專利名稱：食用菌液體菌種培養接種一體化裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，屬于機械制造技術領域，它主要用于食用菌液體菌種自動培養和自動接種生產。
背景技術：
目前國內外食用菌生產企業和農戶，利用液體菌種生產食用菌還很少。其中，利用液體菌種生產食用菌的企業，其菌種培養和接種裝置一般單獨配置，相對獨立，一方面自動化程度低，另一方面菌種從培養罐引入到接種設施容易引起污染。目前高效無污染自動接種裝置缺乏，主要采用人工方式進行液體菌種接種。人工接種不但勞動強度大，生產成本高，而且生產過程中容易產生二次污染，嚴重影響菌種質量和生產。現有接種設施(包括接種裝置、接種機、接種槍或接種器)主要有兩大類一類是自動化程度高，但結構復雜，成本高裝置，如日本精機株式會社在中國申請的01803101.3專利《液體菌種接種裝置》，連云港國鑫醫藥設備有限公司申請的03277859.7專利和200320110460.7專利《液體菌種接種裝置》，主要考慮了培養瓶蓋打開和蓋實裝置，設備加工制造要求高，制造成本高，易使瓶蓋和瓶損壞，使用成本高。這類裝置一方面經濟上不能適應目前國內大多數食用菌生產企業和農戶的經濟承受能力；另一方面，在工藝上也不能滿足目前袋裝生產食用菌要求。另一類是自動化程度低，人工勞動程度大裝置，如87209482專利《袋栽食用菌液體菌種多管接種器》、92105810.1專利《食用菌液體菌種接種工具與工藝》、200410018344.1專利《增氧式液體菌種的生產接種方法和裝置》，03240199.X專利《液態菌種制種接種機》，存在滅菌效果差、容易二次污染、接種量控制困難、定量不準等缺點。
發明內容
本發明的目的在于克服上述存在的不足，提供一種食用菌液體菌種培養和接種一體化裝置。利用該裝置可以按照消毒滅菌工藝要求對培養和接種裝置一起進行自動高壓高溫滅菌處理，按照液體菌種培養工藝要求進行培養環境(溫度、PH值和溶氧含量等)自動控制，按照接種量和接種方式(表面布種或插入布種)要求，將液體菌種均勻接入袋裝或瓶裝培養基中。
本發明公開一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，在現有食用菌液體菌種培養罐上，有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置及與這些裝置相連的控制部分，其特征是菌液出管經過電磁液壓閥通過三通接頭與接種定量部分和接種槍部分連接，進氣管通過氣壓電磁閥和高壓潔凈空氣或者蒸汽相連，培養罐水加熱層進水管通過三通接頭和電磁閥，也與高壓潔凈空氣部分相連。這樣利用培養罐加熱裝置產生高溫蒸汽可以直接對培養罐和接種裝置一起進行密封高壓高溫消毒滅菌，并且保持密封直到使用，不容易產生二次污染。
本發明所述接種定量部分由定量室、可調節定量的活塞、氣體進出電磁閥和氣體三通接頭組成。接種槍部分由軟管以及接種控制電磁閥、接種槍座、可更換的接種嘴和接種嘴蓋組成。接種槍座可以通過手柄手工接種，也可以由氣缸驅動自動接種。接種嘴可以是適于表面布種的平頭型，也可以是適于插入布種的尖頭型，在接種嘴上均勻布有小孔，以便布種均勻。
本發明所述的平頭接種嘴或者尖頭接種嘴下方是接種工作臺或者自動輸送機，在其上設有待接種袋裝或瓶裝培養基，通過在現有的罐裝生產線輸送機基礎上進行改裝，按生產節拍要求與定量部分和接種槍部分進行協調控制。
本發明所述的控制部分，可以是傳統手工電氣控制系統或者PLC自動控制系統。通過對氣壓電磁閥、液壓電磁閥、接種驅動氣缸控制閥和輸送機驅動電機啟動/停止電氣控制或者PLC控制，完成裝置滅菌、液體菌種培養和液體菌種接種等工藝過程。
本發明與現有技術相比，液體菌種培養和接種裝置滅菌一體化，滅菌、培養、接種生產自動化程度高，不容易產生污染；接種量可調節、控制準確；接種方式可以是表面布種，也可以是插入布種；裝置可以手工操作也可以自動操作；結構緊湊、簡單，成本低；既適合農戶小批量液體菌種培養接種，也適合生產企業大批量液體菌種自動培養接種，便于推廣應用。
