一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法和设备与流程

1.本发明涉及肥料生产技术领域，尤其涉及一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备。


背景技术：

2.近年来，生物有机肥作为一种兼具有机肥料以及功能性菌株优势的生物肥料广泛受到关注，其在病害防控、作物促生以及土壤改良等方面均表现出了良好的作用效果。因此，可将生物有机肥引入“农田栽参”种植体系，用以对土壤进行有效性改善，保持土壤肥力。
3.研究表明适宜的发酵条件对提高生物有机肥质量具有重要意义，发酵时间、接种量、发酵温度、含水量等均为固体发酵生物有机肥的关键因素。研究发现，有效硒在土壤的含量提升后，植物生长出的果实的有效硒含量提升10-25％，同时我们针对土壤的3年试验，二次发酵后改良的土壤，对植物生长的果实改变了淀粉分子结构变小，提升淀粉与唾液酶转化麦芽糖的速度后增加食品的甜度和口感，但是现有的秸秆发酵堆使得土壤的活性硒含量并不高，且秸秆发酵中运用的豆渣与霉菌剂混合发酵时由于两者之间的混合不均与以及豆渣湿度难以掌控，导致两者之间发酵效果差，因而不能提升土壤的活性硒含量，所以本发明的提出解决了上述技术问题的不足。


技术实现要素：

4.基于现有的技术问题，本发明提出了一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备。
5.本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
6.(a)、微生物菌剂的制备，按比例将枯草芽孢杆菌，红糖，豆浆混合加入30℃水中并搅拌均匀，控制温度在30℃环境中，使其发酵达到48小时，发酵激活微生物菌剂的数量时，中间要定时给发酵液加氧气；
7.(b)、秸秆发酵料的制备，把作物秸秆用粉碎机粉碎成5-8厘米的粉末，按照2吨秸秆比1kg秸秆腐熟菌剂的比例，再加水和尿素放置到发酵隧道中，秸秆堆(比例一吨秸秆用10公斤尿素混合均匀)调节用水湿度在55-70％，发酵堆温度上升到60度时翻堆后再继续发酵：秸秆堆发酵周期为30天；
8.(c)、秸秆发酵腐熟透彻后，按照秸秆有机质含量和泥土含量1：10的比例混合，适量加水，并控制湿度在20-30％，从而使混合后土壤的有机质含量达到5-6％；
9.(d)、豆渣与寡孢根霉菌的混合，利用豆制品工厂剩余豆渣放入发酵罐中，并加寡孢根霉菌混合进行发酵，豆渣与寡孢根霉菌菌剂的比例按照一吨豆渣加50克寡孢根霉菌菌剂进行混合，豆渣的含水湿度控制在55-70％；在发酵罐中使用菌种时保持环境卫生，勿与其他杂菌干扰；
10.(e)、将(c)中秸秆有机质与泥土混合的物料再加(d)中豆渣与寡孢根霉菌的混合物一起搅拌混合，发酵堆堆高控制在1.2米高度，长宽任意；
11.(f)、对生物有机肥基质进行二次发酵，二次发酵时，在发酵堆上面覆盖tpu透气薄膜，静止发酵30天，将植物本身含有的蛋白成分，通过植物蛋白与酶的分解，使多肽酶与植物所含的微量硒成分再次分解，提高土壤的活性硒含量。
12.本发明提出的一种利用寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备设备，所述发酵罐的外表面固定连接有支撑架，所述发酵罐呈锥结构，所述发酵罐的下表面固定连通有出料管，所述发酵罐的上表面盖接有密封盖；
13.所述发酵罐的内部设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括弧形搅拌管，所述弧形搅拌管的外表面贴合所述发酵罐的内壁，对其内部的物料进行均匀搅拌；
