一種常壓發酵設備的制作方法
【專利摘要】一種常壓發酵設備，包含:一發酵槽，具有一攪拌機與一通氣孔；一水質過濾裝置，與該發酵槽以至少一管路相連接；一加熱裝置，與該水質過濾裝置相連接；一離心泵，以該至少一管路與該水質過濾裝置以及該發酵槽相連接；以及一控制系統，分別與該發酵槽、該加熱裝置、該離心泵、該水質過濾裝置電性相連。本實用新型提供一種簡單且可在常壓下發酵的發酵設備，另外，還可以自動化并連續一貫的生產液態發酵產品，不僅可大量生產，得到的液態發酵產品還可直接使用不需再經過其它過濾程序，可設置于大型農場內使得施用取得容易。
【專利說明】一種常壓發酵設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種常壓發酵設備，尤指一種可凈水并自動化連續一貫的生產液態發酵產品的常壓發酵設備。
【背景技術】
[0002]目前利用發酵方式所生產出來的制品，早已被廣泛用于我們的日常生活之間，例如農業上使用的肥料，調理食物所使用的醬油、酒類、醋以及我們飲用的發酵乳制品等等，而傳統用來制造此類發酵制品的發酵設備，大多需以加壓發酵槽及非連續化的液態發酵方式來生產，在液態發酵的時候常常會經過許多不同的設備，例如從大搖床混和之后，再移往發酵罐之中執行發酵，在發酵的動作不連續執行的情況下，很容易因為一些外在的污染，影響到產物的質量，以致于在發酵完成之后需要再經過過濾裝置過濾等程序，來確保產物的質量。
[0003]相對來說，對于用于發酵反應時的水質，亦是影響發酵非常重要的一個環節，而傳統的發酵水質要求僅以飲用水標準為主，但飲用水常常會含有一些鎂離子(Mg2+)或鈣離子(Ca2+)等金屬離子，這些金屬離子不僅會影響功能性菌種在發酵時的效率，甚至可能造成產物和離子螯合變質等情況。并且，傳統發酵設備和凈水儀器并未直接相連，因此在發酵反應用水進到發酵設備之前，也容易因外在的污染使得發酵反應用水水質受到污染，進而影響到發酵產物的質量。
【發明內容】
[0004]因此，有鑒于傳統發酵設備在動作不連續執行的情況下，容易因外在污染影響到產物的質量，造成發酵完成后需再經過過濾裝置過濾等程序來確保產物的質量，以及水質及發酵液質量控管不易而引發對發酵產品質量的疑慮，或是需以加壓的方式才能達到發酵效率，故本實用新型提供了一種常壓發酵設備，不僅從液態發酵時所使用的水源水質開始講究，使得常壓發酵后得到的液態發酵產品不需再經過其它過濾程序便可直接使用，還可自動化并連續一貫的生產發酵產品，大量生產，更可直接將本實用新型的常壓發酵設備，設置于大型農場內，使得施用取得容易。
[0005]本實用新型的常壓發酵設備，包含一發酵槽，具有一攪拌機與一通氣孔；一水質過濾裝置，具有一儲水桶、一全自動硬水軟化器與一逆滲透機，該全自動硬水軟化器與該逆滲透機相連接，該逆滲透機與該儲水桶相連接，該儲水桶與該發酵槽以該至少一管路相連接；一加熱裝置，與該水質過濾裝置相連接；一離心泵，以該至少一管路與該水質過濾裝置以及該發酵槽相連接。
[0006]該常壓發酵設備還可包含一控制系統，分別與該發酵槽、該加熱裝置、該離心泵、該水質過濾裝置電性相連，可以自動化控制并連續一貫的生產液態發酵產品。
[0007]上述加熱裝置可為電熱器或電熱管，用以對該儲水桶進行加溫動作，另還可設置一降溫裝置，該降溫裝置可為一冰水機，以該至少一管路與該儲水桶相連接，并與該控制系統電性連接，該降溫裝置用以對該儲水桶進行快速降溫動作。另本實用新型的該常壓發酵設備還可包含一空氣過濾裝置，該空氣過濾裝置與該發酵槽的該通氣孔相連接，該空氣過濾裝置與該控制系統電性相連。其中該空氣過濾裝置具有一鼓風機與一空氣過濾器，該鼓風機與該空氣過濾器相連，且該空氣過濾器的除菌過濾精度為可濾除空氣中>1 μ m雜質及凝結水分、油份，避免發酵過程異物進入影響到發酵產品的質量。