圖1為本發明液體菌種培養接種一體化裝置結構示意圖。
圖中包括出水管與閥1，培養罐體2，進水電磁閥3，三通接頭4，出氣管及電磁閥5，蒸汽管及電磁閥6，三通接頭7，高壓進氣總管及電磁閥8，空氣過濾器9，三通接頭10，進氣管及電磁閥11，壓力表12，菌液進管及電磁液壓閥13，菌液出管及電磁液壓閥14，接種定量部分15，凈氣進氣管及電磁閥16，氣三通接頭17，定量室18，活塞19，排氣管及電磁閥20，三通接頭21，接種槍部分22，接種控制液壓電磁閥23，軟管24，氣缸25，操作手柄及接種控制開關26，接種槍座27，平頭接種嘴28，尖頭接種嘴29，嘴蓋30，袋裝或瓶裝培養基31，接種工作臺或者自動輸送機32，電氣控制箱或者PLC控制箱33，操作按鈕和開關34。
具體實施例方式
食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，如圖所示。它設有常規的培養罐體2，在其上設有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置。培養罐體2上還設有進氣管及電磁閥11、出氣管及電磁閥5、菌液進管及電磁液壓閥13、菌液出管及電磁液壓閥14。培養罐2水加熱層出水管與閥1連接，進水管通過三通接頭4分別與進水電磁閥3、蒸汽管及電磁閥6相連接。蒸汽管及電磁閥6通過三通接頭7與高壓進氣總管及電磁閥8、空氣過濾器9連接。空氣過濾器9通過三通接頭10分別與電磁閥11、電磁閥16連接，提供高壓潔凈空氣或者蒸汽。
菌液出管及電磁液壓閥14通過三通接頭21與接種定量部分15的定量室18和接種槍部分22的接種控制液壓電磁閥23連接。接種定量部分15的定量室18內設有活塞19，通過調節活塞19厚度，可調節充滿定量室18的菌液容量。定量室18另一頭通過氣三通接頭17分別與凈氣進氣管及電磁閥16和排氣管及電磁閥20相連接。接種槍部分22的接種控制液壓電磁閥23通過軟管24與接種槍座27連接，接種槍座27中部設有操作手柄及接種控制開關26，操作手柄26可以手工操作，也可以由氣缸25驅動，接種槍座27另一端接可更換接種嘴(平頭接種嘴28或者尖頭接種嘴29)。平頭接種嘴28適于表面布種，尖頭接種嘴29適于插入布種。在接種嘴上均勻布有小孔，以便布種均勻。在接種嘴上可以通過螺紋旋上嘴蓋30，以便在高溫滅菌時密封接種嘴，在平時不接種時防止接種嘴污染。在接種槍部分22的正下方是接種工作臺或者自動輸送機32，在其上是待接種袋裝或瓶裝培養基31。
在接種工作臺或者自動輸送機32下方有電氣控制箱或者PLC控制箱33，在接種工作臺或者自動輸送機32上設有操作按鈕和開關34。按照工藝節拍要求控制操作按鈕和開關34和操作手柄上接種控制開關27，通過對氣壓電磁閥、液壓電磁閥、接種氣缸控制閥和輸送機驅動電機等啟動或者停止電氣控制或者PLC控制，實現裝置滅菌、液體菌種培養和液體菌種接種等工藝過程。
裝置滅菌、液體菌種培養和液體菌種接種等工藝過程如下(1)裝置高溫滅菌工藝過程第一步，關閉電磁閥1、電磁閥6，打開進水電磁閥3，并接自來水，控制培養罐2水加熱層水到一定高度，關閉電磁閥3。
第二步，關閉電磁閥5、電磁閥8、電磁閥13、電磁閥20，并擰上接種嘴蓋30，打開電磁閥6、電磁閥11、電磁閥14、電磁閥16、電磁閥23，接通培養罐加熱電阻絲電源加溫，直到水沸騰并產生高溫水蒸氣，壓力表12達到一定氣壓，控制電磁閥5、電磁閥8、電磁閥13或者電磁閥20使高溫水蒸氣在一定氣壓下保持一定時間。
第三步，高溫水蒸氣自然冷卻，使裝置冷卻到常溫，完成消毒工作。
(2)裝置輸入培養液、菌種母液或pH值調節液工藝過程第一步，將具有高壓的培養液罐、菌種母液罐或pH值調整液罐連接到菌液進管及其電磁液壓閥13，并打開電磁液壓閥13、電磁閥5，在一定流量一定時間內通過高壓壓入培養罐一定量液體。
第二步，關閉電磁閥5、電磁閥13，完成進液工作。
(3)裝置增加溶氧含量或增加氣壓工藝過程第一步，關閉電磁閥6、電磁閥13、電磁閥16、電磁閥14，將高壓新鮮空氣接入高壓進氣總管及電磁閥8。
