一种液体发酵装置的制作方法

1.本实用新型涉及发酵工业领域，特别是涉及一种液体发酵装置。


背景技术：

2.目前发酵工业涉及面十分宽广，比如制酒、化妆品和医药等，通过发酵的方式可以替代化工或提取的方式，提高生产效率，降低成本。发酵方式也有固体发酵和液体发酵等。现有的发酵方式多采用悬浮于液体培养基中的沉没培养，这种发酵方式虽易于控制且易实现纯种培养，但是无法实现连续发酵，需要分批发酵，成本较高，生产效率较为低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种液体发酵装置，能够实现连续发酵的功能。
4.根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种液体发酵装置，包括罐体、发酵盘、进料管、夹套；其中夹套设在所述罐体外侧，所述夹套与罐体外部之间形成封闭空间，所述封闭空间用于通入水；所述罐体内部安装至少两个发酵盘，各所述发酵盘间隔层叠设置；所述发酵盘一端为进料端，另一端为出料端，一层所述发酵盘的出料端与下一层所述发酵盘的进料端在同一侧；所述进料管设于罐体顶部，并与顶层发酵盘进料端位于同一侧；所述发酵盘的出料端设有溢流口，所述溢流口用于发酵液流入下一层发酵盘。
5.上述的液体发酵装置至少具有以下有益效果：通过往夹套与罐体外侧形成的封闭空间内通入冷却水或其他带有温度的水，可以冷却经过空消的罐体以及控制罐体内发酵的温度，发酵液可通过溢流作用，经溢流口流入下一层发酵盘中，通过往进料口不断添加培养基，控制流速和发酵强度，在最底层发酵盘的出料端不断获取发酵液，从而实现连续发酵功能。
6.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述溢流口连接有引流组件，所述引流组件用于导引上层所述发酵盘的发酵液流入下层所述发酵盘。通过引流组件的导引作用，使发酵液顺利流入下一层发酵盘中。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述引流组件包括引流板，所述引流板为漏斗状并两侧设有封闭护板。通过将引流板设计成板的方式，防止发酵液溢流时出现虹吸作用。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述引组件还包括有引流管，所述引流板下端与所述引流管连接，所述引流管的下管口位置低于下一层所述发酵盘的溢流口的最高位置。通过将引流口下管口位置设于发酵液的液面之下，使上一层发酵液可以直接在该层发酵液的内部流出，避免破坏该层发酵液面上的菌膜。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述发酵盘包括圆弧段和弦段，所述引流组件连接所述弦段。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述发酵盘设有顶板，所
述顶板靠近出料端一侧设有向下延伸的挡板，所述挡板与所述发酵盘的底部之间留有空隙，所述挡板与所述发酵盘边缘形成所述溢流口。通过挡板阻止发酵液面表面菌膜液通过溢流作用流走；通过控制发酵盘高度以及溢流口高度，可以控制发酵的深度进而调节发酵强度。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述发酵盘与罐体可拆卸连接。通过安装不同数量的发酵盘，进而搭配出不同发酵体积或者不同发酵表面种的发酵装置。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述夹套的下端设有第一阀门，上端设有第二阀门。通过往第一阀门通入水，第二阀门排出水，用于与罐体充分换热，进而控制罐体内部温度。
13.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，还包括有进气阀、出气阀，其中所述进气阀设于所述罐体的底部，所述出气阀设于所述罐体的顶部，所述进气阀用于通入高温蒸汽或用于发酵的气体，所述出气阀用于排出废气。通过进气阀和出气阀可以完成装置的空消、提供发酵需要的氧气及其他气体，以及快速排出发酵产生的代谢废气。
14.根据本实用新型第一方面实施例所述的液体发酵装置，所述罐体底部设有出料口，所述出料口与所述进料管均设有阀门，所述阀门用于控制发酵液流速。通过进料管不断补给培养基，出料口不断收集发酵液，实现获得发酵产物的同时持续发酵。
附图说明
15.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
16.图1是本实用新型实施例液体发酵装置的正视图；
17.图2是本实用新型实施例发酵盘的俯视图；
18.图3是本实用新型实施例发酵盘的侧视图；
19.图4是本实用新型实施例发酵盘与发酵液位的具体结构示意图；
20.图5是本实用新型实施例发酵装置气体流向的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例的液体流向图；
22.附图标记：罐体1、夹套2、夹套第一阀门3、进气阀4、出料口5、进料管6、温度计7、压力表8、出气阀9、夹套第二阀门10、发酵盘11、溢流口111、引流板112、引流管113、发酵液面114、顶板115、挡板116、视窗12。
具体实施方式