[0008]該發酵槽設有一入料口、至少一液出入口、一液位計、一出料口與一溫度傳感器。該發酵槽、該水質過濾裝置以及該離心泵間，通過該至少一管路相互連接，該至少一管路具有閥與管配件，將該儲水桶的水送至該發酵槽內。另外，由于使用的水源水質狀況可能不同，該水質過濾裝置還可增設一砂過濾器與一全自動活性碳過濾器，該砂過濾器與該全自動活性碳過濾器相連接，該全自動活性碳過濾器與該全自動硬水軟化器相連接。除此之外，為清洗該全自動硬水軟化器使其恢復軟化能力，還可設有一鹽桶與該全自動硬水軟化器相連接。
[0009]將水源經由該水質過濾裝置中進行水質過濾、水質軟化以及逆滲透處理后得到純凈的發酵反應用水，經過該加熱裝置加熱后，通過該離心泵以真空壓差吸引原理將發酵反應用水通過該至少一管路經由該發酵槽上設置的該至少一液出入口注入該發酵槽中，并經由該發酵槽上的該溫度傳感器與該液位計得知該發酵槽的溫度與液位高度，因此當溫度過高時，還可通過該降溫裝置快速降溫。而發酵的原料與發酵功能性菌種從該入料口投入至該發酵槽中，空氣經由該空氣過濾裝置濾除>1 μ m雜質及凝結水分、油份后，由該通氣孔進入該發酵槽中。最后通過該攪拌機攪拌進行發酵，發酵完成后得到液態的發酵產品，從該出料口產出。
[0010]本實用新型的該控制系統具有一主電氣箱與一操作電氣箱，該主電氣箱與該操作電氣箱電性相連，其中該操作電氣箱為一人機界面機，具有一顯不單兀與一控制單兀，該顯示單元與該控制單元相連接。另外，該操作電氣箱還可進一步具有一通訊單元與一無線射頻辨識單元，該通訊單元與該無線射頻辨識單元分別與該控制單元相連接，該通訊單元為一 SIM卡，可通過該通訊單元傳輸設備運轉狀態給遠端管理者，因此管理者可不用親自到現場即可知道設備是否正常運作；該無線射頻辨識單元為一無線射頻讀取器，可辨識生產的產品種類與原料傳送至該控制單元。該顯示單元為一觸控面板，可進行運轉條件設定及顯示運轉狀況；該控制單元為一多功能單晶片或可編程控制器，控制該主電氣箱進行桶槽液位、加熱溫度、發酵制程、攪拌時程、清洗制程以及使用SIM卡通訊等自動控制，并將設備運轉狀態資訊儲存并回傳至該顯示單元。因此，本實用新型不僅提供一種簡單且可以自動化并連續一貫的生產液態發酵產品的常壓發酵設備，管理者可不用親自到現場即可知道設備是否正常運作，還可大量生產，得到的液態發酵產品還可直接使用不需再經過其它過濾程序，故設置于大型農場內可使得施用取得容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的常壓發酵設備結構方塊示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的控制系統結構方塊示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的常壓發酵設備具體實施例一的側面前示意圖。
[0014]圖4為本實用新型的常壓發酵設備具體實施例一的側面后示意圖。
[0015]圖5為本實用新型的常壓發酵設備另一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1為本實用新型的常壓發酵設備結構方塊示意圖。如圖1所示，本實用新型提供一種常壓發酵設備1，包含一發酵槽10、一水質過濾裝置20、一加熱裝置30、一離心泵40、一空氣過濾裝置50以及一控制系統60。其中該發酵槽10具有一攪拌機11與一通氣孔12 ；該水質過濾裝置20具有一儲水桶21、一全自動活性碳過濾器22、一全自動硬水軟化器23以及一逆滲透機24。而該逆滲透機24即具有水質過濾的功能，故該水質過濾裝置20也可不設有該全自動活性碳過濾器22。