第二步，打開電磁閥8、電磁閥11，將消毒過濾高壓潔凈空氣引入培養罐培養液中，增加溶氧含量和氣壓。通過控制電磁閥5，使罐體內(壓力表12)保持一定氣壓，直到溶氧含量達到一定值。
第三步，關閉電磁閥8、電磁閥11和電磁閥5，完成增加溶氧含量或增加氣壓工作。
(4)裝置接種工藝過程第一步，關閉電磁閥5、電磁閥6、電磁閥13、電磁閥16、電磁閥23，將高壓新鮮空氣接入高壓進氣總管及電磁閥8。
第二步，打開電磁閥8、電磁閥11，將消毒過濾高壓潔凈空氣引入培養罐培養液中，增加氣壓。通過控制電磁閥5，使罐體內(壓力表12)保持接種要求氣壓。擰開接種嘴蓋30。
第三步，打開電磁閥14和排氣電磁閥20，關閉電磁閥16和電磁閥23，通過高壓凈氣將菌種液充滿定量室。此時活塞向上運動到上位。
第四步，將接種嘴28或者29對準并插入袋或瓶裝培養基31的口。關閉電磁閥14和排氣電磁閥20，打開電磁閥16和電磁閥23，通過高壓凈氣將定量室內菌種液排入培養袋或瓶內，定量活塞向下運動到下位。
第五步，關閉電磁閥16和電磁閥23，完成一次接種工作。重復第三步到第五步依次對其它袋或瓶裝培養基接種。
第六步，接種過程中暫停接種工作，或者接種結束，及時將接種嘴蓋30擰上察干凈的接種嘴28或者29。
權利要求
1.一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，在現有食用菌液體菌種培養罐(2)上，設有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置及與這些裝置相連的控制部分，其特征在于菌液出管及電磁液壓閥(14)通過三通接頭(21)與接種定量部分(15)和接種槍部分(22)連接，進氣管及電磁閥(11)通過三通接頭(10)和產生高壓潔凈空氣或者蒸汽的空氣過濾器(9)連接，培養罐(2)水加熱層進水管通過三通接頭(4)和電磁閥(3)、電磁閥(6)連接，空氣過濾器(9)和電磁閥(6)通過三通接頭(7)與高壓進氣總管及電磁閥(8)連接。
2.根據權利要求1所說的一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，其特征在于接種定量部分(15)由凈氣進氣管及電磁閥(16)，氣三通接頭(17)，定量室(18)、可調節定量的活塞(19)、排氣管及電磁閥(20)組成，凈氣進氣管及電磁閥(16)通過三通接頭(10)和產生高壓潔凈空氣或者蒸汽的空氣過濾器(9)連接。
3.根據權利要求1所說的一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，其特征在于接種槍部分(22)由接種控制液壓電磁閥(23)，軟管(24)，氣缸(25)，接種槍座(27)，操作手柄及接種控制開關(26)，平頭接種嘴(28)或者尖頭接種嘴(29)，嘴蓋(30)組成，接種槍座(27)上方通過軟管(24)與接種控制液壓電磁閥(23)連接，接種槍座(27)下方與接種嘴(28或29)連接，接種槍座(27)中部設有操作手柄及接種控制開關(26)，在接種嘴(28或29)上均勻布有小孔，并設有與嘴蓋(30)相配的螺紋。
全文摘要
本發明公開一種食用菌液體菌種培養接種一體化裝置，涉及機械制造技術領域，主要用于食用菌液體菌種自動培養和自動接種生產。其特征在于培養罐體2經過菌液出管及電磁閥14通過三通接頭21與接種定量部分15和接種槍部分22連接；接種定量部分15主要是定量室16，內有厚度可調節活塞17，調節接種量；接種槍部分22包括電磁閥23、軟管24、氣缸25、操作手柄26、接種槍座27、平頭接種嘴28或者尖頭接種嘴29、嘴蓋30等，對袋裝或瓶裝培養基31實現手工或者自動表面布種或者插入布種；裝置由傳統電氣控制或者PLC控制33，通過操作按鈕34，實現人工或者自動消毒滅菌、進培養液、培養環境控制、接種等工藝過程。
文檔編號C12M3/00GK1800339SQ20051009461
公開日2006年7月12日 申請日期2005年9月29日 優先權日2005年9月29日
發明者李萍萍, 張西良, 胡永光, 陳娟, 毛翠云 申請人:江蘇大學