固體基質發酵裝置及其使用方法與流程

2023-04-29 00:56:56

本發明涉及一種固體發酵裝置及其使用方法。

背景技術：

固體發酵是指沒有或幾乎沒有自由水存在下，在有一定溼度的水不溶性固態基質中，用一種或多種微生物進行生物反應的過程，因此固態發酵是以氣相為連續相的生物反應過程。

目前固體基質發酵所採用的發酵裝置都主要採用噴霧式接菌，該方式具有接菌均勻的特點；但噴霧接菌過程中不可避免的加入大量水分，同時固體基質發酵過程中也會產生大量的水分，導致發酵的固體基質中自由水含量較高，易引發些雜菌生長，影響產品質量。然而現有固體基質發酵裝置都不具備發酵後乾燥的功能。

技術實現要素：

本發明是為了解決現有固體基質發酵裝置不具備發酵後乾燥功能的缺陷，而提供的一種固體基質發酵裝置及其使用方法。

固體基質發酵裝置包括殼體、上蓋、攪拌葉片、電機、噴霧裝置和凍幹空氣導入裝置，攪拌葉片與電機轉軸連接，噴霧裝置設置在上蓋；攪拌葉片的下邊緣與殼體底部緊密貼合。

上述固體基質發酵裝置的使用方法：

一、將固體基質發酵材料加入殼體，閉合上蓋，然後加熱高溫滅菌；

二、攪拌固體基質發酵材料的同時噴霧接種微生物；

三、控制發酵工藝條件進行固體基質發酵；

四、通入滅菌的凍幹空氣進行乾燥，即完成固體基質發酵。

本發明固體基質發酵裝置不必將接菌後的固體基質移出即可實現乾燥，避免了雜菌的汙染，且乾燥過程不影響接種微生物的活性，反而能降低接種微生物的新陳代謝速度，更長時間的保持接種微生物的活性。

本發明裝置同樣適合乾燥接種厭氧微生物的固體基質發酵。

本發明固體基質發酵裝置不採用密封方式，因此對於殼體的要求低，製作成本低；而且具有結構簡單、乾燥速度快的優點。

本發明固體基質發酵裝置中攪拌葉片的下邊緣與殼體底部緊密貼合，攪拌過程發酵裝置內部無死角，固體基質發酵材料混合均一、乾燥徹底。

由本發明固體基質發酵裝置製備出的固體基質，因為含水量低，固體基質中營養物濃度均一，不存在梯度，具有發酵均勻，菌體的生長、對營養物的吸收和代謝產物的分泌均勻的優點。

附圖說明

圖1是具體實施方式一固體基質發酵裝置結構剖面示意圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限於以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式固體基質發酵裝置包括殼體1、上蓋2、攪拌葉片3、電機4、噴霧裝置5和凍幹空氣導入裝置，攪拌葉片3與電機轉軸連接，噴霧裝置5設置在上蓋2；攪拌葉片3的下邊緣與殼體1底部緊密貼合。

本實施方式固體基質發酵裝置在使用過程中未採用真空或高壓工藝，所以不採用密封方式，凍幹空氣與固體基質材料接觸後可從殼體與上蓋之間的縫隙溢出。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：該固體基質發酵裝置為立式。其它與實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二的不同點是：該固體基質發酵裝置殼體底部為圓弧面。其它與實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一的不同點是：凍幹空氣導入裝置包括空氣滅菌過濾設備、氣體壓縮機和管線。其它與實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一的不同點是：殼體底部設置有進氣口。其它與實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一的不同點是：所述凍幹空氣導入裝置與噴霧頭聯通；或者在上蓋上設置噴氣嘴，凍幹空氣導入裝置與噴氣嘴聯通；或者凍幹空氣導入裝置與進氣口聯通。其它與實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一的不同點是：噴霧頭與噴氣嘴設置在上蓋中央區域。其它與實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一的不同點是：固體基質發酵裝置具有雙層殼體。其它與實施方式一至七之一相同。

本實施方式固體基質發酵裝置具有雙層殼體，具有保溫、升溫或降溫的作用。

具體實施方式九：本實施方式為具體實施方式一固體基質發酵裝置的使用方法：

一、將固體基質發酵材料加入殼體，閉合上蓋，然後加熱高溫滅菌；

二、攪拌固體基質發酵材料的同時噴霧接種微生物；

三、控制發酵工藝條件進行固體基質發酵；

四、通入滅菌的凍幹空氣進行乾燥，便完成固體基質發酵，即可分裝。

具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式九的不同點是：步驟三發酵過程中所需無菌氣體由凍幹空氣導入裝置通入。其它步驟及參數與實施方式九相同。

本實施方式在步驟二和三過程中由凍幹空氣導入裝置向本發明裝置內導入所需的無菌氣體，可以保持裝置內為正壓，外界微生物不會進入裝置內，不造成雜菌汙染。

具體實施方式十一：本實施方式與具體實施方式九或十的不同點是：步驟四通入滅菌的凍幹空氣的同時進行攪拌。其它步驟及參數與實施方式九或十相同。

攪拌使固體基質形成漩渦，固體基質由四周向中心塌陷、翻滾，從而與凍幹空氣充分接觸，加快乾燥速度。

具體實施方式十二：本實施方式與具體實施方式九至十一的不同點是：殼體底部設置有進氣口；步驟三發酵過程中由進氣口向固體基質發酵裝置內通入發酵所需的無菌氣體。