14.所述搅拌装置的表面设置有混合装置，所述混合装置包括弧形管，所述弧形管设置在所述弧形搅拌管的内部，对所述发酵罐内的物料均匀添加霉菌剂和水，便于物料的发酵；
15.所述密封盖的上表面设置有控制装置，所述控制装置包括进气阀，所述进气阀与所述发酵罐内部连通，对其内部输入纯净的氧气，便于霉菌剂与物料的混合发酵。
16.优选地，所述密封盖的中部表面转动套接有主搅拌管，所述弧形搅拌管的一端与所述主搅拌管的内部固定连通，所述主搅拌管的下表面固定连接有水分湿度传感器，所述水分湿度传感器的电极外表面固定套接有绝缘连接筒。
17.通过上述技术方案，主搅拌管竖直插入发酵罐中，与弧形搅拌管一起对发酵罐内部的物料进行搅拌，通过绝缘连接筒将水分湿度传感器的电极杆底部进行防护，同时使其电极杆外表面与物料进行接触，从而随着主搅拌管带动水分湿度传感器进行转动的过程中，可对物料对中的湿度进行检测。
18.优选地，所述绝缘连接筒的下表面固定连接有蛟龙搅拌杆，所述蛟龙搅拌杆的外表面与所述出料管的内壁滑动连接，所述出料管的下端外表面滑动插接有盖体，所述盖体的内顶壁固定连接有固定块，所述蛟龙搅拌杆的下端表面开设有插槽，所述插槽的内壁与所述固定块的外表面转动套接，所述盖体的外表面螺旋套接有锥形固定环。
19.通过上述技术方案，蛟龙搅拌杆直插出料管，在盖体通过锥形固定环的旋紧将其固定在出料管的底部时，盖体内部的固定块插在蛟龙搅拌杆的底部插槽中，使得蛟龙搅拌杆随着主搅拌管的转动而转动，则蛟龙搅拌杆可带动出料管中的物料进行上下搅动，从而使得物料搅拌均匀，当将盖体取下时，通过蛟龙搅拌杆转动，可将发酵好的物料从出料管中输送出。
20.优选地，所述主搅拌管的内部固定插接有隔板，所述弧形管包括进水管和霉菌剂进料管，所述进水管的外表面和所述霉菌剂进料管的外表面均与所述主搅拌管的内部和所述弧形搅拌管的内部插接。
21.通过上述技术方案，隔板将主搅拌管的内部一分为二，分别为插进水管的区间和插霉菌剂进料管的区间，进水管与霉菌剂进料管均固定连通支管，从而支管延伸至弧形搅拌管的内部，进水管在物料进行混合时逐次添加水分，使豆渣物料的含水湿度控制在55-70％，然后通过霉菌剂进料管添加寡孢根霉菌，并在弧形搅拌管转动的过程中与豆渣物料充分混合，豆渣与寡孢根霉菌菌剂的比例按照一吨豆渣加50克寡孢根霉菌菌剂进行混合。
22.优选地，所述主搅拌管的内底壁固定连接有支撑柱，所述支撑柱的下表面与所述进水管的下表面和所述霉菌剂进料管的下表面固定连接，所述弧形管的表面固定连通有喷嘴。
23.通过上述技术方案，支撑柱对进水管与霉菌剂进料管的放置进行支撑，进水管与霉菌剂进料管的表面的喷嘴穿过弧形搅拌管的表面，从而可喷水与喷寡孢根霉菌粉末，从而有利于豆渣物料的搅拌混合。
24.优选地，所述主搅拌管的上端外表面固定套接有托盘，所述进水管的上端外表面通过连接节转动套接有输水管，所述霉菌剂进料管的上端外表面固定连通有气囊，所述霉菌剂进料管的外表面通过连通管固定连通有微型气泵，所述微型气泵的表面与所述托盘的表面固定连接。
25.通过上述技术方案，托盘对主搅拌管的上端进行密封，通过输水管对进水管供水，从而可对豆渣物料的湿度进行调节，气囊内部装有寡孢根霉菌粉末，通过分次挤压气囊，可使得气囊内寡孢根霉菌粉末通过霉菌剂进料管的喷嘴喷出，从而在搅拌的过程中与豆渣物料混合，通过微型气泵，可推动寡孢根霉菌粉末的喷出。
26.优选地，所述主搅拌管的外表面固定套接有驱动齿轮，所述密封盖的上表面通过支撑板固定连接有减速电机，所述减速电机的输出轴外表面通过联轴器固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的外表面与所述驱动齿轮的外表面啮合。