[0017]本實用新型的該常壓發酵設備I的該加熱裝置30與該水質過濾裝置20的該儲水桶21相連接；該水質過濾裝置20與該發酵槽10間以至少一管路70相連接，且該水質過濾裝置20的該全自動活性碳過濾器22與該全自動硬水軟化器23相連接，該全自動硬水軟化器23與該逆滲透機24相連接，該逆滲透機24與該儲水桶21相連接，該儲水桶21與該發酵槽10以該至少一管路70相連接；該空氣過濾裝置50與該發酵槽10的該通氣孔12相連接；該離心泵40以該至少一管路70與該水質過濾裝置20以及該發酵槽10相連接；該控制系統60分別與該發酵槽10、該水質過濾裝置20、該加熱裝置30、該離心泵40、該空氣過濾裝置50電性相連。
[0018]還可另設置一降溫裝置80，該降溫裝置80可為一冰水機，以該至少一管路70與該儲水桶21相連接，并與該控制系統60電性連接，當加溫溫度太高時，該儲水桶21內的發酵反應用水通過該至少一管路70至該降溫裝置80，降溫后再通過該至少一管路70回到該儲水桶21，用以對該儲水桶21進行快速降溫動作。
[0019]因此，本實用新型提供一種簡單且可在常壓下發酵的發酵設備，以自動化并連續一貫的生產液態發酵產品。
[0020]圖2為本實用新型的控制系統結構方塊示意圖。如圖2所示，本實用新型的控制系統60具有一主電氣箱61與一操作電氣箱62,該主電氣箱61與該操作電氣箱62電性相連，該主電氣箱61也分別與該發酵槽10、該水質過濾裝置20、該加熱裝置30、該離心泵40以及該空氣過濾裝置50電性相連。其中該操作電氣箱62包含一顯示單元621、一控制單元622、一通訊單元623與一無線射頻辨識單元624,該顯示單元621、該通訊單元623與該無線射頻辨識單元624分別與該控制單元622相連接。該顯示單元621為一觸控面板,可進行運轉條件設定及顯示運轉狀況；該無線射頻辨識單元624為一無線射頻接收器，而產品原料上具有電子標簽，因此該無線射頻辨識單元624讀取電子標簽內的資料，辨識生產的產品種類與原料傳送至該控制單元622，亦即為RFID ;該控制單元622為一多功能單晶片或可編程控制器，控制該主電氣箱61進行自動化并連續一貫的生產液態發酵產品的設定，例如桶槽液位、加熱溫度、發酵制程、攪拌時程、清洗制程以及使用SIM卡通訊等自動控制，并將設備運轉狀態資訊儲存并回傳至該顯示單元621顯示；該通訊單元623為一 SIM卡，可進行遠端通訊并且使用者可通過該通訊單元623傳輸儲存的設備運轉狀態給遠端管理者。
[0021]因此，本實用新型通過該控制系統60可自動化進行如桶槽液位、加熱溫度、發酵制程、攪拌時程、清洗制程以及使用SIM卡通訊等自動控制，使設備以連續一貫制程生產液態發酵產品，不僅可即時得知設備運轉的狀況，遠端管理者還可不用親自到現場即可知道設備是否正常運作，一旦發現設備運作異常，即可隨時處理、維修及汰換。
[0022]圖3為本實用新型的常壓發酵設備具體實施例一的側面前示意圖，圖4為本實用新型的常壓發酵設備具體實施例一的側面后示意圖。從圖3與圖4中可知，一常壓發酵設備I包含一個三層全密閉式不銹鋼材質的發酵槽10、一水質過濾裝置20、一加熱裝置30、一離心泵40、一空氣過濾裝置50、一控制系統60以及至少一管路70。其中該水質過濾裝置20與該發酵槽10以該至少一管路70相連，該加熱裝置30與該水質過濾裝置20相連接；該空氣過濾裝置50與該發酵槽10相連接；該離心泵40以該至少一管路70與該水質過濾裝置20以及該發酵槽10相連接。
