自动种曲机的制作方法

本发明涉及一种菌种培养设备，具体涉及一种自动种曲机。

背景技术：

曲霉，是发酵工业和食品加工业的重要菌种，可用于制酱、酿酒、制醋粬。曲霉培养需要在无菌的环境下进行，往往是在无菌室内进行培养，然而即使是无菌室内，由于工作人员的反复进入仍会携带一定的细菌，从而影响了曲霉的培养质量，此外，无菌室由于空间及体积较大，室内各处的温度、湿度及空气流动难以稳定在同一水平，其次，在培养基料上接种的步骤均由人工进行操作，效率低导致灭菌室各处的培养进度存在偏差，最后，培养完成后曲霉的运输也构成了一定困扰。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种灭菌效果好、接种快速均匀的自动种曲机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括罐体，所述的罐体设置有菌种培养腔，所述的菌种培养腔内设置平铺培养基料的容器，所述的罐体还设置有灭菌机构及负压接种机构，所述的灭菌机构包括气流进入通道及气流排出通道，所述的气流进入通道一端与菌种培养腔联通，另一端分别与蒸汽提供源和无菌气源联通并可在蒸汽提供源和无菌气源之间切换，所述的气流排出通道一端与菌种培养腔联通，另一端与气液收集源联通，所述的负压接种机构包括接种管、接种罐及负压通道，所述的接种管及负压通道分别位于罐体两侧，所述的接种管将接种罐与菌种培养腔联通，所述的接种管设置有控制接种管通断的接种控制阀，所述的负压通道一端与菌种培养腔联通，另一端与负压发生器联通。

通过采用上述技术方案，菌种培养腔作为封闭空间，并不存在人员进出的可能，进而避免因人员进出所携带的细菌，温度、压力等模拟环境因素更易于控制，此外，罐体相对灭菌室的空间较小，对灭菌工序要求更低，在需要培养菌种之前，先将容器平铺上培养基料，培养基料可为豆、大米等，将罐体进行封闭，由蒸汽提供源从气流进入通道向菌种培养腔通入蒸汽，将罐体温度加热到大约120°后保温，将基料蒸熟的同时灭菌，再由无菌气源通入无菌低温气体，对菌种培养腔进行降温，降温的同时打开气流排出通道，加速将热气流推出，降低温度及压力，降至大约30°后，打开接种管，接种罐内的菌种进入罐体内，在接种的同时，由负压发生器通过负压通道产生负压，使菌种快速、均匀充满罐体内的容器的培养基料上，提高接种效率，而负压发生器可优选真空机，相对人工操作这些步骤，由设备进行操作，灭菌效果好、接种快速均匀、工作效率高，更适合大批量培养菌种，上述结构适用于曲霉外的其他菌种。

本发明进一步设置为：所述的罐体外周设置有罐夹套，所述的罐夹套内设置有围绕罐体的罐流体腔，所述的罐流体腔内填充有冷却流体，所述的罐夹套设置有将罐流体腔与冷却介质提供源联通的罐流体进入通道及将流体腔与冷却介质收集源联通的罐流体排出通道。

通过采用上述技术方案，在灭菌完成后，需要对罐体的气流进行降温，便于接种，罐夹套内灌入冷却液，从罐体四周同步进行冷却，在无菌气源的基础上，增强冷却效果，缩短冷却所需时长，提高培养效率，冷却介质提供源的冷却介质可为冷却水、冷媒等其他现有具有冷却功能的介质，也可在培养过程中平衡因菌种因呼吸作用产生的热量。

本发明进一步设置为：所述的气流进入通道与菌种培养腔联通的端部设置有雾化器。

通过采用上述技术方案，增设雾化器，水蒸气在进入罐体时被雾气器进行扩散，使蒸汽同时向罐体各处进行扩散，增加灭菌效果。

本发明进一步设置为：所述的罐体设置有空气流动机构，所述的空气流动机构包括电机及叶轮，所述的电机驱动设置有位于菌种培养腔的电机轴，所述的叶轮安装于电机轴并与电机轴同步转动。

通过采用上述技术方案，电机驱动叶轮带动罐体内气流流动，避免气流在单一处位置长时间聚集，降低氧气补充，滞留的二氧化碳阻碍菌种培养，也避免各处的温度不均衡。

本发明进一步设置为：所述的空气流动机构还包括集风环，所述的集风环位于菌种培养腔内，所述的集风环呈喇叭状，所述的集风环的较小端安装于叶轮并位于叶轮相对电机的另一侧，较大端朝向容器，所述的菌种培养腔的腔壁位于风扇外周设置有将气流向容器引导的引导弧面。

