一种固体发酵中逆流接菌装置及接菌方法
【专利摘要】本发明提供了一种固体发酵中逆流接菌装置及接菌方法。装置中的散料叶片设置在接菌塔内的上部,散料叶片电机的输出端与散料叶片相连接,菌液喷嘴设置在接菌塔内的下部,柱塞泵的入口端与菌种稀释活化罐的出口端相连通,柱塞泵的出口端与菌液喷嘴的入口端相连通。方法是通过高压管道和菌液喷嘴,将菌液向上方喷洒成雾状液滴喷进接菌塔中;开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机,固体发酵物料向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液后,落入接菌塔底部。本发明较传统方法接菌效率提高10倍以上,接菌在密闭的不锈钢接菌塔中进行,无外部污染,固体发酵物料定量喂料和液体菌液定量雾化后、逆流接种。实现了高效、密闭且均匀的接菌工艺。
【专利说明】
一种固体发酵中逆流接菌装置及接菌方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固体发酵中逆流接菌装置及接菌方法,属于逆流接菌装置及接菌方法【技术领域】。
【背景技术】
[0002]微生物发酵技术已经广泛应用于饲料生产中,并且取得了长足的进展,为动物健康养殖开辟了新的渠道,为饲料行业的发展提供新的增长点。然而,发酵生产的工艺过程在许多企业中却是粗放的,主要表现在:1、接菌是在开放的空间进行,易受到其他微生物的污染。2、搅拌式接菌,因物料水分大于50%以上,粘附搅叶、轴及内壁等处,物料难于彻底清理、造成二次污染。3、接菌后进行再次搅拌,以便达到接菌均匀的效果,这个过程也易造成其他微生物污染。4、接菌不均匀,有的地方有菌种,有的地方没有菌种,需进行再次搅拌,增加了生产工序和生产难度。5、接菌均匀度和接菌量无法控制,有的地方量多有的地方量少。6、接菌时的温度比菌种在贮菌罐的温度显著下降,造成微生物逆境,使微生物处于休眠状态,活力降低。微生物经过重新适应再度进入生长繁殖状态,又需要较长的时间。从而延长了物料发酵时间,降低了生产效率。发酵产品的品质也会受到影响。7、接菌生产效率低,规模化量产受到限制。为解决上述这些问题,人们进行了长期的研究,并应用于生产实践,但效果都不能令人满意。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题,即接菌是在开放的空间进行,易受到其他微生物的污染,接菌不均匀,有的地方有菌种,有的地方没有菌种,需进行再次搅拌,增加了生产工序,接菌量无法控制,接菌生产效率低,规模化量产受到限制。进而提供一种固体发酵中逆流接菌装置及接菌方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种固体发酵中逆流接菌装置,包括:待料仓、菌种稀释活化罐、营养液调节罐、柱塞泵、菌液喷嘴、接菌塔、喂料器、散料叶片、搅拌振荡喂料器、搅拌输送绞龙、营养调节液控制阀门、散料叶片电机、营养调节液喷嘴和营养调节液管路,所述待料仓设置在接菌塔的上部,待料仓和接菌塔两者连接,待料仓的下端设有喂料器,所述喂料器的出口与接菌塔的进料口上下对应,接菌塔的进料口处安装有散料叶片电机,散料叶片设置在接菌塔内的上部,散料叶片电机的输出端与散料叶片相连接,菌液喷嘴设置在接菌塔内的中下部,柱塞泵的入口端与菌种稀释活化罐的出口端相连通,柱塞泵的出口端与菌液喷嘴的入口端相连通,搅拌输送绞龙设置在接菌塔的下部,接菌塔的下端安装有搅拌振荡喂料器,搅拌振荡喂料器的出料口与搅拌输送绞龙的进料口上下对应,搅拌输送绞龙上设有营养调节液喷嘴,营养调节液管路的一端与营养液调节罐相连通,营养调节液管路的另一端与营养调节液喷嘴的入口端相连通,营养调节液管路上串接有营养调节液控制阀门。
[0006]一种固体发酵中逆流接菌方法,步骤如下:
[0007]—、固体发酵物料准备:固体发酵物料进行除杂、除铁及过筛,混合均匀后按工艺粒度20?100目要求,经粉碎输送至待料仓中待用;
[0008]二、待接菌种液准备:待接菌液为菌种原液,菌种原液是指发酵用益生菌活性菌体和其培养液组成的复合液,菌种原液活菌数不得低于5X 109cfu/ml ;将待接菌种原液输送到28?40°C恒温的菌种稀释活化罐中并加入由葡萄糖、酵母培养物、食盐和水组成的营养稀释液,其营养稀释液重量比为:葡萄糖0.8?1.3%、酵母培养物0.4?0.6%、食盐0.4?0.55%和水96?99% ;搅拌均匀待用;
[0009]三、营养调节液的准备:将用于发酵用的营养调节液按水88?92 %、硫酸铵0.7?1.4%和糖蜜7.5?9.5%的重量比配制,输送到营养液调节罐中,混合均匀待用;
