一種香氣產生和富集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種裝置，具體地涉及一種香氣產生及富集裝置，更加具體地涉及一種生物發酵或生物催化轉化天然動植物原料產生生物香氣并富集香氣的裝置，該裝置用于跟蹤分析生物發酵或生物催化轉化產香過程及香氣組成成分。
【背景技術】
[0002]香精香料在食品、飲料、飼料、化妝品、洗滌劑、化學和醫藥領域中被廣泛應用。目前市場上的許多香料化合物來源于三個方面:
[0003]—是從植物和動物中萃取生產的而來的天然香料。到目前為止，某些植物和動物仍然是香料的一個重要來源，但這些生物活性物質存在的量往往較少，它們只能在一些珍奇(植物)品種中找到，使得分離十分困難。
[0004]二是從有機合成而來的合成香料。隨著合成有機化學的發展和分析技術的進步，人們能夠以工業規模分離和制備相當數量的香料。但是，化學合成往往會采用對環境不友好的生產工藝，消費者們對化學產品或合成的類天然化合物，尤其是與食物和家用相關產品，產生了一種“化學恐懼”的態度。消費者的注意力正迅速向生物制備和使用(微)生物源的香料化合物一一香料方向轉變，并傾向于“天然”或“有機”的產品，由此發展出了一個源于生物技術的香料市場。
[0005]三是從微生物發酵轉化或生物酶催化而來的香料。很早以前，人們已在無意識的情況下利用了微生物來生產香料，尤其是在制備發酵食品和飲料時。在大多數情況下，一個典型的、混雜的微生物菌群決定了某種我們想要的而又復雜的香味的形成，比如乳酪、酸奶、醬油、啤酒、泡菜等中的味道。而這一生物產香過程，通常需要在幾升到幾十升實驗室發酵罐規模的實驗中完成，而且香氣的富集是利用在發酵過程中通氣，將非常易揮發的香氣帶離發酵培養基，從而在發酵罐的排氣裝置處被活性炭吸附，隨后經溶劑萃取回收等過程完成的。現有香料制備工藝過程中，存在的問題:
[0006]1、不論是固體發酵罐或是液體發酵罐，設備價格昂貴，而且發酵裝置發酵罐通用性差，難以滿足科研院所，實驗室研究需求。
[0007]2、所需要的用于發酵的生物質物料多，產香氣量大，才能通過通氣帶出香氣而被富集，對于少量的植物性或動物性原料，不能有效的開展研究開發，制備和檢測發酵過程中的香氣成分。
[0008]3、由于通氣對發酵罐香氣吹趕的不均一性，經吸附從發酵罐的出氣口回收香氣難以量化，富集的香氣不能完整反應發酵過程中香氣物質的種類和數量。
【發明內容】
[0009]針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種結構簡單，成本低，操作靈活香氣產生和富集裝置。
[0010]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種香氣產生和富集裝置，包括反應結構、反應條件調節結構和香氣富集結構；
[0011]所述反應結構包括上端開口的反應釜體、補料結構和用于密封反應釜體上端開口的釜蓋；
[0012]所述反應釜體內設有活塞，所述活塞與反應釜體的內壁密封滑動配合，且將反應釜體分成獨立的上下兩個腔體，其中下腔體靠上的部分用于聚集氣體，靠下的部分用于放置反應物料;所述下腔體靠下的部分設有攪拌子;所述活塞上設有活塞單向截止閥，
[0013]所述補料結構包括補料容器，補料支管和設置在補料支管上的補料控制閥，所述補料支管的一端穿過釜壁伸入反應釜體內，另一端與補料容器連通；
[0014]所述反應條件調節結構包括氣體調節結構、pH值調節結構和反應溫度調節結構；
