一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法与流程

本发明涉及生物发酵，尤其是涉及一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法。

背景技术：

1、灵芝，素有“仙草”之称，是我国传统中医药宝库中的珍品，能双向调节人体机能，有防病治病、延年益寿之功效。现代药理研究证明，灵芝具有多种有效成分，具有增强免疫力、清除人体自由基、保护心血管、抗辐射、抗肿瘤、抗衰老等功效。灵芝生命周期包括子实体、孢子和菌丝体三个阶段，子实体即传统食用部位为灵芝的成熟期；孢子是子实体成熟后形成的种子；菌丝体为灵芝孢子萌发后的丝状物质，是灵芝生命力最旺盛的阶段。现代研究表明灵芝子实体所需要的构成物质，有一半以上的营养物质来源于菌丝体中的贮存养份，因而灵芝菌丝体具有灵芝相同的有效成分，其中灵芝多糖的含量是三阶段最高。

2、传统人工栽培灵芝受环境、种植方式等外在因素影响较大，且生长周期长，难以实现大规模工业化生产。液体发酵灵芝菌丝体是当下较为流行的替代方式，它是在适当培养基及培养参数控制下，通入无菌空气于摇瓶或发酵罐，能保证菌丝体质量、数量及多糖含量一种培养方式，适于工业化生产。

3、公告号为cn211091041u的中国专利申请公开了一种灵芝菌种培育发酵罐装置，上述专利虽然能实现对灵芝液体的发酵，但培育周期较长，并且机械搅拌式发酵罐容易产生气泛现象，染菌率高，故本发明提供了一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术上的缺陷，提供了一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法，克服了培育周期较长，并且机械搅拌式发酵罐容易产生气泛现象，染菌率高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种灵芝菌丝粉液体发酵设备，包括底板，底板上设置有发酵组件，发酵组件包括一级种子罐群、二级种子罐群、三级种子罐群、四级发酵罐群，一级种子罐群、二级种子罐群、三级种子罐群、四级发酵罐群各包括至少6个发酵罐，发酵罐内均转动安装有搅动辊，发酵罐的下端均固定设置有注气管，发酵罐上均设置有2个连接管口，底板上还设置有中转组件，中转组件包括接种圆板和3个中转圆板，接种圆板和中转圆板上均固定设置有中转环板，中转环板和中转圆板上均转动安装有圆形槽座，中转圆板的下表面和中转环板的上表面上均固定设置有环形盖板，圆形槽座上均转动安装有密闭圆板，中转环板和中转圆板下表面的环形盖板上均设置有6个接种管，接种管分别与对应的连接管口连接，环形盖板和对应的圆形槽座转动配合。

3、进一步地，一级种子罐群中的发酵罐的容量均≥10l，二级种子罐群中的发酵罐的容量均≥100l，三级种子罐群中的发酵罐的容量均≥1000l，四级发酵罐群中的发酵罐的容量均≥10kl，发酵罐内均固定安装有温压传感器和菌液检测仪，同一个种子罐群中相邻的2个发酵罐之间固定连接。

4、进一步地，搅动辊的上端固定设置有花键轴，发酵罐上滑动安装有分离滑板，分离滑板上转动安装有摩擦轮一，摩擦轮一和对应的花键轴构成花键滑动配合，发酵罐上均转动安装有摩擦轮二，摩擦轮二和对应的摩擦轮一接合时两者之间存在摩擦力，摩擦轮二的下表面固定设置有带轮，相邻的2个发酵罐之间转动安装有限位杆，同一个种子罐群中的6个摩擦轮二上的带轮和5个限位杆之间设置有传动皮带。

5、进一步地，环形盖板和对应的圆形槽座之间存在摩擦力，环形盖板上均转动安装有棘轮环一，棘轮环一上固定设置有齿环，圆形槽座上均固定设置有棘轮环二，棘轮环一和对应的棘轮环二接合构成棘轮机构，密闭圆板上均固定安装有分离齿轮，分离齿轮和对应的棘轮环一上的齿环啮合构成齿轮副。

6、进一步地，中转环板与对应的环形盖板、圆形槽座、密闭圆板之间形成密闭腔室，中转圆板与对应的环形盖板、圆形槽座、密闭圆板之间形成密闭腔室，同一个中转圆板上的中转环板与对应的环形盖板、圆形槽座、密闭圆板形成的密闭腔室和中转圆板与对应的环形盖板、圆形槽座、密闭圆板形成的密闭腔室之间设置有连接管。

7、进一步地，密闭圆板的轴线和对应的圆形槽座的轴线平行但不在同一条直线上，密闭圆板的偏向位置均设置有接种管口，接种管口的轴线和对应的密闭圆板的轴线平行但不在同一条直线上。

