自控固體連續發酵的系統和自控固體連續發酵的方法
2023-12-08 15:50:21
專利名稱：自控固體連續發酵的系統和自控固體連續發酵的方法
技術領域：
本發明涉及固體發酵技術領域，尤其涉及自控固體連續發酵的系統和自 控固體連續發酵的方法。
技術背景在養殖飼料領域，蛋白原料是飼料的關鍵原料之一。蛋白原料包括動物 蛋白和植物蛋白。因為植物蛋白(比如豆粕和菜粕)自身存在著各種抗養因 子，阻礙了養殖對象對植物蛋白的消化吸收。隨著生物科學的發展，通過對 植物蛋白配料的生物改進，去除植物蛋白原料中的抗養因子，可以提高其可 消化性，保證養殖對象對植物蛋白的吸收。在飼料生產過程中，可提高植物 蛋白原料在飼料中的比例，從而降低詞養成本。利用生物技術改變植物蛋白 原料的特性已經成為飼料領域發展方向之一，固體發酵作為生物技術的一種， 已被廣泛用於伺料植物蛋白的生產中。現有的固體發酵技術依賴人工操作來完成發酵的過程。首先，將發酵物 料運到發酵區，並把物料堆積在一起；在發酵過程中，人工使用鐵鏟對物料 進行翻料；發酵完成後，人工把物料裝入運輸車，從而把物料移出發酵區。從以上的現有技術可以看出，由於依賴人工操作，無法連續發酵，很難 準確控制發酵時間，而且可能無法保證翻料的均勻性，物料的發酵質量得不 到保證，該間歇批量式的方法難以實現工業化連續生產。 發明內容本發明提供固體連續發酵的系統和固體連續發酵的方法，以實現全自動 化進行物料發酵，提高物料發酵的質量。一種自控固體連續發酵的系統，包括用於裝載物料的發酵車，用於停放 裝載物料發酵車的發酵區，用於在發酵過程中對發酵車裝載的物料進行翻料 的翻料裝置，用於把發酵車移進發酵區和移出發酵區的動力機構，用於控制 動力機構和翻料裝置的控制設備。其中，系統進一步包括，用於發酵車在移進發酵區之前移動的進料軌道；用於發酵車在移出發酵區之後移動的出料軌道；發酵區包括用於發酵車移動 的發酵軌道；發酵軌道與進料軌道相連，發酵軌道與出料軌道相連。其中，發酵車的數目至少兩臺，發酵軌道的數目至少兩條，發酵軌道平 行排列。其中，動力機構包括，用於拖動發酵車在進料軌道、發酵軌道和出料軌 道移動的拖動裝置，用於把發酵車推進選定的軌道的氣動裝置。其中，翻料裝置包括攪拌機、把發酵車裝載的物料倒入攪拌機的第一 輔助設備和把攪拌機物料倒入發酵車的第二輔助設備。其中，發酵區分為，用於停放攪拌前裝載物料發酵車的第一發酵區和用 於停放攪拌後裝載物料發酵車的第二發酵區。其中，第一發酵區和第二發酵區呈上下層結構或呈同層結構。一種自控固體連續發酵的方法，包括把物料加裝到發酵車；把裝載物 料的發酵車移進發酵區；在物料發酵過程中，對物料進行翻料操作；在物料 發酵結束後，把裝載物料的發酵車移出發酵區；倒卸發酵車裝載的物料。其中，發酵區包括用於發酵車停放的發酵軌道，發酵軌道的數目至少兩 條，發酵軌道平行排列；把裝載物料的發酵車移進發酵區具體為，選擇發酵 區的發酵軌道，把裝載物料的發酵車移進選擇的發酵軌道。其中，對物料進行翻料操作具體為，把發酵車裝載的物料倒入攪拌機， 攪拌機對物料進行攪拌，攪拌結束後把攪拌機的物料倒入發酵車。從以上的技術方案可以看出，在本發明中，動力機構把裝載物料的發酵 車移進發酵區，在物料發酵過程中，翻料裝置對物料進行翻料操作，在物料 發酵結束後，動力機構把發酵車拖出發酵區，控制設備控制動力機構和翻料 裝置的動作；整個發酵過程實現全自動化、連續化操作，將傳統的間歇式固 體發酵工藝轉化為流水線連續生產工藝，實現流水線式工業化生產，從而保 證物料的發酵質量，提高生產效率。進一步，在本技術方案中，使用了攪拌機對物料進行翻料，攪拌機可以 充分翻動攪拌物料，保證物料發酵的均勻性。進一步，在本技術方案中，在發酵區的發酵軌道的數目至少兩條，發酵軌道平行排列，把裝載物料的發酵車移進預選的發酵軌道，並排的發酵軌道 可以充分利用發酵空間，降低成本。進一步，在本技術方案中，將發酵區分為用於停放攪拌前裝載物料發酵 車的第一發酵區和用於停放攪拌後裝載物料發酵車的第二發酵區，第一發酵 區和第二發酵區呈上下層的結構，從而充分利用發酵空間，降低成本。