[0010]四、设备检查及控制调整设定:按固体发酵物料重量的I?5%设定菌液的喷接量,按固体发酵物料重量的20?45%设定营养调节液的用量;
[0011]五、高压雾化逆流接菌:开启柱塞泵,调整柱塞泵流量I?400L/h,压力0.1?40MPa,依次通过高压管道和菌液喷嘴,将菌种液向上方喷洒成雾状菌液微粒喷进接菌塔中;
[0012]六、开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机,固体发酵物料向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液微粒后,落入接菌塔底部,形成固体发酵接菌料;
[0013]七、开启柱塞泵的同时,开启接菌塔底部的搅拌振荡喂料器,已接菌的固体发酵物料落入搅拌输送绞龙中;
[0014]八、搅拌输送绞龙启动后,开启营养调节液控制阀门,按固体发酵物料重量的20?45%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液;
[0015]九、经接菌、通入营养调节液后的固体发酵料输送至发酵平台进行发酵。
[0016]本发明的有益效果:1、生产效率高,按生产规模可设定5?10t/h,较传统方法接菌效率提高10倍以上。2、接菌在密闭的不锈钢接菌塔中进行,无外部污染。3、接菌塔实行固体发酵物料和液体菌液的逆流交互,固体发酵物料重力冲刷和接菌塔无残留死角,利于接菌塔的清理和维护,不存在混合机接菌残留及二次污染情况的发生。4、固体发酵物料、菌液及营养调节液均实现定量输送,实现了配料准确,接菌均匀。5、适合于含水量低于65%的各种固体发酵物料的接菌生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明固体发酵中逆流接菌装置的结构示意图。
[0018]图中的附图标记:I为待料仓,2为囷种稀释活化--!,3为宫养液调节--!,4为柱塞泵,5为菌液喷嘴,6为接菌塔,7为喂料器,8为散料叶片,9为搅拌振荡喂料器,10为绞龙,11为营养调节液控制阀门,12为散料叶片电机,13为营养调节液喷嘴,14为营养调节液管路。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示,本实施例所涉及的一种固体发酵中逆流接菌装置,包括:待料仓1、菌种稀释活化罐2、营养液调节罐3、柱塞泵4、菌液喷嘴5、接菌塔6、喂料器7、散料叶片8、搅拌振荡喂料器9、搅拌输送绞龙10、营养调节液控制阀门11、散料叶片电机12、营养调节液喷嘴13和营养调节液管路14。所述待料仓I设置在接菌塔6的上部,待料仓I和接菌塔6两者连接,待料仓I的下端设有喂料器7,所述喂料器7的出口与接菌塔6的进料口上下对应,接菌塔6的进料口处安装有散料叶片电机12,散料叶片8设置在接菌塔6内的上部,散料叶片电机12的输出端与散料叶片8相连接,菌液喷嘴5设置在接菌塔6内的中下部,柱塞泵4的入口端与菌种稀释活化罐2的出口端相连通,柱塞泵4的出口端与菌液喷嘴5的入口端相连通,搅拌输送绞龙10设置在接菌塔6的下部,接菌塔6的下端安装有搅拌振荡喂料器9,搅拌振荡喂料器9的出料口与搅拌输送绞龙10的进料口上下对应,搅拌输送绞龙10上设有营养调节液喷嘴13,营养调节液管路14的一端与营养液调节罐3相连通,营养调节液管路14的另一端与营养调节液喷嘴13的入口端相连通,营养调节液管路14上串接有营养调节液控制阀门U。
[0022]所述接菌塔6为不锈钢材料制成。
[0023]本实施例一种固体发酵中逆流接菌方法,步骤如下:一、固体发酵物料准备:固体发酵物料进行除杂、除铁及过筛,混合均匀后按工艺粒度20?100目要求,经粉碎输送至待料仓中待用;二、待接菌种液准备:待接菌液为菌种原液,菌种原液是指发酵用益生菌活性菌体和其培养液组成的复合液,菌种原液活菌数不得低于5X109cfu/ml ;将待接菌种原液输送到28?40°C恒温的菌种稀释活化罐中并加入由葡萄糖、酵母培养物、食盐和水组成的营养稀释液,其营养稀释液重量比为:葡萄糖0.8?1.3%、酵母培养物0.4?0.6%、食盐