[0023]該發酵槽10設有一攪拌機11、一通氣孔12、一入料口 13、一出料口 14、至少一液出入口 15、一液位計16與一溫度傳感器17。該水質過濾裝置20具有一雙層全密閉式不銹鋼材質儲水桶21、一全自動活性碳過濾器22、一全自動硬水軟化器23、一逆滲透機24、一砂過濾器25與一鹽桶26，該砂過濾器25與該全自動活性碳過濾器22相連接，該全自動活性碳過濾器22與該全自動硬水軟化器23相連接，該全自動硬水軟化器23分別該逆滲透機24與該鹽桶26相連接，該逆滲透機24與該儲水桶21相連接，該儲水桶21與該發酵槽10以該至少一管路70相連接。該離心泵40以該至少一管路70與該發酵槽10以及該水質過濾裝置20相連接，其中該至少一管路70具有閥與管配件，閥采用電動式球塞閥自動切換。該空氣過濾裝置50具有一環式鼓風機51與一空氣過濾器52,該鼓風機51與該空氣過濾器52相連接，該空氣過濾器52的除菌過濾精度為可濾除>1 μ m雜質及凝結水分、油份，避免發酵過程異物進入影響到發酵產品的質量。
[0024]將河水、地下水或自來水經由該水質過濾裝置20的該砂過濾器25濾除水中顆粒較大的有機與無機雜質；再由該全自動活性碳過濾器22借活性碳的吸附作用吸附去除水中所含的溶解性或難分解性的有機物，不僅對水中異味、膠體及色素、重金屬離子等有較明顯的吸附去除作用，還可降低水中的生化需氧量(BOD)與化學需氧量(COD)等，使水質清澈、透明；再經過該全自動硬水軟化器23去除水中含量過高的礦物質，特別是造成硬水的鈣、鎂元素；最后通過該逆滲透機24，去除溶解于水中的無機物或有機物細微雜質、細菌、礦物質與化學物質等，即可得到純凈且含微量的礦物離子的發酵反應用水。其中該鹽桶26用以清洗該全自動硬水軟化器23，使該全自動硬水軟化器23經過鹽洗再生工序恢復軟化能力。而上述該水質過濾裝置20還可因使用的水源水質狀況不同，再組合增設其它的水質過濾組件。
[0025]于是當水源進行水質過濾、水質軟化以及逆滲透處理后得到發酵反應用水后，經由該至少一管路70將發酵反應用水儲存于該儲水桶21中，經過該加熱裝置30加熱到40?50°C、或是加熱到60°C去除雜菌，或是加熱到所需的溫度后，通過該離心泵40以真空壓差吸引原理將發酵反應用水通過該至少一管路70經由該發酵槽10上設置的該至少一液出入口 15注入該發酵槽10中，并經由該發酵槽10上的該溫度傳感器17與該液位計16得知該發酵槽10的溫度與液位高度。將發酵的原料與耐高溫的功能性菌種從該入料口 13投入至該發酵槽10中，空氣經由該鼓風機51壓送進入該空氣過濾器52中，并通過該空氣過濾器52濾除>1 μ m雜質及凝結水分、油份后，由該通氣孔12進入到該發酵槽10中。最后通過該攪拌機11攪拌進行發酵，發酵完成后得到液態的發酵產品，從該出料口 14產出。另也可在上述該儲水桶21設有偵測水位元件與感測溫度元件，以得知該儲水桶21內的發酵反應用水的水位與水溫。
[0026]一控制系統60分別與該發酵槽10、該水質過濾裝置20、該加熱裝置30、該離心泵40、該空氣過濾裝置50電性相連。該控制系統60具有一主電氣箱61與一操作電氣箱62，該主電氣箱61與該操作電氣箱62電性相連，其中該操作電氣箱62為一人機界面機，具有一顯示單元621與一控制單元(圖中未示出)，該顯示單元621與該控制單元相連接,該顯示單元621為一觸控熒幕，該控制單元可為多功能一單晶片或可編程控制器。使用者可從該顯示單元621進行運轉條件設定及顯示運轉狀況，使該控制單元控制該主電氣箱61進行自動化并連續一貫的生產液態發酵產品的設定，例如桶槽液位、加熱溫度、發酵制程、攪拌時程、清洗制程以及使用SIM卡通訊等自動控制，并將設備運轉狀態儲存并回傳至該顯示單元621。由于以人力清洗大型的桶槽，常會因人為疏忽發生危險或造成設備的損壞，因此本實用新型通過該控制系統60自動化設定清洗制程，使水通過連接該儲水桶21與該發酵槽10間的該至少一管路70，注入該發酵槽10進行清洗動作，則不需耗費大量人力與時間，也可避免人員的傷害與設備的損壞，進而節省了人力及成本。