27.通过上述技术方案，为了使主搅拌管进行转动，从而使得弧形搅拌管及蛟龙搅拌杆转动，实现对豆渣物料的搅拌，通过减速电机带动主动齿轮转动，从而使得与之啮合的驱动齿轮转动，最终实现主搅拌管的转动。
28.优选地，所述密封盖的上表面与所述进气阀的表面固定连接，所述进气阀的阀门处固定连通有气管，所述密封盖的上表面固定连接有排气阀。
29.通过上述技术方案，进气阀的气管与空气压缩机进行连接，从而空气压缩机可向发酵罐内输送干净的纯氧气，使得豆渣物料发酵更快，通过排气阀可将发酵罐内多余的气体排出。
30.优选地，所述密封盖的上表面分别固定连接有压力传感器和温度传感器。
31.通过上述技术方案，压力传感器与温度传感器分别对发酵罐内部的压强与温湿度进行监测，便于进气阀与排气阀的作业。
32.本发明中的有益效果为：
33.1、通过利用寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备，有效硒在土壤的含量提升，使植物生长出的果实的有效硒含量提升10-25％，同时我们针对土壤的3年试验，二次发酵后改良的土壤，对植物生长的果实改变了淀粉分子结构变小，提升淀粉与唾液酶转化麦芽糖的速度后增加食品的甜度和口感。。
34.2、通过设置搅拌装置，可实现发酵罐中豆渣物料的循环搅拌，在调节的过程中，通过蛟龙搅拌杆随着主搅拌管的转动而转动，则蛟龙搅拌杆可带动出料管中的物料进行上下搅动，从而使得物料搅拌均匀，当将盖体取下时，通过蛟龙搅拌杆转动，可将发酵好的物料从出料管中输送出，从而提高了发酵罐中物料的发酵效率。
35.3、通过设置混合装置，可使发酵罐中物料与菌剂进行充分混合，在调节的过程中，通过输水管对进水管供水，从而可对豆渣物料的湿度进行调节，气囊内部装有寡孢根霉菌
粉末，通过分次挤压气囊，可使得气囊内寡孢根霉菌粉末通过霉菌剂进料管的喷嘴喷出，从而在搅拌的过程中与豆渣物料混合，通过微型气泵，可推动寡孢根霉菌粉末的喷出，从而提高了发酵罐中的发酵效果。
附图说明
36.图1为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的示意图；
37.图2为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的发酵罐结构立体图；
38.图3为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的盖体结构立体图；
39.图4为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的主搅拌管结构立体图；
40.图5为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的蛟龙搅拌杆结构立体图；
41.图6为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的水分湿度传感器结构立体图；
42.图7为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的弧形搅拌管结构立体图；
43.图8为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的弧形管结构立体图；
44.图9为本发明提出的一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备的密封盖结构立体图。