0.4?0.55%和水96?99%;搅拌均匀待用;三、营养调节液的准备:将用于发酵用的营养调节液按水88?92%、硫酸铵0.7?1.4%和糖蜜7.5?9.5%的重量比配制,输送到营养液调节罐中,混合均匀待用;四、设备检查及控制调整设定:按固体发酵物料重量的I?5%设定菌液的喷接量,按固体发酵物料重量的20?45%设定营养调节液的用量;五、高压雾化逆流接菌:开启柱塞泵,调整柱塞泵流量I?400L/h,压力0.1?40MPa,依次通过高压管道和菌液喷嘴,将菌种液向上方喷洒成雾状菌液微粒喷进接菌塔中;六、开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机,固体发酵物料向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液微粒后,落入接菌塔底部,形成固体发酵接菌料;七、开启柱塞泵的同时,开启接菌塔底部的搅拌振荡喂料器,已接菌的固体发酵物料落入搅拌输送绞龙中;八、搅拌输送绞龙启动后,开启营养调节液控制阀门,按固体发酵物料重量的20?45%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液;九、经接菌、通入营养调节液后的固体发酵料输送至发酵平台进行发酵。
[0024]所述步骤一中,固体发酵物料的粒度40?80目。
[0025]所述步骤二中,将待接菌种原液输送到37°C恒温的菌种稀释活化罐中。
[0026]所述步骤二中,营养稀释液重量比为:葡萄糖I %、酵母培养物0.5%、食盐0.5%和水98%。
[0027]所述步骤三中,营养调节液按水90%、硫酸铵1%和糖蜜9%的重量比配制。
[0028]所述步骤五中,柱塞泵流量10?300L/h,压力0.5?35MPa。
[0029]所述步骤八中,按固体发酵物料重量的35%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液。
[0030]实施例2
[0031]本实施例一种固体发酵中逆流接菌方法,步骤如下:一、固体发酵物料准备:固体发酵物料进行除杂、除铁及过筛,混合均匀后按工艺粒度40目要求,经粉碎输送至待料仓I中待用;二、待接菌液准备:将待接菌原液输送到37°C恒温的菌种稀释活化罐中并加入稀释营养液,搅拌均匀待用;三、营养调节液的准备:将用于发酵用的营养调节液输送到营养液调节罐3中待用;四、设备检查及控制调整设定:按固体发酵物料重量的2%设定菌液的喷接量,按固体发酵物料重量的35%设定营养调节液的用量;五、高压雾化逆流接菌:开启柱塞泵,调整柱塞泵流量100L/h,压力2MPa,依次通过高压管道和菌液喷嘴5,将菌种液向上方喷洒成雾状菌液微粒喷进接菌塔6中;六、开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机12,固体发酵物料向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液微粒后,落入接菌塔底部,形成固体发酵接菌料;七、开启柱塞泵4的同时,开启接菌塔6底部的搅拌振荡喂料器9,已接菌的固体发酵物料落入搅拌输送绞龙10中;八、搅拌输送绞龙启动后,开启营养调节液控制阀门11,按固体发酵物料重量的35%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液;九、经接菌、通入营养调节液后的固体发酵料输送至发酵平台进行发酵。
[0032]实施例3
[0033]豆柏固体发酵中逆流接菌方法,步骤如下:一、发酵物料准备:将高蛋白豆柏(蛋白含量大于45%)与发酵辅料进行除杂、除铁及过筛,混合均匀后按工艺粒度40目要求,经粉碎输送至待料仓I中待用;二、待接菌液准备:将待接菌GY15豆柏专用菌原液输送到37°C恒温菌种稀释活化罐中并按1:10比例加入专用稀释营养液,搅拌均匀待用;三、营养调节液的准备:将用于豆柏发酵的营养调节液按成分比例要求输送到营养液调节罐3中混匀待用;四、设备检查及控制调整设定:按固体发酵物料重量的2%设定菌液的喷接量,按固体发酵物料重量的35%设定营养调节液的用量;五、高压雾化逆流接菌:开启柱塞泵,调整柱塞泵流量100L/h,压力2MPa,依次通过高压管道和菌液喷嘴5,将发酵豆柏发酵菌液向上方喷洒成雾状菌液微粒喷进接菌塔6中;六、开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机12,固体发酵物料豆柏向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液微粒后,落入接菌塔底部,形成固体发酵豆柏接菌料;七、开启柱塞泵4的同时,开启接菌塔6底部的搅拌振荡喂料器9,已接菌的固体发酵豆柏落入搅拌输送绞龙10中;八、搅拌输送绞龙启动后,开启营养调节液控制阀门11,按固体发酵物料重量的35%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液;九、经接菌、通入营养调节液后的固体发酵料输送至发酵平台进行发酵。