[0015]所述氣體調節結構包括溶氧儀、氣囊、氣囊支管、設置在氣囊支管上的氣體控制閥門和設置在下腔體靠下部分的釜壁上的溶氧儀探頭管;所述溶氧儀的探頭通過溶氧儀探頭管固定在釜壁上，用于探測反應釜體內的氧氣濃度，氣囊支管的一端與氣囊連通，另一端穿過釜壁伸入反應釜體內，氣體控制閥門根據溶氧儀的探測值進行開關控制；
[0016]所述pH值調節結構包括pH測定探頭、酸堿罐、酸堿度調節支管、設置在酸堿度調節支管上的酸堿度控制閥門和設置在下腔體靠下部分的釜壁上的PH測定探頭管;所述pH測定探頭通過PH測定探頭管固定在釜壁上，用于探測反應釜體內的pH值，酸堿度調節支管的一端與酸堿罐連通，另一端穿過釜壁伸入反應釜體內，酸堿度控制閥門根據PH測定探頭的探測值進行開關控制；
[0017]所述反應溫度調節結構包括溫度檢測設備、用于使反應釜體保持恒溫的結構和設置在下腔體靠下部分的釜壁上的溫度檢測設備探頭安裝管;溫度檢測設備的探頭通過溫度檢測設備探頭安裝管固定在釜壁上，用于探測反應釜體內的反應溫度，反應釜體保持恒溫的結構根據溫度檢測設備的探測值調節反應釜體內的反應溫度；
[0018]所述香氣富集結構包括進氣管、香氣捕捉結構和出氣管;所述進氣管的進氣端穿過釜壁伸入反應釜體內，且進氣端位于下腔體靠上的部分，進氣管的進氣端設有進氣單向截止閥，進氣管上還設有進氣控制閥門；出氣管的出氣端穿過釜蓋伸入反應釜體內，且出氣端位于上腔體內，出氣管的出氣端設有出氣單向截止閥，出氣管上還設有出氣控制閥門；進氣管的出氣端與香氣捕捉結構的進氣端連通，出氣管的進氣端與香氣捕捉結構的出氣端連通。
[0019]作為優化，還包括用于將釜蓋和反應釜體上端緊密固定在一起的包箍連接件。
[0020]作為優化，所述反應釜體與釜蓋之間設有密封圈。
[0021 ]作為優化，還包括活塞桿，該活塞桿的下端與活塞固定連接，上端從釜蓋中伸出，活塞桿上套設有軸密封圈，且該軸密封圈與釜蓋的上表面相抵。
[0022]作為優化，所述使反應釜體保持恒溫的結構包括反應釜體的釜壁，該釜壁由內層和外層構成，所述內層和外層之間具有盛放液體介質的空腔，且該空腔具有液體出口和液體進口 ；所述空腔內盛放有恒溫液體介質。
[0023]作為優化，所述香氣捕捉結構包括多個相互串聯的香氣捕捉管。
[0024]作為優化，所述香氣捕捉管內設有用于吸附氣體的吸附材料或機溶劑或水。
[0025]作為優化，所述多個香氣捕捉管中部分香氣捕捉管內設置吸附材料或有機溶劑或水，另一部分香氣捕捉管為空管，且置于液氮中冷凍進行富集氣體。
[0026]作為優化，所述氣囊支管位于釜壁和氣體控制閥門之間的部分、酸堿度調節支管位于釜壁和酸堿度控制閥門之間的部分、進氣管位于進氣單向截止閥和香氣捕捉結構進氣端之間的部分、出氣管位于出氣單向截止閥和香氣捕捉結構出氣端之間的部分以及補料支管位于釜壁和補料控制閥之間部分分別設有微孔膜。
[0027]相對于現有技術，本發明具有如下優點:
[0028]1、本發明公開的香氣產生和富集裝置，結構簡單，成本低，操作靈活，使用方便可靠，通用性強，可廣泛應用于科研院所，企業研發機構，滿足實驗室研究需求，易于推廣。
[0029]2、本發明公開的香氣產生和富集裝置，體積小巧，拆卸、清洗、裝填物料靈活方便，所需要的用于發酵的動植物性生物質物料少，對于少量的植物性或動物性原料，能有效的開展研究開發制備生物香氣。
[0030]3、本發明公開的香氣產生和富集裝置，設置有效的生物香氣富集裝置，加工難度低，易于組裝，安裝使用方便，節省成本;通過手動上提或下壓活塞手柄，推動活塞往復運轉，驅動腔室B中香氣進入香氣富集管而被捕捉，節省能耗；同時腔室B中氣體能全面排出，參與交換富集，經過溶劑溶解洗脫香氣富集管中的香氣物質，洗脫液可用于量化分析香氣種類和數量。
[0031]4、本發明公開的香氣產生和富集裝置，設置有效的生物香氣富集裝置，通過高效