液體菌種發酵罐及其關鍵機構和發酵方法與流程

本發明液體菌種發酵罐及其關鍵機構和發酵方法屬于液體菌種發酵。

背景技術：

1、液體菌種發酵罐是用于液體菌種發酵的一種容器，液體菌種是用液體培養基，在生物發酵罐中，通過深層培養(液體發酵)技術生產的液體形態的食用菌菌種。液體菌種可以直接用于食用菌(例如寒地靈芝)的栽培生產，提高接種效率和發菌速度，降低污染率，還可以用于加工醬類、湯料、調味汁等食品，增加食品的口感和營養價值。

2、液體菌種發酵罐是發酵液體菌種的容器，液體菌種在發酵時對溫度和通氣量以及氧氣含量指標要求嚴格，在發酵時其內部營造的環境可能降低液體菌種的發酵效率，影響液體菌種的生長，雖然在發酵時進行液體菌種混合，但底層和表層菌種可能存在氧含量不同問題，尤其是液體菌種較多時，難以達到充分均勻的通氣效果，同樣存在溫度差異問題，且發酵罐使用后其內清理不便，殘留的雜質可能對后續使用造成影響，且無法確保其內部清理完全，影響發酵罐的后續使用。

3、然而，還沒有查閱到相關文獻來解決上述問題，因此有必要設計一種液體菌種發酵罐。

技術實現思路

1、本發明為了解決發酵罐培養液體菌種時不易營造合適的環境以及后續使用后不易有效清理的技術問題，而提供液體菌種發酵罐及發酵方法。

2、本發明通過以下技術方案解決上述技術問題：

3、液體菌種發酵罐，包括罐體和隔板；

4、所述罐體頂部固定連接有頂板，所述頂板和罐體底部分別與攪拌桿兩端轉動連接，且攪拌桿與安裝在罐體頂部的驅動機構傳動連接，所述罐體底部與平臺固定連接，所述平臺頂面分別與氣體輸送機構以及沖洗機構固定連接；

5、所述隔板位于頂板下方并與罐體內部固定連接，所述隔板中部轉動連接有旋轉機構，所述旋轉機構表面活動套接有清理機構，且所述清理機構內部設有能夠旋轉的刮除機構，位于隔板上方的頂板固定安裝有傳動機構，且所述傳動機構與旋轉機構傳動連接。

6、上述的液體菌種發酵罐，所述平臺底部與支腿固定連接，所述平臺頂部固定安裝有真空泵，所述真空泵與罐體內部連通，所述罐體內壁與圍圈固定連接，所述圍圈固定安裝至隔板底部，且所述圍圈和罐體之間形成有真空狀態的腔體，所述平臺與第一儲存罐固定連接，所述第一儲存罐一側設有沖洗機構，所述沖洗機構包括水箱和環形管，所述水箱與平臺頂部固定連接，且所述水箱與水泵固定連接，所述水泵通過進水管與環形管固定連接，所述進水管分別與罐體頂部以及隔板貫穿連接，所述環形管與圍圈內壁固定連接，且所述環形管底部設有若干個均勻分布的噴嘴。

7、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為驅動機構，包括攪拌電機和減速機，所述攪拌電機固定安裝至罐體頂部，所述攪拌電機輸出端與減速機的輸入軸固定連接，所述減速機固定安裝至罐體內部的頂板上方，所述減速機的輸出軸與攪拌桿固定連接；

8、所述攪拌桿底端固定連接有攪拌葉，所述攪拌葉中部開設有若干個用于液體菌種混合的通孔，所述攪拌桿底部與傾斜分布的排氣管固定連接，且所述排氣管位于通孔內部，所述攪拌桿為空心結構并與排氣管連通，所述攪拌桿頂部開設有圓孔，所述圓孔位于固定殼內部，所述固定殼與頂板中部固定連接，且所述攪拌桿與固定殼底部轉動連接。

9、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為氣體輸送機構，包括第一儲存罐和第二儲存罐，所述第一儲存罐和第二儲存罐都與罐體側壁固定連接，所述第二儲存罐頂部固定安裝有滅菌機，所述滅菌機與氣泵固定連接，所述氣泵通過進氣管與罐體頂部固定連接，且所述進氣管延伸至罐體內部并與固定殼固定連接，所述第一儲存罐和第二儲存罐都通過管道與滅菌機連通，所述罐體側壁與回流管固定連接，且所述回流管與滅菌機固定連接，所述罐體底部與排出管固定連接，所述罐體頂部固定連接有加料管，且所述加料管貫穿頂板和隔板并延伸至圍圈內部。

10、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為旋轉機構，包括套管，所述套管與隔板中部轉動連接，所述套管與攪拌桿表面活動套接，所述套管頂部固定連接有第二齒輪，所述第二齒輪位于固定殼下方，所述套管底部與若干個均勻分布的弧形塊固定連接，所述弧形塊截面為扇形結構且一端設有凸起，且所述套管和弧形塊都延伸至清理機構內部。