[0034]以上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,这些【具体实施方式】都是基于本发明整体构思下的不同实现方式,而且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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种固体发酵中逆流接菌装置,其特征在于,包括:待料仓、菌种稀释活化罐、营养液调节罐、柱塞泵、菌液喷嘴、接菌塔、喂料器、散料叶片、搅拌振荡喂料器、搅拌输送绞龙、营养调节液控制阀门、散料叶片电机、营养调节液喷嘴和营养调节液管路,所述待料仓设置在接菌塔的上部,待料仓与接菌塔相连接,待料仓的下端设有喂料器,喂料器的出料口与接菌塔的进料口上下对应,接菌塔的进料口处安装有散料叶片电机,散料叶片设置在接菌塔内的上部,散料叶片电机的输出端与散料叶片相连接,菌液喷嘴设置在接菌塔内的中下部,柱塞泵的入口端与菌种稀释活化罐的出口端相连通,柱塞泵的出口端与菌液喷嘴的入口端相连通,搅拌输送绞龙设置在接菌塔的下部,接菌塔的下端安装有搅拌振荡喂料器,搅拌振荡喂料器的出料口与搅拌输送绞龙的进料口上下对应,搅拌输送绞龙上设有营养调节液喷嘴,营养调节液管路的一端与营养液调节罐相连通,另一端与营养调节液喷嘴的入口端相连通,营养调节液管路上串接有营养调节液控制阀门。
2.根据权利要求1所述的一种固体发酵中逆流接菌装置,其特征在于,所述接菌塔为不锈钢材料制成。
3.使用权利要求1所述固体发酵中逆流接菌装置的逆流接菌方法,其特征在于, 一、固体发酵物料准备:固体发酵物料进行除杂、除铁及过筛,混合均匀后按工艺粒度20?100目要求,经粉碎输送至待料仓中待用; 二、待接菌种液准备:待接菌液为菌种原液,菌种原液是指发酵用益生菌活性菌体和其培养液组成的复合液,菌种原液活菌数不得低于5X109cfu/ml ;将待接菌种原液输送到28?40°C恒温的菌种稀释活化罐中并加入由葡萄糖、酵母培养物、食盐和水组成的营养稀释液,其营养稀释液重量比为:葡萄糖0.8?1.3%、酵母培养物0.4?0.6%、食盐0.4?0.55%和水96?99% ;搅拌均匀待用; 三、营养调节液的准备:将用于发酵用的营养调节液按水88?92%、硫酸铵0.7?1.4%和糖蜜7.5?9.5%的重量比配制,输送到营养液调节罐中,混合均匀待用; 四、设备检查及控制调整设定:按固体发酵物料重量的I?5%设定菌液的喷接量,按固体发酵物料重量的20?45%设定营养调节液的用量; 五、高压雾化逆流接菌:开启柱塞泵,调整柱塞泵流量I?400L/h,压力0.1?40MPa,依次通过高压管道和菌液喷嘴,将菌种液向上方喷洒成雾状菌液微粒喷进接菌塔中; 六、开启柱塞泵的同时,开启喂料器和散料叶片电机,固体发酵物料向下均匀散落,遇到向上逆流急速喷出的雾状菌液微粒后,落入接菌塔底部,形成固体发酵接菌料; 七、开启柱塞泵的同时,开启接菌塔底部的搅拌振荡喂料器,已接菌的固体发酵物料落入搅拌输送绞龙中; 八、搅拌输送绞龙启动后,开启营养调节液控制阀门,按固体发酵物料重量的20?45%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液; 九、经接菌、通入营养调节液后的固体发酵料输送至发酵平台进行发酵。
4.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤一中,固体发酵物料的粒度40?80目。
5.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤二中,将待接菌种原液输送到37°C恒温的菌种稀释活化罐中。
6.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤二中,营养稀释液重量比为:葡萄糖I %、酵母培养物0.5 %、食盐0.5%和水98%。
7.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤三中,营养调节液按水90%、硫酸铵1%和糖蜜9%的重量比配制。
8.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤五中,柱塞泵流量10?300L/h,压力 0.5 ?35MPa。
9.根据权利要求3所述的逆流接菌方法,其特征在于,所述步骤八中,按固体发酵物料重量的35%向搅拌输送绞龙中通入营养调节液。
【文档编号】A23N17/00GK104382208SQ201410597733
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】张刘运, 李凤刚, 全立群, 王德福, 曹健滨, 刘新华, 马光宗, 秦光远, 齐虹 申请人:黑龙江华森畜牧科技有限责任公司