基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置的製作方法
2023-05-19 05:20:36 5
專利名稱：基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發酵設備領域，具體涉及ー種乳酸發酵裝置。
背景技術：
乳酸菌是生活中最為常見的菌種之一，尤其是在乳製品領域內，乳酸菌被廣泛適用於製作酸奶等飲品。而乳酸菌是ー種厭氧型細菌，通常在葡萄糖或乳糖的發酵過程中產生中可產生乳酸，而食用適量的含有乳酸菌的乳酸可大大有益於人體的消化系統的運作，故含有乳酸菌的食品廣受人們的喜愛。而在通常情況下，通過乳酸菌將葡萄糖轉化為乳酸的轉化率極高，但是其發酵時間偏長，生產率較低。且通過乳酸菌發酵一般以葡萄糖或乳品為原料，不能直接利用澱粉，生產成本較高，不利用大規模量產。另外，米根黴是常見的好氧發酵型菌類，其對營養要求簡單，菌體偏大易於分解澱 粉，是常見的糖化菌。利用米根黴發酵L乳酸，其純度高，發酵時間較短，且由於米根黴的澱粉酶活性很強，可直接利用澱粉為碳源，轉化為葡萄糖。但是米根黴的轉化率相比乳酸菌較低，理論轉化率在75%左右,這就會造成原料的一定浪費,無形中提高了一定的生產成本。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，解決以上技術問題。本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，包括一米根黴發酵罐，其特徵在於，還包括一高壓泵、一膜分離反應裝置，所述膜分離反應裝置連接所述高壓泵，所述高壓泵連接所述米根黴發酵罐。本實用新型利用米根黴發酵罐對原料進行發酵，經過發酵後的發酵液通過所述高壓泵進入所述膜分離反應裝置，所述膜分離反應裝置將發酵液中的乳酸與葡萄糖進行分離，並對所述葡萄糖進ー步發酵成為乳酸輸出。所述米根黴發酵罐包括ー罐體、一過濾膜裝置、一進料輸送管道，所述進料輸送管道連接所述罐體的上部，所述罐體的下部連接所述過濾膜裝置，所述罐體通過所述過濾膜裝置連接所述高壓泵。所述過濾膜裝置對所述罐體內的發酵液進行過濾，將含有葡萄糖和乳酸的發酵液通過所述高壓泵抽向所述膜分離反應裝置內。所述過濾膜裝置包括至少ー過濾網、至少ー過濾膜、一反過濾膜，所述反過濾膜的右側設有所述高壓泵，左側設有所述過濾膜，所述過濾膜的左側設有所述過濾網。所述過濾網對所述罐體內的液體進行初步過濾，所述過濾膜將所述罐體內的乳酸、葡萄糖與其他未發酵液體分離，使含有乳酸與葡萄糖的發酵液在所述高壓泵的作用下，透過所述反過濾膜流向所述膜分離反應裝置內。所述過濾網的孔徑為0. 1-0. 5毫米，所述過濾膜的孔徑為0. 02-0. 08毫米。以便將所述罐體內的雜質阻擋在所述罐體內。提高所述過濾膜的過濾效率和過濾負荷。[0011]所述膜分離反應裝置包括一乳酸菌發酵腔體、兩微孔過濾膜，兩微孔過濾膜分別為葡萄糖過濾膜、乳酸過濾膜。所述高壓泵連接所述葡萄糖過濾膜，所述葡萄糖過濾膜連接所述乳酸過濾膜，所述乳酸過濾膜與所述葡萄糖過濾膜之間設有所述乳酸菌發酵腔體。所述葡萄糖過濾膜可使葡萄糖與乳酸一起通過，而將其餘細菌所述葡萄糖過濾膜處，以便葡萄糖通過所述葡萄糖過濾膜進入所述乳酸菌發酵腔體內進行發酵。而所述乳酸過濾網可使乳酸通過，將葡萄糖攔截在所述乳酸過濾膜處，以便所述乳酸菌發酵腔體對葡萄糖充分發酵。還包括一乳酸儲存罐，所述乳酸儲蓄罐連接所述乳酸過濾膜。以便將乳酸收集入所述乳酸儲蓄罐內。所述過濾膜可以採用疏水性PTFE微濾膜，疏水性PTFE微濾膜具有幾號的化學穩定性，可耐強酸、強鹼和各種有機溶剤。所述葡萄糖過濾膜、乳酸過濾膜採用中空纖維膜。所述中空纖維膜可見大分子溶質截留，並將小分子溶質透過膜壁為濾出液，達到物質分離的效果，且所述中空纖維膜膜孔不易被堵塞可長期使用，高效節能。有益效果由於採用上述技術方案，本實用新型先利用米根黴對澱粉類原料進行初歩發酵，發酵後得到乳酸和葡萄糖的混合發酵液，隨後該發酵液通過高壓泵傳送至膜分離反應裝置內進行乳酸菌的第二次發酵，使得混合發酵液得到充分的發酵並轉化為乳酸，所述乳酸不僅純度偏高，且由於原料採用澱粉類原料，生產成本低廉。
圖I為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖1，基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，包括一米根黴發酵罐1，還包括一高壓泵2、一膜分離反應裝置3，膜分離反應裝置3連接高壓泵2，高壓泵2連接米根黴發酵罐I。本實用新型利用米根黴發酵罐I對原料進行發酵，經過發酵後的發酵液通過高壓泵進入膜分離反應裝置，膜分離反應裝置將發酵液中的乳酸與葡萄糖進行分離，並對葡萄糖進ー步發酵成為乳酸輸出。米根黴發酵罐I包括ー罐體11、一過濾膜裝置13、一進料輸送管道12，進料輸送管道12連接罐體11的上部，罐體11的下部連接過濾膜裝置13，罐體11通過過濾膜裝置13連接高壓泵2。