圖1為本發明的豆粕連續發酵系統示意圖； 圖2為本發明的固體連續發酵方法流程圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的自控固體發酵系統包括，用於裝載物料的發酵車，用於停放 裝載物料發酵車的發酵區，用於在發酵過程中對發酵車裝載的物料進行翻料 的翻料裝置，用於把發酵車移進發酵區和移出發酵區的動力機構，用於控制 動力機構和翻料裝置的控制設備。動力機構把裝載物料的發酵車移進發酵區， 在物料發酵過程中，翻料裝置對發酵車裝載的物料進行翻料操作，在物料發 酵結束後，動力機構把發酵車拖出發酵區，控制設備控制動力機構和翻料裝 置的動作。現有的固體發酵方法是間歇批量式的，而發酵前的物料混合裝置 和發酵後的乾燥裝置都是連續的，因而造成生產上的許多問題，其中包括質 量問題。本技術方案的特點是將物料化整為零，將間歇式固體發酵轉變為連 續發酵，實現固體發酵的流水式工業化和現代化生產， 一方面確保質量的穩 定性和均一性，另一方面可實現大批量產業化生產。其中，系統可以包括用於發酵車在移進發酵區之前移動的進料軌道；用 於發酵車在移出發酵區之後移動的出料軌道；發酵區包括用於發酵車移動的 發酵軌道；發酵軌道與進料軌道相連，發酵軌道與出料軌道相連。需要說明 的是，本文的軌道泛指承載發酵車的行道，軌道與發酵車相匹配；比如，軌 道可以為鐵軌，相應的，發酵車底部可以安裝有鐵輪子；軌道可以為凹槽水 泥道，相應的，發酵車底部可以安裝有塑料輪子。其中，發酵車的數目至少兩臺，多臺發酵車可以組成矩陣排列車群。本發明並不限定發酵車的結構，比如，可以是長方形和正方形，發酵車的容積 根據實際情況而定。部分發酵車在裝料，部分發酵車在發酵區，部分發酵車 在卸料，從而形成一個循環車群；通過車群的循環運作，實現發酵物料的單 批獨立式連續發酵。其中，發酵軌道的數目至少兩條，發酵軌道平行排列，把裝載物料的發 酵車移進預選的發酵軌道。比如，發酵區有4條軌道，依次把發酵車移進第l 軌道，第1軌道停滿發酵車後，再把發酵車移進第2軌道。物料發酵的時間 可能比較長，並排的發酵軌道可以充分利用發酵空間，降低成本。靜止的發 酵車無須動力，節約能源。其中，動力機構可以包括，用於拖動發酵車在進料軌道、發酵軌道和出 料軌道移動的拖動裝置，用於把發酵車推進選定的軌道的氣動裝置。拖動裝 置可以由鏈條變速裝置、制動裝置和電機組成，通過控制設備的控制，實現 分段定位拖動。發酵軌道有多條，而進料軌道只有一條，當發酵車需要從進 料軌道進入發酵軌道時，通過控制設備的控制，安裝在軌道旁邊的氣動裝置 把發酵車推進選定的軌道。控制設備可以由信號放大器、接觸器、感應開關等電控元件組成。其中，發酵區分為，用於停放攪拌前裝載物料發酵車的第一發酵區和用 於停放攪拌後裝載物料發酵車的第二發酵區，對發酵區進行分區有利於發酵 過程的管理。可以理解的是，根據物料的特點，物料在發酵過程中攪拌的次 數可能超過l次，相應的，可以設置超過兩個發酵區。其中，為充分利用發酵空間，第一發酵區和第二發酵區可以呈上下層的 結構。翻料裝置包括攪拌機、把發酵車裝載的物料倒入攪拌機的第一輔助設 備和把攪拌機物料倒入發酵車的第二輔助設備。攪拌機可以置於第二發酵區， 在第一發酵區出料軌道設置一個用於卸料的卡位機構，攪拌機位於該卡位機 構的正下方，卡位機構可以作為第一輔助設備；當發酵車拖動到該卡位機構 時，發酵車物料可以倒入正下方的攪拌機；攪拌完成後，第二輔助設備把攪 拌機物料倒入第二層的發酵車。需要說明的是，第一發酵區和第二發酵區可 以呈上下層的結構，第一發酵區和第二發酵區也可以處於同一層，通過提升裝置把發酵車的物料倒入攪拌機。本系統自動化程度高，操作簡單，運行穩定，適合規模化生產。本系統 適用於固體發酵行業，比如飼料行業的原料變性、脫毒發酵，調味行業的醬 油、醋的發酵，有機肥料生產的固體發酵等，實現工業化連續生產。實施例二豆粕發酵的過程一般為48小時，經過24小時的發酵後，需要對其進行 一次翻料，翻料後，豆粕繼續進行發酵。