11、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為清理機構，包括固定軸，所述固定軸底部固定安裝有加熱器，所述固定軸和加熱器都與攪拌桿表面活動套接，所述固定軸表面與若干個均勻分布的橫桿固定連接，所述橫桿遠端與豎桿固定連接，且所述豎桿底部與環形結構的弧形桿固定連接，所述豎桿和橫桿截面都為u形結構。

12、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為刮除機構，包括刮板，所述刮板與豎桿底部轉動連接，所述刮板位于豎桿內部，所述刮板頂部通過連接彈簧與豎桿內部連接，所述刮板頂部與連桿一端轉動連接，且所述連桿位于橫桿內部，所述連桿另一端與導桿轉動連接，所述導桿與固定軸內部貫穿插接，且所述導桿延伸至弧形塊之間。

13、液體菌種發酵罐的關鍵機構，為傳動機構，包括驅動電機，所述驅動電機固定安裝至罐體外壁，所述驅動電機輸出端與蝸桿固定連接，所述蝸桿位于頂板下方，所述頂板分別與蝸輪和第一齒輪轉動連接，所述蝸輪與第一齒輪同軸固接，且所述蝸輪與蝸桿嚙合連接，所述頂板底部與導軌固定連接，所述導軌為弧形結構并位于固定殼一側，所述導軌內部滑動連接有滑塊，所述滑塊通過復位彈簧與導軌內部連接，且所述滑塊底部與傳動齒輪轉動連接，所述傳動齒輪與第二齒輪嚙合連接，且第一齒輪移動時，所述第一齒輪與傳動齒輪嚙合連接。

14、在上述液體菌種發酵罐上實現的液體菌種發酵方法，包括如下步驟：

15、步驟a、液體菌種投放

16、利用加熱器對培養基進行高溫殺菌，氣體從攪拌桿內部流通并進入滅菌機內，啟動滅菌機后對空氣中細菌進行殺滅，為罐體內提供無菌環境，再將液體菌種從罐體頂部投入，真空泵將罐體內部抽真空，并根據菌種厭氧和好氧情況將第一儲存罐內氧氣或第二儲存罐內惰性氣體輸送至滅菌機內，經滅菌機后的氣體由氣泵的進氣管泵入，并使氣體進入固定殼內部；

17、步驟b、液體菌種發酵

18、經減速機傳動并通過攪拌電機帶動攪拌桿在罐體內轉動，帶動攪拌葉旋轉使部分液體菌種從通孔處流動，同時固定殼內氣體從圓孔進入攪拌桿內，并由排氣管排出，同時，加熱器對攪拌桿加熱使流動的氣體吸收熱量并與液體菌種充分混合，實現適當溫度的發酵處理，攪拌桿帶動液體菌種混合時，豎桿帶動橫桿和固定軸以及套管旋轉，此時傳動齒輪與第一齒輪分離，不影響橫桿、固定軸和套管轉動；

19、步驟c、發酵罐沖洗

20、經發酵完成后的液體菌種從排出管排出，利用水泵將水箱內水源從進水管輸送至環形管內，并通過環形管均勻噴灑至圍圈內壁，實現圍圈內部沖洗處理；

21、步驟d、發酵罐清理

22、在沖洗的同時啟動驅動電機，驅動電機通過蝸桿帶動蝸輪和第一齒輪轉動，此時，第一齒輪帶動傳動齒輪旋轉并滾動，并帶動滑塊在導軌內部移動，使傳動齒輪移動后與第二齒輪嚙合，此時，第二齒輪帶動套管轉動，套管帶動弧形塊同步轉動并與導桿接觸，迫使導桿向外移動，通過連桿推動并帶動刮板旋轉，使刮板轉動后與圍圈內壁貼合，刮除圍圈內部的殘留物，以方便后續使用。

23、本發明的積極進步效果在于：采用罐體進行液體菌種發酵，通過攪拌桿對液體菌種攪拌實現充分混合，同時攪拌桿作為氣體輸送媒介使含氧氣體直達液體菌種底部，不僅提高混合效果，同時保證底層和表層液體菌種的含氧量均衡，且根據液體菌種發酵需要調節氣體含氧量，同時對氣體加熱并輸送，確保溫度均勻以提高液體菌種的培養效率，在發酵罐使用后，能夠對罐體內部進行沖洗，同時利用豎桿的轉動實現刮板移出，利用刮板對圍圈內壁進行殘留物刮除以提高清理效果，解決因殘留物未完全清除而影響后續使用問題，提高發酵罐的使用性能，且在液體菌種培養時，刮板不與圍圈接觸減少因刮板的移動導致菌種損壞問題，進一步提高液體菌種的發酵培養效果。