專利名稱：一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于中藥固態發酵研究領域，特別涉及到一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置。
背景技術：
中藥固態發酵源自古代的"制曲工藝"，近代生產工藝有一定發展。在固態發酵中，
發酵菌是在接近自然條件的狀況下生長的，有可能產生一些在液體培養中并不產生的代謝
產物，比如只有通過固態發酵方可制得中藥神曲。不過，中藥固態發酵通常是靜止的，在靜
止固態發酵過程中物料容易結塊，菌絲僅在表面生長，難以深入發酵基質內部，同時固態發
酵傳質傳熱效率低，發酵周期長，設備未能實現機械化和自動化，這些問題限制了中藥固態
發酵產業化發展進程。雖然機械攪拌通常是強化傳質傳熱的有效手段，但是在中藥固態發
酵工藝中，發酵菌種絕大多數都是藥用真菌，機械攪拌所造成的剪切力往往造成菌絲斷裂，
大大影響藥用真菌的生長，因此中藥固態發酵至今仍以靜態發酵為主。 中國發明專利ZL 200610017078. X提供了一種可用于固態基質的蠕動式發酵罐，
但其存在一定的局限性支撐壁內腔不能容納發酵物料，減小了發酵罐的整體實際可利用
容積；以壓電片和彈簧作為驅動力，如果液體管道漏液容易造成罐體導電，存在安全隱患；
結構過于復雜，制造成本較高，不利于工程放大；中藥發酵基質淀粉、油脂和蛋白質的含量
較高，僅僅依靠柔性壁的蠕動無法有效避免中藥基質在固態發酵過程中的結塊。 本發明從胃腸蠕動受到啟發，借助仿生學的理論，將蠕動式發酵引入中藥固態發
酵，以法向作用力實現動態固態發酵過程，既強化了傳質傳熱，又從根本上避免了傳統機械
攪拌所帶來的剪切力對菌體的不利影響，顛覆了長期以來靜止的和機械攪拌式的中藥固態
發酵方式，提供了一種新型的蠕動式的中藥固態發酵技術及裝置。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種發酵技術及裝置，尤其是可用于中藥固態發酵的一種蠕動式發酵技術及裝置。 本發明采用如下技術方案提供一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特
點是在發酵罐底部鋪設2-8個氣囊，通過壓縮機周期性壓入空氣，氣囊隨著漲縮，在中藥固
態發酵過程中通過控制器實現蠕動式周期剌激，強化發酵過程中的傳質傳熱。 按照技術方案提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特點是所述
氣囊的材料是硅橡膠， 一面粘在發酵罐底部，另一面分布泡狀突起。 按照技術方案提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特點是所述
泡狀突起高度與氣囊鼓脹時高度的比例為i : 5 i : 20，泡狀突起的面積與氣囊面積的比例為i : io i : ioo。 按照技術方案提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特點是所述發酵罐底部鋪設氣囊為太極圖形狀、U形、M形、半圓形或條形。
按照技術方案提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特點是所述
氣囊通過壓縮機壓入空氣或水達到膨脹。 按照技術方案提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其實質性特點是所述
控制器調節壓縮機和電磁閥開關，從而控制氣囊周期性漲縮。
本發明提供的一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其優點在于
1.氣囊鋪設在發酵罐底部，罐體容積得到有效利用； 2.通過發酵罐底部氣囊的周期蠕動，對于固態發酵過程中的中藥可以起到混合、疏松、防止物料結塊的作用，借助周期剌激強化中藥固態發酵； 3.可以通過調整氣囊表面結構，改變氣囊鋪設數目和角度，對不同中藥原料的固