23.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.参照图1至图6，本实用新型实施例提供一种液体发酵装置，包括罐体1、夹套2、发酵盘11、进料管6，其中夹套2在罐体1外侧，夹套2罐体1部之间形成封闭空间，封闭空间用于通入冷却水或其他带有温度的水，用于控制罐体1内部温度。罐体1内部安装至少两个发酵盘11，各发酵盘11间隔层叠设置；发酵盘11一端为进料端，另一端为出料端，一层发酵盘11的出料端与下一层发酵盘11的进料端在同一侧；进料管6设于罐体1顶部，并与顶层发酵盘11进料端位于同一侧；发酵盘11的出料端设有溢流口111，所述溢流口111用于发酵液流入下一层发酵盘11。通过往夹套2与罐体1外侧形成的封闭空间内通入冷却水或其他带有温度的水，可以控制罐体1内发酵的温度，发酵液可通过溢流作用，经溢流口111流入下一层发酵盘11中，通过往进料管6不断添加培养基，控制流速和发酵强度，在最底层发酵盘11的出料端不断获取发酵液，从而实现连续发酵功能。
28.参照图3，本实施例中，所述溢流口111连接有引流组件，引流组件用于导引上层发酵盘11的发酵液流入下层发酵盘11。通过引流组件的导引作用，使发酵液顺利流入下一层发酵盘11中。
29.具体地，在一些实施例中，引流组件包括引流板112与引流管113，引流板112为漏斗状并两侧设有封闭护板。引流管113，引流板112下端与引流管113连接，引流管113的下管口位置低于下一层发酵盘11的溢流口111的最高位置(即发酵液的液位)。通过将引流管113下管口位置设于发酵液面114之下，使上一层发酵液可以直接在该层发酵液的内部流入，避免破坏该层发酵液面上的菌膜。通过将引流板112设计成板的方式，防止发酵液溢流时出现虹吸作用，封闭护板可防止发酵液从引流板112中溢出，避免影响发酵进程。
30.参照图2，在本实施例中，发酵盘11包括圆弧段和弦段，引流板112与引流管113连接弦段。
31.可以理解的是，发酵盘11形状还可以是矩形或其他形状，弦段也可设置多个，发酵盘具体形状与弦段设置可根据实际需要设计。
32.在本实施例中，发酵盘设有顶板115，顶板115靠近发酵盘11的出料端一侧设有向下延伸的挡板116，挡板115与发酵盘11的底部之间留有空隙，挡板116与发酵盘11边缘形成溢流口111。通过挡板116阻止发酵液面表面菌膜液通过溢流作用流走；参照图3，发酵盘11具有一定高度可装载一定量的发酵液，通过控制发酵盘11高度以及溢流口111高度，可以控制发酵的深度进而调节发酵强度。
33.可以理解的是，溢流口111的高度可以根据实际发酵需要设计。
34.在本实施例中，发酵盘11与罐体1可拆卸连接。通过安装不同数量的发酵盘11，进而可以搭配出不同发酵体积或者不同发酵表面种的发酵装置。
35.在本实施例种，夹套2的下端设有第一阀门3，上端设有第二阀门10。通过往第一阀
门3通入水，第二阀门排出水10，用于与罐体充分换热，进而控制罐体内部温度。
36.参照图5和图6，在本实施例中，包括有进气阀4、出气阀9，其中进气阀4设于罐体1的底部，出气阀9设于所述罐体1的顶部，进气阀4用于通入高温蒸汽或用于发酵的气体，出气阀9用于排出废气。罐体1底部设有出料口5，出料口5与进料管6均设有阀门，阀门用于控制发酵液流速。
37.在本液体发酵装置用于发酵前，需要进行发酵装置的空消，空消步骤如下，在进气阀4中接入高温蒸汽，此时出料口5、进料管6关闭，出气阀9开启，进行罐体1预热以及排掉罐体1内冷空气，待温度计7中显示温度上升至90℃以上后，关闭出气阀9，继续升温，待温度上升至121℃后，此时压力表8的指示值为0.11mpa，保持温度121℃，维持30min，即完成对发酵装置的消杀，消杀完成后可以给夹套2通入冷却水，给发酵装置降温，方式为在夹套第一阀门3处接入冷却水，夹套第二阀门10处排出冷却水。罐体1冷却过程中，可以在进气阀4处通过无菌空气、出气阀9处排出废气，以起到给发酵装置保压的作用。消杀过程中冷凝下来的水，可以利用出料口5进行排掉，而发酵盘11中的冷凝水，可以作为液体发酵培养基的一部分，可不进行处理。
38.本液体发酵装置的连续发酵过程如下：在发酵罐体1消杀完成后，罐体1内通入无菌空气保压的前掉下，把培养好的种子液(微生物)，通过进料管6加入，当其流满第一个发酵盘11后，通过溢流口111，沿引流板112流下，通过引流管113流入第二个发酵盘11，以此类推直至流满最后一个发酵盘11。视镜12可以安排在罐体1的不同位置，以便于观察接种情况(如最后一个发酵盘11需要观察其接种情况，则在最后一个发酵盘11处的罐体1上需要安装一个视镜12)。在接种过程中，随着种子液的加入会逐渐置换出，发酵盘11中因发酵罐消杀冷凝而残留的水，此时出料口5应打开排掉置换出来的水，同样地也可以对在出料口5处流出来的水，进行观察，当观察到含有种子液流出，说明其每个发酵盘11已经接种完成，可以进行发酵操作，在夹套2中通入一点温度的水，可以控制发酵的温度。待观察到发酵盘11中的发酵液表面已经长满微生物(菌膜)后，可以根据发酵需要从进料管6处补加培养基，同时在出料口5处接收发酵液，在控制流速以及适当发酵强度的的前提下，通过不断往进料管6处补加培养基，进而在出料口5处不断接收发酵液，实现源源不断的连续发酵，可对发酵液进行提取实现源源不断地获取其发酵产物。
39.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。