一种适用兼性菌的发酵节能装置的制作方法

本实用新型涉发酵节能装置领域，尤其是一种适用兼性菌的发酵节能装置。

背景技术：

兼性厌氧菌又称兼嫌气性微生物，兼嫌气菌、兼性好氧菌，在有氧或缺氧条件下，可通过不同的氧化方式获得能量。对于好氧微生物来说，溶氧充分有利于其生长，而对兼性菌来说，适当控制溶氧有利于其生长。

在透明质酸发酵过程中，传统的工艺为一直通氧气，不仅浪费能源，而且容易污染发酵液。生产透明质酸的菌属于兼性厌氧菌，根据对其代谢活动及生长过程的分析，前期发酵可停止搅拌和通气，不仅可节约能源，亦可减小染菌机率；此外传统的通氧装置是将通气管直接通入到发酵罐的底部，氧气在发酵液内分布不均匀，导致溶氧量低，大量氧气被浪费。

另一方面不同的搅拌条件将直接影响菌体的生长、代谢和最终的结果，搅拌可影响菌丝形态、溶氧、料液黏度、发酵指数，根据发酵的不同阶段控制相应搅拌转速，可以进一步优化发酵工艺。

而对于透明质酸发酵阶段的判断，往往需要根据经验时间和肉眼观察判断，很容易造成误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用兼性菌的发酵节能装置，该装置通过设置pH计和粘度计可以对透明质酸发酵时所处的生长周期进行准确判断，通过计算机的反馈调节通氧量和搅拌速率，不仅可利于菌株生长，提高发酵质量，且可以节能，减少氧气的使用量，同时实现智能化，减少人工判断的误差。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样来实现的：一种适用兼性菌的发酵节能装置，包括发酵罐，位于发酵罐顶部的进料口、出气管和位于发酵罐底部的出料口、进气管；发酵罐内部有搅拌装置；搅拌装置与搅拌电机通过联轴器相连接且搅拌装置由搅拌电机所驱动，且搅拌电机位于发酵罐上顶部的上方，发酵罐连接有pH计和粘度计；进气管、出气管上分别有流量控制电磁阀；流量控制电磁阀、搅拌电机分别与计算机连接；pH计、粘度计分别通过导线与数据采集仪相连接，数据采集仪再与计算机相连接。

本实用新型的进一步改进还有，发酵罐底部固定连接有气体导流装置；气体导流装置与进气管连通；气体导流装置具有上顶面、下底面及侧壁，上顶面的中心有流液通孔；上顶面和下底面分别有若干导流孔。气体导流装置提高了氧气的利用率，流液通孔可以在发酵完成后利于发酵液的流出。

本实用新型的进一步改进还有，发酵罐外壁有保温腔体；保温腔体底部有进水管，顶部有出水管，可以为发酵提供适宜的温度，提高发酵质量。

本实用新型的进一步改进还有，进气管上连接有氧气过滤器，确保通入气体的纯度，防止发酵液污染。

本实用新型的有益效果：

(1)在透明质酸发酵过程中，发酵液的粘度不断增加，通过对其粘度的实时测量，反馈给计算机可以判断发酵所处的阶段；在透明质酸发酵过程中，发酵液的pH在不同阶段会有不同的数值和变化速率，通过数据采集到计算机可以准确判断发酵所处的阶段；(2)通过对透明质酸粘度和pH值变化判断出发酵周期，进而通过流量控制电磁阀对通氧量进行控制，在发酵前期无需通氧，兼性菌可以正常发酵，在发酵后期不同阶段控制合理通氧量，实现节能；(3)该装置通过设置pH计和粘度计可以对透明质酸所处的生长周期进行准确判断，通过计算机的反馈调节搅拌速率，不仅可减少菌丝结成团块和颗粒，减小菌丝和液体间的扩散阻力，利于溶解氧进入菌体，同时可实现节能效果；(4)该装置有气体导流装置，氧气通过气体导流装置，均匀的向上流动，使氧气与搅拌液体混合均匀，提高氧气的利用率。

附图说明

图1为本实用新型适用兼性菌的发酵节能装置结构示意图。

图2为本实用新型气体导流装置结构示意图。

图中：1、发酵罐，2、搅拌装置，3、保温腔体，4、进水管，5、搅拌电机，6、pH计，7、出气管，8、流量控制电磁阀，9、计算机，10、粘度计，11、出料口，12、进气管，13、出水管，14、进料口，15、数据采集仪，16、氧气过滤器，17、气体导流装置，18、导流孔，19、流液通孔，20、联轴器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

实施例1：一种适用兼性菌的发酵节能装置，如附图1及附图2所示，包括发酵罐1，位于发酵罐1顶部的进料口14、出气管7和位于发酵罐1底部的出料口11、进气管12；发酵罐1内部有搅拌装置2；搅拌装置2与搅拌电机5通过联轴器相20连接且搅拌装置2由搅拌电机5所驱动，且搅拌电机5位于发酵罐1上顶部的上方，搅拌装置包括搅拌轴和位于搅拌轴上的搅拌叶片，发酵罐1连接有pH计6和粘度计10；进气管12、出气管7上分别有流量控制电磁阀8；流量控制电磁阀8、搅拌电机5分别与计算机9连接；pH计6、粘度计10分别通过导线与数据采集仪15相连接，数据采集仪15再与计算机相9连接。

发酵罐1底部固定连接有气体导流装置17；气体导流装置17与进气管12连通；气体导流装置17具有上顶面、下底面及侧壁，上顶面的中心有流液通孔19；上顶面和下底面分别有若干导流孔18。发酵罐1外壁有保温腔体3；保温腔体3底部有进水管4，顶部有出水管13；进气管12上连接有氧气过滤器16。

在使用时候，pH计6和粘度计10时时对发酵罐1内的溶液的pH值和粘度进行测量，并分别将数据经过数据采集仪15传送到计算机9。由于透明质酸发酵的不同阶段，对应着不用的pH数值和粘度，当计算机对数据进行分析，pH值及粘度均对应于发酵同一个阶段时，计算机控制流量控制电磁阀8及搅拌电机5，调节该发酵阶段对应的通氧量和搅拌速率，不仅提高了发酵效率，减少了人工误差和人力，同时可以实现节能的效果。当对pH值及粘度判断，对应于不同发酵阶段，计算机9发出警报通知工作人员处理。

发酵罐1底部固定连接有气体导流装置17，氧气通过气体导流装置17可以使氧气在发酵罐底部均匀的上升，与发酵液混合均匀，提高氧气的利用率。