過濾膜裝置13對罐體內的發酵液進行過濾，將含有葡萄糖和乳酸的發酵液通過高壓泵2抽向膜分離反應裝置3內。過濾膜裝置13包括至少ー過濾網、至少ー過濾膜、一反過濾膜，反過濾膜的右側設有高壓泵3，左側設有過濾膜，過濾膜的左側設有過濾網。過濾網對罐體內的液體進行初步過濾,過濾膜將罐體內的乳酸、葡萄糖與其他未發酵液體分離，使含有乳酸與葡萄糖的發酵液在高壓泵的作用下，透過反過濾膜流向膜分離反應裝置內。過濾網的孔徑為0.1-0. 5毫米，過濾膜的孔徑為0.02-0. 08毫米。以便將罐體內的雜質阻擋在罐體內。提高過濾膜的過濾效率和過濾負荷。[0021]膜分離反應裝置3包括一乳酸菌發酵腔體32、兩微孔過濾膜，兩微孔過濾膜分別為葡萄糖過濾膜31、乳酸過濾膜33。高壓泵2連接葡萄糖過濾膜31，葡萄糖過濾膜31連接乳酸過濾膜33，乳酸過濾膜33與葡萄糖過濾膜之間設有乳酸菌發酵腔體32。葡萄糖過濾膜31可使葡萄糖與乳酸一起通過，而將其餘細菌葡萄糖過濾膜處，以便葡萄糖通過葡萄糖過濾膜31進入乳酸菌發酵腔體32內進行發酵。而乳酸過濾網33可使乳酸通過，將葡萄糖攔截在乳酸過濾膜33處，以便乳酸菌發酵腔體32對葡萄糖充分發酵為乳酸後，方可通過乳酸過濾膜33。還包括一乳酸儲存罐4，乳酸儲蓄罐4連接乳酸過濾膜33。以便將乳酸收集入乳酸儲蓄罐4內。 過濾膜可以採用疏水性PTFE微濾膜，疏水性PTFE微濾膜具有幾號的化學穩定性，可耐強酸、強鹼和各種有機溶剤。葡萄糖過濾膜31、乳酸過濾膜33採用中空纖維膜。中空纖維膜可見大分子溶質截留，並將小分子溶質透過膜壁為濾出液，達到物質分離的效果，且中空纖維膜膜孔不易被堵塞可長期使用，高效節能。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，包括一米根黴發酵罐，其特徵在於，還包括一高壓泵、一膜分離反應裝置，所述膜分離反應裝置連接所述高壓泵，所述高壓泵連接所述米根黴發酵罐。
2.根據權利要求I所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述米根黴發酵罐包括一罐體、一過濾膜裝置、一進料輸送管道，所述進料輸送管道連接所述罐體的上部，所述罐體的下部連接所述過濾膜裝置，所述罐體通過所述過濾膜裝置連接所述高壓泵。
3.根據權利要求2所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述過濾膜裝置包括至少一過濾網、至少一過濾膜、一反過濾膜，所述反過濾膜的右側設有所述高壓泵，左側設有所述過濾膜，所述過濾膜的左側設有所述過濾網。
4.根據權利要求3所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述過濾網的孔徑為0. 1-0. 5毫米，所述過濾膜的孔徑為0. 02-0. 08毫米。
5.根據權利要求4所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述膜分離反應裝置包括一乳酸菌發酵腔體、兩微孔過濾膜，兩微孔過濾膜分別為葡萄糖過濾膜、乳酸過濾膜。
6.根據權利要求5所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述高壓泵連接所述葡萄糖過濾膜，所述葡萄糖過濾膜連接所述乳酸過濾膜，所述乳酸過濾膜與所述葡萄糖過濾膜之間設有所述乳酸菌發酵腔體。
7.根據權利要求6所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於還包括一乳酸儲存罐，所述乳酸儲蓄罐連接所述乳酸過濾膜。
8.根據權利要求7所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述過濾膜採用的疏水性PTFE微濾膜。
9.根據權利要求7所述的基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，其特徵在於所述葡萄糖過濾膜、乳酸過濾膜採用中空纖維膜。
專利摘要本實用新型涉及發酵設備領域，具體涉及一種乳酸發酵裝置。基於雙菌發酵的乳酸發酵裝置，包括一米根黴發酵罐，還包括一高壓泵、一膜分離反應裝置，所述膜分離反應裝置連接所述高壓泵，所述高壓泵連接所述米根黴發酵罐。由於採用上述技術方案，本實用新型先利用米根黴對澱粉類原料進行初步發酵，發酵後得到乳酸和葡萄糖的混合發酵液，隨後該發酵液通過高壓泵傳送至膜分離反應裝置內進行乳酸菌的第二次發酵，使得混合發酵液得到充分的發酵並轉化為乳酸，所述乳酸不僅純度偏高，且由於原料採用澱粉類原料，生產成本低廉。
文檔編號C12M1/00GK202509078SQ20122008430
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者盛莉 申請人:上海理工大學