[发明专利]一种实时监测式控温发酵罐

说明书

本发明涉及生物发酵领域，公开了一种实时监测式控温发酵罐，包括罐体、搅拌机构、补气机构和温度监测机构，温度监测机构包括控制器以及与控制器电连接的若干温度传感器；搅拌机构包括搅拌轴、螺旋搅拌叶片和受控制器控制的驱动电机；补气机构包括气箱、进气管和出气管，气箱内设有滑板，进气管和出气管均与气箱连通且均安装有单向阀，出气管与罐体的底部连通；补气机构与搅拌机构之间设有用于推动滑板往复滑动的传动组件。本发明中，利用若干温度传感器监测罐体内不同部位发酵物料的温度，当各温度传感器监测到的温度差值达到定值时，控制器控制驱动电机工作，对发酵物料进行搅拌，同时补气机构向罐体内补充空气，实现均匀发酵，提高发酵效果。

技术领域

本发明涉及生物发酵领域，具体涉及一种实时监测式控温发酵罐。

背景技术

豆瓣酱是一种调味品，主要材料有蚕豆、黄豆等，辅料有辣椒、香油、食盐等。豆瓣酱富含优质蛋白质、脂肪、维生素等营养成分，有开胃助食的功效，也有保持血管弹性、健脑和防止脂肪肝形成的作用，因此，豆瓣酱深受人们喜爱。

传统的豆瓣酱发酵方式依赖于自然天气，产量少，无法满足市场需求。而发酵罐是微生物在发酵过程中生长、繁殖和形成产品的外部环境装置，它取代了传统的发酵容器，不依赖于自然环境，实现了连续规模生产，提高了产量和产量。其中，控制好发酵温度是发酵成功与否的关键。但发酵罐内进行固态发酵时，发酵物料的流动性差，水活度低，发酵不均匀，使得固态发酵温度的测量和控制都面临比较大的困难。这样将会导致通过发酵罐发酵而得的豆瓣酱的品质不佳，甚至发酵不成功，得到的豆瓣酱无法用于商业销售。

发明内容

本发明意在提供一种实时监测式控温发酵罐，以解决现有发酵罐在进行固态发酵时存在发酵不均匀的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种实时监测式控温发酵罐，包括罐体和搅拌机构，还包括补气机构和温度监测机构，所述罐体的侧壁和底壁均开设有空腔，空腔内绕设有传热管路，罐体的顶壁开设有若干通气孔；所述温度监测机构包括控制器和至少三个温度传感器，温度传感器沿罐体的内壁竖向间隔分布，温度传感器与控制器电连接；所述搅拌机构包括搅拌轴和受控制器控制的驱动电机，驱动电机用于驱动搅拌轴转动，搅拌轴上固定连接有螺旋搅拌叶片；所述补气机构包括气箱、进气管和出气管，所述气箱内滑动连接有滑板，滑板将气箱分隔为左腔室和右腔室，进气管和出气管均与左腔室连通，进气管上安装有将气体导入左腔室的第一单向阀，出气管上安装有将气体导出左腔室的第二单向阀，出气管远离气箱的一端与罐体的底部连通；所述补气机构与搅拌机构之间设有传动组件，传动组件用于推动滑板往复滑动。

本方案的原理及优点是：本方案中，利用若干温度传感器监测罐体内各层发酵物料的温度，并将信号传递至控制器，当若干温度传感器监测到的温度差值达到定值(可预先设置定值)时，说明罐体内隔层发酵物料之间的发酵温度差异较大，局部发酵物料的温度过高，局部发酵物料的温度过低，出现发酵不均匀的现象。此时，控制器控制驱动电机工作，对罐体内的发酵物料进行搅拌，且由于本方案中采用螺旋搅拌叶片，因此，罐体内位于上层的发酵物料将在螺旋搅拌叶片的作用下向下移动，实现发酵物料的上下搅拌，从而使得发酵物料之间的发酵温度趋近一致，实现均匀发酵。

不仅如此，由于本方案中补气机构与搅拌机构之间设有传动组件，且传动组件能够推动滑板往复滑动，因此，在螺旋搅拌叶片搅拌发酵物料的同时，气箱通过出气管将外界空气不断输送至罐体内，为罐体内的发酵物料快速补充空气，避免发酵物料缺氧。并且，空气进入罐体内后与发酵物料接触，带走部分热量，有利于发酵物料的散热，从而协助传热管路对发酵物料进行降温，加快发酵物料的降温速度。

优选的，作为一种改进，所述传动组件包括主动齿和第一从动齿，主动齿同轴固定连接于驱动电机的输出端，主动齿与第一从动齿啮合，第一从动齿同轴固定连接有转盘，转盘转动连接有推杆，推杆远离转盘的一端与滑板铰接。