[0027]圖5為本實用新型的常壓發酵設備另一實施例的示意圖，如圖5所示，將水源經由一全自動活性碳過濾器22、一全自動硬水軟化器23與一逆滲透機24進行水質過濾、水質軟化以及逆滲透處理后得到發酵反應用水，儲存于一 2000公升方形雙槽式儲水桶21中，該儲水桶21裝設有一加熱裝置30，在本實施例中該儲水桶21內分為1500公升RO水桶211與500公升的循環水桶212，且RO水桶211與循環水桶212分別設有8kW和6kW電熱器，其中循環水桶212用于加溫作用。將RO水桶211內的發酵反應用水加溫后通過一離心泵40將發酵反應用水經由相連接的管路70注入一 2000公升發酵槽10中，當該發酵槽10內的發酵反應用水溫度不夠時，將循環水桶212內的發酵反應用水加溫至發酵所需的溫度后，通過該離心泵40經由相連接的管路70注入該發酵槽10中，或是當該發酵槽10內的發酵反應用水溫度不夠時，可經由連接的管路70回流至循環水桶212加溫至發酵所需的溫度后，通過該離心泵40將加溫后的發酵反應用水注入該發酵槽10內。再投入發酵的黃豆粉、碳源、氮源及鹽類等原料與功能性菌種于該發酵槽10中，再通過一攪拌機11攪拌進行發酵，同時以2.2kffx220Vx60Hz且最大風量為3.2m3/min環式鼓風機51壓送空氣進入一空氣過濾器52，該空氣過濾器52濾除>1 μ m雜質及凝結水分、油份后，由該通氣孔12進入該發酵槽10中，等到發酵完成后從該出料口 14產出得到液態的發酵產品。另外，上述該逆滲透機24即具有水質過濾的功能，故該水質過濾裝置20也可不設有該全自動活性碳過濾器22。
[0028]因此，可知本實用新型從液態發酵時所使用的水源水質開始講究，并濾除空氣中>1 μ m雜質及凝結水分、油份，使得發酵后得到的液態發酵產品不需再經過其它過濾程序便可直接使用，并且還可依所需的發酵狀況設定運轉條件，進行如桶槽液位、加熱溫度、發酵制程、攪拌時程、清洗制程以及使用SIM卡通訊等自動控制。故本實用新型不僅提供了一種簡單且可以自動化并連續一貫的生產液態發酵產品的常壓發酵設備1，還可將本實用新型的常壓發酵設備I直接設置于大型農場內大量生產，使得施肥取得較為方便容易。由于自動化清洗制程，則使使用者不須耗費大量人力與時間清洗該發酵槽10，也可避免人員的傷害與設備的損壞，進而節省了人力及成本。
[0029]符號說明
[0030]I 常壓發酵設備
[0031]10發酵槽
[0032]11攪拌機
[0033]12通氣孔
[0034]13入料口
[0035]14出料口
[0036]15液出入口
[0037]16液位計
[0038]17溫度傳感器
[0039]20水質過濾裝置
[0040]21儲水桶
[0041]211RO 水桶
[0042]212循環水桶
[0043]22全自動活性碳過濾器
[0044]23全自動硬水軟化器
[0045]24逆滲透機
[0046]25砂過濾器
[0047]26鹽桶
[0048]30加熱裝置
[0049]40離心泵
[0050]50空氣過濾裝置
[0051]51鼓風機
[0052]52空氣過濾器
[0053]60控制系統
[0054]61主電氣箱
[0055]62操作電氣箱
[0056]621顯示單元
[0057]622控制單元
[0058]623通訊單元