態發酵發揮不同的周期蠕動剌激作用； 4.結構簡單，成本較低，有利于設備放大。
圖1是一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置結構原理簡圖的主視圖
圖2是一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置結構原理簡圖的俯視圖
圖3是一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置結構原理簡圖的側視圖
圖4是一種四氣囊中藥蠕動式固態發酵技術及裝置結構原理簡圖的俯視 圖中1.氣囊，2.氣囊，3.電磁閥，4.電磁閥，5.發酵罐，6.進料口。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。
實施例1 將450g生黃芪粗粉與50g麩皮混合，加入500ml蒸餾水，121t:蒸汽滅菌30min，接入搖瓶培養的桑黃菌種，通過進料口 (6)置于滅菌后的蠕動式發酵罐(5)中，打開空氣壓縮機，通過控制器和電磁閥(3、4)，向氣囊(1)充入空氣，維持30s后氣囊(1)放氣，同時向氣囊(2)充氣，充滿后維持30s，然后放氣，再向氣囊(1)充氣，如此循環往復，直至發酵結束。
將發酵物料干燥，提取得到粗多糖25. 54g，相比靜止發酵周期縮短10天，多糖得率提高8. 42%。
實施例2 本實施例采用圖4所示一種四氣囊中藥蠕動式固態發酵裝置。 稱取500g生黃芪粗粉，加入500ml蒸餾水，12rC蒸汽滅菌30min，接入搖瓶培養的
靈芝菌，通過進料口置于滅菌后的蠕動式發酵罐中，打開水泵，通過控制器和電磁閥，向其
中一個氣囊中充水，維持膨脹狀態3min后，將水注入下一個氣囊，維持3min，再將水注入下
一個氣囊，如此依次膨脹收縮，直至發酵結束。 將發酵物料干燥，提取得到粗多糖27. 63g。
權利要求
一種中藥蠕動式固態發酵裝置，由發酵罐(5)、氣囊(1、2)、壓縮機和控制器組成，其特征是，氣囊(1、2)鋪設在發酵罐(5)底部，壓縮機與氣囊(1、2)通過管道連通，管道中段設電磁閥(3、4)，控制器連接電磁閥(3、4)控制空氣進出氣囊(1、2)，在中藥固態發酵過程中，開啟壓縮機，通過控制器調節電磁閥(3、4)開關，氣囊(1、2)周期交替鼓脹和收縮。
2. 根據權利要求1所述的氣囊，其特征是，其一面粘在發酵罐底部，另一面分布泡狀突起。
3. 根據權利要求2所述的泡狀突起，其高度與氣囊鼓脹時高度的比例為1 : 5 i : 20，泡狀突起的面積與氣囊面積的比例為i : io i : ioo。
4. 根據權利要求i所述的氣囊，其特征是，氣囊通過壓縮機壓入空氣或水泵注水達到鼓脹。
5. 根據權利要求1所述的氣囊，其特征是，氣囊的材料是硅橡膠。
6. 根據權利要求1所述的氣囊，其特征是，氣囊數目為2-8個。
7. 根據權利要求1所述的鋪設在發酵罐底部的氣囊，其鋪設的形狀為太極圖形狀、U形、M形、半圓形或條形。
8. —種中藥蠕動式固態發酵技術，其特征在于，將中藥滅菌接種后置于中藥蠕動式固態發酵裝置中，打開空氣壓縮機或水泵，鼓動發酵罐底部的氣囊，保持10-300s后，放氣或排水，待氣囊收縮后重新注入空氣或水，如此循環往復。
全文摘要
本發明公開了一種中藥蠕動式固態發酵技術及裝置，其技術方案是在發酵罐底部鋪設2-8個硅橡膠材質的氣囊，氣囊呈太極形狀、U形、M形、半圓形或條形，氣囊上面設有泡狀突起，氣囊與壓縮機連接，通過控制器周期開合電磁閥，在中藥固態發酵過程中氣囊此消彼漲，從而實現周期性蠕動刺激，對于固態發酵過程中的中藥基質可以起到混合、疏松、防止物料結塊的作用，強化固態發酵過程中的傳質傳熱，縮短發酵周期，提高發酵效率和產物得率。
文檔編號C12M1/02GK101768546SQ20101011373
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者陳國忠, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所