本實施例的發酵車容量設置為2.0 4.0立方米，可以獲得較高效率的產量。請參考圖1，為本發明的豆粕連續發酵系統示意圖。本實施例的系統分為 上下兩層，以下對該系統及其工作過程進行詳細的介紹。本實施例的系統包括，發酵車IOK上層進料軌道102、上層發酵軌道103、 滑動機構104、上層出料軌道105、拖動裝置106、上層卸料軌道107、卡位 機構108、上層回車軌道109、下層出料軌道110、控制設備111、下層卸料 軌道112、卸料機構113、攪拌機114、下層進料軌道115、氣動裝置116和 下層發酵軌道117。本系統上層發酵區和下層發酵區各有4條發酵軌道，每條 軌道可以容納8部發酵車101。本實施例把出料軌道細分為上層出料軌道105、 上層卸料軌道107、上層回車軌道109、下層出料軌道110和下層卸料軌道112， 把發酵軌道細分為上層發酵軌道103和下層發酵軌道117，把進料軌道細分為 上層進料軌道102和下層進料軌道115。發酵車101加裝待發酵的豆粕物料後，移進上層進料軌道102。拖動裝置 106拖動發酵車101在各種軌道中移動。上層發酵區有4條上層發酵軌道103， 控制設備111首先選定一條上層發酵軌道103，然後控制拖動裝置106，通過 定位感應的方式，把發酵車101沿著上層進料軌道102，拖到選定的發酵軌道 口；控制設備111控制氣動裝置116，把發酵車101推進選定的發酵軌道。在本實施例中，發酵車101在上層進料軌道102和上層出料軌道105的 移動依靠移動裝置，因上層發酵軌道103有4條，而上層進料軌道102、上層 出料軌道105隻有一條，存在選擇並改變軌道的問題，可以使用滑動機構104 解決變道問題。在這裡，上層進料軌道102通過滑動機構104與上層發酵軌道103相連，上層發酵軌道103通過滑動機構104與上層出料軌道105相連。 比如，加裝物料的發酵車101停在滑動機構104上面，然後滑動機構104在 上層進料軌道102上移動，把停在其上面的發酵車101運輸到選定的上層發 酵軌道103 口。發酵車101在上層發酵軌道103停放，發酵車101裝載的物料進行發酵。 發酵時長到達24小時的時候，控制設備111把滑動機構104移動到待移出的 發酵車101所在的上層發酵軌道103 口，拖動裝置106把發酵車101移動到 滑動機構104上，滑動機構104沿著上層出料軌道105，把發酵車101送到上 層卸料軌道107 口，通過氣動裝置116把發酵車推進上層卸料軌道107。拖動裝置106把發酵車101拖動到在上層卸料軌道107上的卡位機構108 中，卡位機構108把發酵車101裝載的物料倒入攪拌機114。發酵車101卸料 後，從上層回車軌道109返回到上層進料軌道102。攪拌機114接收物料後，對物料進行充分的攪拌，然後把物料倒入下層 的發酵車101，滑動機構104把發酵車101送到下層進料軌道115。控制設備 111選定一條下層發酵軌道117,通過氣動裝置116把發酵車101推入下層發 酵軌道117。發酵時長到達40小時的時候，發酵車從下層發酵軌道117移出， 滑動機構104把發酵車101送到下層出料軌道110，拖動裝置106把發酵車 101拖動到下層卸料軌道112上的卸料機構113上，卸料機構對發酵車101裝 載的物料進行卸料操作，完成發酵過程的物料可以進行後續的千燥等程序。可以理解的是，攪拌前裝載物料的發酵車，和攪拌結束後物料倒入的發 酵車，它們可能不是同一部發酵車。本實施例描述的是具有4條發酵軌道、每條軌道可以容納8部發酵車的 系統，可以根據實際工作場景，改變發酵軌道的數目和軌道容納發酵車的數 目。實施例三請參考圖2，為本發明的固體連續發酵方法流程圖。本實施例的自控固體 連續發酵方法包括以下步驟 201.把物料加裝到發酵車；202. 把裝載物料的發酵車移進發酵區；203. 在物料發酵過程中，對物料進行翻料操作；204. 在物料發酵結束後，把發酵車拖出發酵區；205. 倒卸發酵車裝載的發酵後的物料。其中，發酵區包括用於發酵車停放的發酵軌道，發酵軌道的數目至少兩條, 發酵軌道平行排列；把裝載物料的發酵車移進發酵區具體為，選擇發酵區的 發酵軌道，把裝載物料的發酵車移進選擇的發酵軌道。