向转鼓的转动方向翅起，可以确保在转鼓转动过程中，物料被提升到转鼓顶部才能下落，下落过程与进口端进入的高温空气有较长的交汇时间，利于杀灭或去除目标物中一切生命物质。3)可连续作业。由于进料口通过传输带连续进料，转鼓的中轴线向出料口倾斜，转鼓转动过程中，物料在重力的作用下由进口端向出口端位移，出料口可以连续出料，实现了灭菌作业的连续性。4)运行可靠，排放噪音小。由于鼓风机和抽风机均采用外置的电机驱动，可以减小或防止高温气体对电机的影响；由于抽风机的出气口经过缓冲室排放，尤其是缓冲室中设有水冷排管，可以大大减小排气压力，降低排放噪音。
: 图1为本发明实施例的结构示意图。
图2是图1中实施例中转鼓的横截面结构示意图。
图中:1、转鼓,2、鼓风机,3、鼓风机的驱动电机,4、进料仓,5、承重圈,6、传送带,7、立式搅拌机，8、转鼓电机，9、出料口，10、引风管，11、电动机，12、抽风机，13、齿圈，14、冷却水管，15、缓冲室，16、挡板，17、燃烧炉，18、排气仓，图2中的箭头为转鼓的转动方向。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明的具体结构，下面结合附图对本发明实施例作进一步的描述。
由图1和图2可见，本发明包括转鼓1，转鼓I的一端为进料端，另一端为出料端，转鼓I的中轴线向出料口倾斜。转鼓I的进料端与静止的进料仓4对接，进料仓4上设有鼓风机2和进料口，鼓风机2的进风口与燃烧炉17的高温出口对接，鼓风机2吹入进料仓4的热气温度为45(T550°C ;转鼓I的出料端与静止的排气仓18对接，排气仓18上设有出料口，排气仓18的顶部设有引风管10，排气仓18通过引风管10与抽风机12的进气口对接。转鼓I的内壁上至少设有三个均匀分布的挡板16，挡板16贯穿于转鼓I的两端，其根部固定于转鼓I的内壁，板面由转鼓I内壁向中轴线延伸且不越过中轴线，板面的端部向转鼓I的转动方向翘。转鼓I的外壁上设有一个驱动齿圈13以及至少两个承重圈5，转鼓电机8通过驱动齿圈13驱动转鼓1，承重圈5支撑于基座的支撑轮。
在本实施例中:转鼓I的内壁上设有四个均匀分布的挡板16，挡板16的端部向转鼓I的转动方向翅起；转鼓I的外壁上设有一个驱动齿圈13和两个承重圈5。抽风机12的出气口经过缓冲室15排放。缓冲室15中还设有水冷排管。
在本实施例中:转鼓式物料干热灭菌装置还包括立式搅拌机7，由立式搅拌机7搅拌后的物料通过传输带6送入进料口。
在本实施例中:所述的鼓风机2的电机3和抽风机12的电机11均为外置式电机。
应用中的实际操作步骤为 : 开启灭菌装置时:点燃燃烧炉17，打开鼓风机2将热空气吹入转鼓I从而对其进行预热，同时打开抽风机12将出口处热空气引入缓冲室5，当进料口温度达到450°C时开始计时，继续预热30 min ;往立式搅拌机7中填装物料,启动转鼓电机8和传送带6,物料由传送带6运送进料仓4，物料在进料口处停留的时间约为6 10 s后引入转鼓I后进行烘干灭菌，转鼓I进料仓4的热空气温度为45(T550°C ;随着转鼓I的转动，物料逐渐往出料端位移，直至从出料口出来。
关闭灭菌装置时:先停止向立式搅拌机7填料，再关闭传送带6，待物料全部从转鼓I排出来后再依次关闭转鼓电机8、鼓风机2和抽风机12,整个灭菌过程结束。
本发明对金针菇菇渣+玉米粉(质量比为9:1)，含水量为50.20%的混合固体物料的灭菌效果和烘干效果如表I所示。