[0059]624無線射頻辨識單元
[0060]70管路
[0061]80降溫裝置
【權利要求】
1.一種常壓發酵設備，其特征在于其包含: 一發酵槽，具有一攪拌機與一通氣孔； 一水質過濾裝置，具有一儲水桶、一全自動硬水軟化器與一逆滲透機，該全自動硬水軟化器與該逆滲透機相連接，該逆滲透機與該儲水桶相連接，該儲水桶與該發酵槽以該至少一管路相連接； 一加熱裝置，與該水質過濾裝置相連接；以及 一離心泵，以該至少一管路與該水質過濾裝置以及該發酵槽相連接。
2.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:其還包含一控制系統，分別與該發酵槽、該加熱裝置、該離心泵、該水質過濾裝置電性相連。
3.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:其還包含一空氣過濾裝置，該空氣過濾裝置與該發酵槽的該通氣孔相連接，該空氣過濾裝置與該控制系統電性相連。
4.如權利要求3所述的常壓發酵設備，其特征在于:該空氣過濾裝置具有一鼓風機與一空氣過濾器，該鼓風機與該空氣過濾器相連接。
5.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:該發酵槽設有一入料口、至少一液出入口、一液位計、一出料口與一溫度傳感器。
6.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:該水質過濾裝置還具有一砂過濾器、一全自動活性碳過濾器與一鹽桶，該砂過濾器與該全自動活性碳過濾器相連接，該全自動活性碳過濾器與該全自動硬水軟化器相連接，該鹽桶與該全自動硬水軟化器相連接。
7.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:該加熱裝置為電熱器或電熱管。
8.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:該至少一管路具有閥與管配件。
9.如權利要求2所述的常壓發酵設備，其特征在于:該控制系統具有一主電氣箱與一操作電氣箱，該主電氣箱與該操作電氣箱電性相連。
10.如權利要求9所述的常壓發酵設備，其特征在于:該操作電氣箱包含一顯示單元與一控制單元，該顯示單元與該控制單元相連接。
11.如權利要求10所述的常壓發酵設備，其特征在于:該操作電氣箱更包含一通訊單元，該通訊單元與該控制單元相連接。
12.如權利要求10所述的常壓發酵設備，其特征在于:該顯示單元為一觸控面板。
13.如權利要求10所述的常壓發酵設備，其特征在于:該控制單元為一多功能單晶片。
14.如權利要求10所述的常壓發酵設備，其特征在于:該控制單元為一可編程控制器。
15.如權利要求11所述的常壓發酵設備，其特征在于:該通訊單元為一SM卡。
16.如權利要求10所述的常壓發酵設備，其特征在于:該操作電氣箱更包含一無線射頻辨識單元，該無線射頻辨識單元與該控制單元相連接。
17.如權利要求16所述的常壓發酵設備，其特征在于:該無線射頻辨識單元為一無線射頻讀取器。
18.如權利要求1所述的常壓發酵設備，其特征在于:其還包含一降溫裝置，該降溫裝置以該至少一管路與該儲水桶相連接，該降溫裝置與該控制系統電性連接。
19.如權利要求18所述的常壓發酵設備，其特征在于:該降溫裝置為一冰水機。
【文檔編號】C12M1/04GK204151346SQ201420533314
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】劉健誼 申請人:聯發生物科技股份有限公司