45.图中：1、发酵罐；11、支撑架；12、出料管；13、盖体；14、固定块；15、锥形固定环；2、密封盖；21、排气阀；22、压力传感器；23、温度传感器；3、弧形搅拌管；4、弧形管；41、进水管；42、霉菌剂进料管；43、喷嘴；44、输水管；45、气囊；46、微型气泵；5、进气阀；51、气管；6、主搅拌管；61、水分湿度传感器；62、绝缘连接筒；63、蛟龙搅拌杆；64、插槽；65、隔板；66、支撑柱；67、托盘；68、驱动齿轮；7、减速电机；71、主动齿轮。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
47.一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
48.(a)、微生物菌剂的制备，按比例将枯草芽孢杆菌，红糖，豆浆混合加入30℃水中并搅拌均匀，控制温度在30℃环境中，使其发酵达到48小时，发酵激活微生物菌剂的数量时，中间要定时给发酵液加氧气；
49.(b)、秸秆发酵料的制备，把作物秸秆用粉碎机粉碎成5-8厘米的粉末，按照2吨秸秆比1kg秸秆腐熟菌剂的比例，再加水和尿素放置到发酵隧道中，秸秆堆(比例一吨秸秆用10公斤尿素混合均匀)调节用水湿度在55-70％，发酵堆温度上升到60度时翻堆后再继续发
酵：秸秆堆发酵周期为30天；
50.(c)、秸秆发酵腐熟透彻后，按照秸秆有机质含量和泥土含量1：10的比例混合，适量加水，并控制湿度在20-30％，从而使混合后土壤的有机质含量达到5-6％；
51.(d)、豆渣与寡孢根霉菌的混合，利用豆制品工厂剩余豆渣放入发酵罐1中，并加寡孢根霉菌混合进行发酵，豆渣与寡孢根霉菌菌剂的比例按照一吨豆渣加50克寡孢根霉菌菌剂进行混合，豆渣的含水湿度控制在55-70％；在发酵罐1中使用菌种时保持环境卫生，勿与其他杂菌干扰；
52.(e)、将(c)中秸秆有机质与泥土混合的物料再加(d)中豆渣与寡孢根霉菌的混合物一起搅拌混合，发酵堆堆高控制在1.2米高度，长宽任意；
53.(f)、对生物有机肥基质进行二次发酵，二次发酵时，在发酵堆上面覆盖tpu透气薄膜，静止发酵30天，将植物本身含有的蛋白成分，通过植物蛋白与酶的分解，使多肽酶与植物所含的微量硒成分再次分解，提高土壤的活性硒含量。
54.参照图1-9，一种寡孢根霉菌二次发酵秸秆蛋白质的制备方法的设备，发酵罐1的外表面固定连接有支撑架11，发酵罐1呈锥结构，发酵罐1的下表面固定连通有出料管12，发酵罐1的上表面盖接有密封盖2；
55.发酵罐1的内部设置有搅拌装置，搅拌装置包括弧形搅拌管3，弧形搅拌管3的外表面贴合发酵罐1的内壁，对其内部的物料进行均匀搅拌；
56.为了对弧形搅拌管3进行连接，使其对发酵罐1中的豆渣物料进行搅拌，在密封盖2的中部表面转动套接主搅拌管6，使弧形搅拌管3的一端与主搅拌管6的内部固定连通，为了对发酵罐1中的豆渣物料的湿度进行监测，在主搅拌管6的下表面固定连接有水分湿度传感器61，为了对水分湿度传感器61的电极进行防护，在水分湿度传感器61的电极外表面固定套接有绝缘连接筒62；
57.为了实现发酵罐1中的豆渣物料进行循环搅拌，也为了使发酵罐1中的物料从出料管12中输出，在绝缘连接筒62的下表面固定连接有蛟龙搅拌杆63，使蛟龙搅拌杆63的外表面与出料管12的内壁滑动连接，为了对出料管12进行密封，在出料管12的下端外表面滑动插接有盖体13，为了对转动的主搅拌管6及蛟龙搅拌杆63进行支撑，在盖体13的内顶壁固定连接有固定块14，并且在蛟龙搅拌杆63的下端表面开设有插槽64，使槽的内壁与固定块14的外表面转动套接，为了对盖体13方便进行固定和取下，在盖体13的外表面螺旋套接有锥形固定环15。
58.搅拌装置的表面设置有混合装置，混合装置包括弧形管4，弧形管4设置在弧形搅拌管3的内部，对发酵罐1内的物料均匀添加霉菌剂和水，便于物料的发酵；