其中，對物料進行翻料操作具體為，把發酵車裝載的物料倒入攪拌機， 攪拌機對物料進行攪拌，攪拌結束後把攪拌機的物料倒入發酵車。以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據 本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內 容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種自控固體連續發酵的系統，其特徵在於包括用於裝載物料的發酵車，用於停放裝載物料發酵車的發酵區，用於在發酵過程中對發酵車裝載的物料進行翻料的翻料裝置，用於把發酵車移進發酵區和移出發酵區的動力機構，用於控制動力機構和翻料裝置的控制設備。
2. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於所述系統進一步包括，用於發酵車在移進發酵區之前移動的進料軌道； 用於發酵車在移出發酵區之後移動的出料軌道； 所述發酵區包括用於發酵車移動的發酵軌道； 其中，發酵軌道與進料軌道相連，發酵軌道與出料軌道相連。
3. 根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述發酵車的數目至少兩 臺，所述發酵軌道的數目至少兩條，發酵軌道平行排列。
4. 根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述動力機構包括，用於 拖動發酵車在進料軌道、發酵軌道和出料軌道移動的拖動裝置，用於把發酵 車推進選定的軌道的氣動裝置。
5. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述翻料裝置包括攪拌 機、把發酵車裝載的物料倒入攪拌機的第一輔助設備和把攪拌機物料倒入發 酵車的第二輔助設備。
6. 根據權利要求1至5任意一項所述的系統，其特徵在於，所述發酵區 分為，用於停放攪拌前裝載物料發酵車的第一發酵區和用於停放攪拌後裝載 物料發酵車的第二發酵區。
7. 根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述第一發酵區和所述第 二發酵區呈上下層結構或呈同層結構。
8. —種自控固體連續發酵的方法，其特徵在於，包括 把物料加裝到發酵車； 把裝載物料的發酵車移進發酵區； 在所述物料發酵過程中，對物料進行翻料操作； 在所述物料發酵結束後，把裝載物料的發酵車移出發酵區； 倒卸發酵車裝載的的物料。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述發酵區包括用於發酵車 停放的發酵軌道，發酵軌道的數目至少兩條，發酵軌道平行排列；所述把裝載物料的發酵車移進發酵區具體為，選擇發酵區的發酵軌道， 把裝載物料的發酵車移進所述選擇的發酵軌道。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於所述對物料進行翻料操作具體為，把發酵車裝載的物料倒入攪拌機，攪 拌機對物料進行攪拌，攪拌結束後把攪拌機的物料倒入發酵車。
全文摘要
本發明公開了一種自控固體連續發酵的方法，包括把物料加裝到發酵車；把裝載物料的發酵車移進發酵區；在所述物料發酵過程中，對物料進行翻料操作；在所述物料發酵結束後，把裝載物料的發酵車移出發酵區；倒卸發酵車裝載的物料。相應的，本發明公開了一種自控固體連續發酵的系統。本技術方案的整個發酵過程實現全自動化操作，從而保證物料的發酵質量，提高生產效率。
文檔編號A23K1/00GK101331909SQ200710032879
公開日2008年12月31日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者林文輝, 虞宗敢, 陳東明 申請人:東莞市銀華生物科技有限公司