8、进一步地，接种圆板和中转圆板上均滑动安装有6个t形滑板二，中转圆板上的t形滑板二的下表面均固定设置有t形滑板一，密闭圆板上均固定设置有分离条板，分离条板上固定设置有分离半球，分离半球位于密闭圆板的偏心位置。

9、进一步地，接种圆板和中转圆板上均固定安装有分离缸二，发酵罐上均固定安装有分离缸一，分离缸一内滑动安装有分离活塞杆一，分离活塞杆一和对应的分离滑板固定连接，分离缸二内滑动安装有分离活塞杆二，分离活塞杆二和对应的t形滑板二固定连接，分离缸二和分离活塞杆二之间形成密闭腔室，分离活塞杆一和分离缸一之间形成密闭腔室，分离活塞杆一和分离缸一形成的密闭腔室与对应的分离缸二和分离活塞杆二形成的密闭腔室之间设置有分离气管。

10、进一步地，中转环板和中转圆板下表面上的环形盖板均设置有辅助排液管口，中转圆板和中转环板上的环形盖板上均设置有辅助管，辅助管上均设置在密闭盖。

11、一种灵芝菌丝粉液体发酵的制备方法，包括以下步骤。

12、步骤一：驱动接种圆板上的棘轮环一转动，棘轮环一和棘轮环二同步发生转动，即使得圆形槽座和密闭圆板同步发生转动，最终使得密闭圆板移动到待接种的一级种子罐群中空闲的发酵罐对应的接种管和中转环板的连通处，再驱动接种圆板上的棘轮环一反向转动，此时棘轮环一相对于棘轮环二发生转动，即使得分离齿轮发生转动，进而使得密闭圆板转动，最终使得密闭圆板上的接种管口移动到对应的接种管和中转环板的连通处，分离条板和分离齿轮同步发生转动，在分离半球的作用下，t形滑板二向上移动，在分离气管、分离缸一、分离缸二的作用下，分离滑板向上移动，即使得摩擦轮一脱离和摩擦轮二接合，即待接种的一级种子罐群中空闲的发酵罐中的搅动辊停止转动。

13、步骤二：打开接种圆板上的辅助管上的密闭盖，将在恒温摇床内培养合格的灵芝液体菌种按一级种子罐群中的发酵罐容量的10％接入该发酵罐中，重复上述步骤，每隔24小时逐次将在恒温摇床内培养合格的灵芝液体菌种接入一级种子罐群中的一个发酵罐中，灵芝液体菌种在一级种子罐群中处于温度29±0.5℃和罐压0.08-0.1mpa的环境下进行培养，0-24h静置培养，24h后通过注气管向发酵罐内通入无菌空气，并且在花键轴、摩擦轮一、摩擦轮二的作用下，搅动辊发生转动对灵芝液体菌种进行搅拌，每分钟通气量与发酵罐内容物体积等同，搅拌速度100-120rpm，培养时间120-160h。

14、步骤三：在一级种子罐群中的6个发酵罐中的其中一个发酵罐中的灵芝菌丝培养合格后，驱动该发酵罐下端连接管口对应的中转圆板上的棘轮环一转动，使得该发酵罐对应的接种管和中转环板的连接处与密闭圆板上的接种管口连通，再驱动该中转圆板下表面的棘轮环一转动，使得二级种子罐群中空闲的发酵罐对应的接种管和中转圆板下表面的环形盖板的连接处与中转圆板下表面的密闭圆板上的接种管口连通，在连接管的作用下，并且通过注气管调节发酵罐内的压强，从而通过压差法实现将一级种子罐群中的发酵罐中的灵芝菌丝液转入二级种子罐群中的发酵罐中。

15、步骤四：在发酵罐中的灵芝菌丝液培养合格后，重复上述步骤，各级种子罐群中培养合格的灵芝菌丝液即可通过中转组件转入下一级种子罐群中的一个发酵罐中继续培养。

16、步骤五：经过四级液态发酵培养的灵芝菌丝液在四级发酵罐群培养合格后，将四级发酵罐群中培养合格的灵芝菌丝液从发酵罐中转移出去后，再对转移出的灵芝菌丝液进行蒸发浓缩、喷雾干燥或过滤、烘干、粉碎过筛等加工工序，最终即可完成灵芝菌丝粉的生产制造。

17、本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过设置辅助管和辅助排液管口，能够便于对中转组件和发酵罐内部清理。（2）本发明通过设置发酵组件，能够在第一批四级发酵罐培养的灵芝菌丝合格后达到天天放罐，从而极大的提高生产效率，突破了灵芝产量低周期长的限制，让规模化批量化液体发酵生产灵芝菌丝成为现实。（3）本发明通过设置中转组件，使得各级种子罐物料转移不必一对一，只要两级罐群各有一个发酵罐满足转移条件就可以进行转移，从而达到快速生产的需求。