[发明专利]一种风控式多功能固体发酵托盘装置

说明书

本发明公布了一种风控式多功能固体发酵托盘装置，此装置由空气加湿槽，物料灭菌沥水及冷凝水承接槽及回流装置，空气分布及缓冲腔，空气分布通道插针，空气通道压力调节装置，物料承接板及强力电磁快组成。本发明可以避免固体发酵时通气孔的堵塞引起通气传热传质不均匀，可以调节空气湿度避免通气引起物料干燥，此装置可以根据发酵罐底端形状结构进行改装不同形状，此装置可以同发酵器一起形成密闭空间进行物料在位灭菌，同时收集物料灭菌过程中的沥出营养液回补和收集灭菌冷凝水通过雾化增湿。此装置集供气（汽）传质、调温、控湿、灭菌、防堵于一身，还可用于后期通气物料干燥处理，自动化程度高，易于控制操作。

技术领域

本发明涉及一种生物发酵用装置，尤其涉及一种风控式多功能固体发酵托盘装置。

背景技术

生物发酵根据发酵基质状态分为液体发酵和固体发酵。生物反应器为发酵提供发酵场所创造生物生长代谢条件，液体发酵基质呈流动状态易于控温、传质，对于液体发酵装置设计较为容易，主要保证封闭、供气、保温、无卫生死角及无杂菌状态。而针对固体发酵因其发酵基质呈固体不流动，其主要的传质、传热受到影响。但固体发酵又不能完全被液体发酵代替，比如说固体发酵其许多次级代谢产物丰富，液体发酵条件下不能产生。

固体发酵纯种发酵是目前研究的热点，发酵控制是其难点。纯种接种、发酵传质、发酵温度、湿度控制，菌丝体的完整性都对固体发酵设备设计提出了的挑战。固体发酵过程中传质、传热、传湿主要通过供气控制，固体发酵基质固态可能导致物料混料、接种不均匀，物料内部紧密性不一致气体传质交换不均、温度传导不畅发酵温度不好控制，搅拌方式不当破坏菌丝形成，物料碎屑堵塞进气孔通风不畅，基质底部积水上部干燥等等诸多问题。导致产品发酵不均匀或物料发酵不透，严重影响了固体发酵进程及产品质量。

发明内容

针对上述固体发酵技术中存在的固体发酵基质堵塞气孔、气体传递、物质交互、温度、湿度不均匀等问题，以及不易控制等缺陷，本发明提出一种风控式多功能固体发酵托盘装置，具体技术方案如下：

一种风控式多功能固体发酵托盘装置，包括加湿槽，所述加湿槽为封闭式腔室，所述加湿槽内设有用于显示液位的液位管，所述加湿槽底部设有筛板，所述筛板上设有圆孔通道，所述加湿槽一侧设有蒸汽进口和进水口，位于该侧加湿槽内设有引流板，所述引流板顶端固定于加湿槽顶部，所述引流板底端和所述加湿槽底部留有间隙，所述加湿槽腔室内设有若干组隔板，所述隔板将加湿槽分割成若干互相连通槽体，所述槽体末端设有互为连通的承接槽；承接槽，所述承接槽底部设有液体出口，所述液体出口设有出口阀门，所述液体出口分支设有回流装置，所述回流装置设置于加湿槽外侧，所述承接槽顶部为开放口结构，所述开放口上设有过滤网；缓冲腔，所述缓冲腔为设置于加湿槽上端的密闭腔体，所述缓冲腔和所述承接槽互为连通结构，所述缓冲腔一侧设有气体进口；控制装置，所述控制装置设置于所述缓冲腔内，所述控制装置还包括承接板、气体通道、压块、弹簧，所述承接板设置于缓冲腔顶部并设置在发酵罐或发酵槽底部，所述压块设置于缓冲腔内将所述缓冲腔分割成独立的上下两个腔室，所述压块上连接气体通道，所述气体通道为中空柱状结构，所述气体通道底部贯穿压块设置并将所述缓冲腔上下两个腔室连通，所述气体通道顶部贯穿固定于承接板上，所述气体通道顶端设有密封伞形状结构的分布头，所述分布头下端、位于气体通道管身处对称设有两组通气孔，所述气体通道柱状外表面套设弹簧，所述弹簧顶端固定于承接板下端面，所述弹簧底端固定于压块上端面，所述压块可沿着缓冲腔内壁滑动。

进一步的，所述隔板为垂直方向互相平行设置的两组挡板，其中一组挡板顶部和所述加湿槽顶部留有间隙，该组挡板底部固定于加湿槽底部，其中另一组挡板顶部设有联通口并固定于加湿槽顶部，该组挡板底部和所述加湿槽底部留有间隙。

进一步的，所述筛板上的圆孔通道倾斜30°设置，所述30°倾斜角的目的为了增加通过该孔径的路径，把气体分散成细密小气泡并螺旋上升，增加湿度。

进一步的，所述承接板底部中心位置设有强力电磁铁，所述承接板上设有凹槽，所述凹槽内设有用于密封承接板和分布头的O型垫圈。