表I固体发酵物料的灭菌及烘干效果____细菌(cfu/g) 放线菌(cfu/g) 真菌(cfu/g) 合计(cfu/g) 含水量灭菌前 2.38 X IO8 _ 0.86 X IO80—05 X IO8 3.29 X IO8 50.20%灭菌后 |4.7Χ104 |θ|θ|θ.47XIO4 |l7.55%本发明对鸡腿菇菇渣+麸皮(质量比为9:1)，含水量为49.25%的混合固体物料的灭菌及烘干效果如表2所示。
表2固体发酵物料的灭菌及烘干效果___
权利要求
1.一种转鼓式物料灭菌装置，包括转鼓，其特征在于:转鼓一端为进料端，另一端为出料端，转鼓的中轴线向出料端倾斜；转鼓的进料端与静止的进料仓对接，进料仓上设有鼓风机和进料口，鼓风机的进风口与燃烧炉的高温出口对接，鼓风机吹入进料仓的热气温度为45(T550°C，由立式搅拌机搅拌后的物料通过传输带送入进料口，随着转鼓的转动，物料逐渐向出料口一端转移；转鼓的出料端与静止的排气仓对接，排气仓上设有出料口，排气仓的顶部设有引风管，排气仓通过引风管与抽风机的进气口对接；转鼓的内壁上至少设有三个均勻分布的挡板，挡板贯穿于转鼓的两端，其根部固定于转鼓的内壁，板面由转鼓内壁向中轴线延伸且不越过中轴线，板面的端部向转鼓的转动方向翘起；转鼓的外壁上设有一个驱动齿圈以及至少两个承重圈，转鼓电机通过驱动齿圈驱动转鼓，承重圈支撑于基座的支撑轮。
2.根据权利要求1所述的一种转鼓式物料灭菌装置，其特征在于:抽风机的出气口经过缓冲室排放。
3.根据权利要求2所述的一种转鼓式物料灭菌装置，其特征在于:缓冲室中设有水冷排管。
4.根据权利要求f3之一所述的一种转鼓式物料灭菌装置，其特征在于:所述的鼓风机和抽风机均由外置的电机驱动。
5.一种如权利要求1所述转鼓式物料灭菌装置的应用，其特征在于:将灭菌装置用于对发酵工程的目标物料中生命物质杀灭或去除，应用中的操作方法是: 启动时，首先点燃燃烧炉打开鼓风机将热空气吹入转鼓进行预热，同时打开抽风机将出口处热空气排出，当进料仓温度达到450°C时开始计时，继续加热30 min ;然后往立式搅拌机中填装物料，启动转 鼓电机和传送带，经过立式搅拌机混合后的目标物料由传送带运送进料仓，物料在进料口处停留的时间约为6 10 s后引入转鼓进行烘干灭菌，进料仓的热空气温度为45(T550°C ;随着转鼓I的转动，物料从出料口出来； 停机时，首先停止向立式搅拌机填料，立式搅拌机中混合后的目标物料排尽并送入进料仓后再关闭传送带，待转鼓中的全部目标物料排出来后再依次关闭转鼓电机、鼓风机和抽风机。
6.根据权利要求5所述发酵工程中的转鼓式物料干热灭菌装置的应用，其特征在于:所述的目标物料为菇渣与玉米粉的复配物，或菇渣与麦麸的复配物。
全文摘要
本发明涉及一种转鼓式物料灭菌装置及其应用，其转鼓一端为进料端，另一端为出料端，转鼓的中轴线向出料口倾斜；转鼓的进料端与进料仓对接，进料仓上设有鼓风机和进料口，鼓风机的进风口与燃烧炉的高温出口对接，鼓风机将温度为450~550℃的热空气吹入转鼓从而对物料进行烘干灭菌；转鼓的内壁上至少设有三个均匀分布的与转鼓中轴线平行的挡板，板面的端部向转鼓的转动方向翘起，从而实现灭菌时对物料的搅拌；转鼓的出料端与排气仓对接，排气仓上设有出料口，排气仓的顶部设有引风管，排气仓通过引风管与抽风机的进气口对接。本发明装置可用于对发酵工程的目标物料中生命物质杀灭或去除。
文档编号A61L2/06GK103169990SQ20131008216
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者梁晓辉, 常志州, 黄红英, 吴昊, 赵丰, 张青亚, 龙小军, 窦培冲, 李信冬, 韦巧婕 申请人:南京宁粮生物工程有限公司