59.为了对弧形管4进行安装，在主搅拌管6的内部固定插接有隔板65，使隔板65将主搅拌管6的内部一分为二，分别为插进水管41的区间和插霉菌剂进料管42的区间，为了对发酵罐1中的水和霉菌剂进行单独添加，使弧形管4包括进水管41和霉菌剂进料管42，并且进水管41的外表面和霉菌剂进料管42的外表面均匀主搅拌管6的内部和弧形搅拌管3的内部插接，从而进水管41在物料进行混合时逐次添加水分，使豆渣物料的含水湿度控制在55-70％，然后通过霉菌剂进料管42添加寡孢根霉菌，并在弧形搅拌管3转动的过程中与豆渣物料充分混合；
60.为了弧形管4在主搅拌管6中进行支撑安装，在主搅拌管6的内底壁固定连接有支
撑柱66，使支撑柱66的下表面与进水管41的下表面和霉菌剂进料管42的下表面固定连接，为了使进水管41和霉菌剂进料管42进料能与豆渣物料充分混合，在弧形管4的表面固定连通有喷嘴43；
61.为了对主搅拌管6的上端进行密封，在主搅拌管6的上端外表面固定套接有托盘67，为了对进水管41进行输水，在进水管41的上端外表面通过连接节转动套接有输水管44，为了使寡孢根霉菌粉末能够分次加入至发酵罐1，在霉菌剂进料管42的上端外表面固定连通有气囊45，为了使寡孢根霉菌粉末能顺着霉菌剂进料管42从喷嘴43喷出而不附着在霉菌剂进料管42的内壁，在霉菌剂进料管42的外表面通过连通管固定连通有微型气泵46。
62.密封盖2的上表面设置有控制装置，控制装置包括进气阀5，进气阀5与发酵罐1内部连通，对其内部输入纯净的氧气，便于霉菌剂与物料的混合发酵；
63.为了使主搅拌管6进行转动，从而使得弧形搅拌管3及蛟龙搅拌杆63转动，实现对豆渣物料的搅拌，在主搅拌管6的外表面固定套接有驱动齿轮68，并且在密封盖2的上表面通过支撑板固定连接有减速电机7，使减速电机7的输出轴外表面通过联轴器固定连接有主动齿轮71，从而主动齿轮71的外表面与驱动齿轮68的外表面啮合，使得减速电机7带动主搅拌管6进行转动；
64.为了对进气阀5进行安装，使密封盖2的上表面与进气阀5的表面固定连接，为了使进气阀5进入的气体达到发酵要求，在进气阀5的阀门处固定连通有气管51，使气管51与空气压缩机进行连通，为了对发酵罐1中的压强进行控制，在密封盖2的上表面固定连接有排气阀21；
65.为了对发酵罐1内部的压强与温湿度进行监测，便于进气阀5与排气阀21的作业，在密封盖2的上表面分别固定连接有压力传感器22和温度传感器23。
66.工作原理：本发明在具体的实施例中，通过将豆渣导入锥形的发酵罐1中，然后将密封盖2进行密封，将盖体13密封在出料管12的底部，通过减速电机7带动主动齿轮71转动，从而使得与之啮合的驱动齿轮68转动，最终实现主搅拌管6的转动，使主搅拌管6带动弧形搅拌管3及蛟龙搅拌杆63对发酵罐1中的物料进行循环来回搅拌；
67.通过绝缘连接筒62上的水分湿度传感器61对豆渣的水分进行监测，当湿度不够时，通过输水管44向弧形管4中的进水管41进行加水，使弧形搅拌管3搅拌的过程中，其表面的喷嘴43喷水对豆渣的湿度进行调节，然后通过分次挤压气囊45，可使得气囊45内寡孢根霉菌粉末通过霉菌剂进料管42的喷嘴43喷出，从而在搅拌的过程中与豆渣物料混合，通过微型气泵46，可推动寡孢根霉菌粉末的喷出，再在搅拌的过程中，寡孢根霉菌与豆渣物料充分混合，在发酵的过程中，通过进气阀5的气管51与空气压缩机进行连接，从而空气压缩机可向发酵罐1内输送干净的纯氧气，使得豆渣物料发酵更快，通过排气阀21可将发酵罐1内多余的气体排出，通过压力传感器22与温度传感器23分别对发酵罐1内部的压强与温湿度进行监测；
68.当发酵完成后，松开锥形固定环15，打开盖体13，通过蛟龙搅拌杆63转动，可将发酵好的物料从出料管12中输送出。
69.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。