通过采用上述技术方案，叶轮在电机的驱动下进行吸风，而集风环则扩大叶轮吸风面积，集风环的较小端与叶轮适配，便于吸收所有气流，而较大端朝向容器，加速容器附近的气流的流动，此外，腔壁的引导弧面将气流的在罐体内构成以容器为中心的循环，提高气流成分及温度的平衡效果，即提高菌种培养效果。

本发明进一步设置为：所述的容器为托盘，所述的罐体内设置有若干放置托盘的层的托盘安置架，所述的托盘安置架底部设置有滚轮。

通过采用上述技术方案，增设托盘安置架可整齐、平稳放置托盘，而培养菌种可平铺于托盘，使各处菌体培养环境均衡，在托盘安置架下方增设滚轮，可将托盘安置架作为推车，将托盘同步推入罐体或推出罐体，提高工作效率的同时使各菌体培养状况相似。

本发明进一步设置为：所述的罐体内设置有提升托盘安置架高度且将滚轮进行导向的轨道，所述的气流进入通道与菌种培养腔联通的端部位于该轨道下方。

通过采用上述技术方案，在蒸汽提供源的蒸汽进入罐体后蒸汽会优先穿过容器对基料进行蒸熟及灭菌，使灭菌及蒸熟更加完全。

本发明进一步设置为：所述的接种管设置有与外界或氧气源联通的供氧分支，所述的供氧分支上设置有控制供氧分支通断的供氧控制阀，所述的罐体设置有与菌种培养联通的呼吸阀。

通过采用上述技术方案，菌体在培养过程中需要氧气进行呼吸作用，从接种管对罐体内进行供氧，合理优化结构，呼吸阀在菌体呼吸作用的同时将罐体内的多余气体及时排出，维持罐体内压力及各气体含量平衡。

本发明进一步设置为：所述的罐体设置有第一温度传感器及第二温度传感器，所述的第一温度传感器的感应端位于菌种培养腔，所述的第二温度传感器的感应端位于容器附近。

通过采用上述技术方案，温度传感器时刻检测容器温度及菌种培养腔温度，作为两个主要温度参数，根据参数及时对菌种培养腔进行调整。

本发明进一步设置为：所述的菌种培养腔设置有与外界联通的腔口，所述的罐体设置有开启或封闭腔口的罐门，所述的罐门铰接于罐体并可向侧面摆动，所述的罐门呈圆形且外周等距设置有若干个锯齿，所述的罐体朝向罐门的内周设置有与锯齿位置相对应且形状相适配的锯齿槽，所述的罐体朝向罐门的端面设置有压缩于罐体及罐门之间的密封圈。

通过采用上述技术方案，增设罐门便于罐体开启，便于推入托盘安置架或推出托盘安置架，罐门外周的锯齿配合罐体内周的锯齿槽，给予罐门相对罐体准确的定位，密封圈则在罐门关闭后保证罐体与外界的密封性，避免在消毒过程中外界气体进入。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式罐门开启时的结构示意图。

具体实施方式

如图1—图2所示，本发明公开了一种自动种曲机，包括罐体1，罐体1设置有菌种培养腔2，菌种培养腔2内设置平铺培养基料的容器，罐体1还设置有灭菌机构及负压接种机构，灭菌机构包括气流进入通道11及气流排出通道12，气流进入通道11一端与菌种培养腔2联通，另一端分别与蒸汽提供源和无菌气源联通并可在蒸汽提供源和无菌气源之间切换，气流排出通道12一端与菌种培养腔2联通，另一端与气液收集源联通，负压接种机构包括接种管13、接种罐14及负压通道15，接种管13及负压通道15分别位于罐体1两侧，接种管13将接种罐14与菌种培养腔2联通，接种管13设置有控制接种管13通断的接种控制阀131，负压通道15一端与菌种培养腔2联通，另一端与负压发生器联通，菌种培养腔2作为封闭空间，并不存在人员进出的可能，进而避免因人员进出所携带的细菌，温度、压力等模拟环境因素更易于控制，此外，罐体1相对灭菌室的空间较小，对灭菌工序要求更低，在需要培养菌种之前，先将容器平铺上培养基料，将罐体1进行封闭，由蒸汽提供源从气流进入通道11向菌种培养腔2通入蒸汽，将罐体1温度加热到大约120°后保温，将基料蒸熟的同时灭菌，再由无菌气源通入无菌低温气体，对菌种培养腔2进行降温，降温的同时打开气流排出通道12，加速将热气流推出，降低温度及压力，降至大约30°后，打开接种管13，接种罐14内的菌种进入罐体1内，在接种的同时，由负压发生器通过负压通道15产生负压，使菌种快速、均匀充满罐体1内的容器的培养基料上，提高接种效率，而负压发生器可优选真空机，相对人工操作这些步骤，由设备进行操作，灭菌效果好、接种快速均匀、工作效率高，更适合大批量培养菌种，上述结构适用于曲霉外的其他菌种，气流进入通道1在蒸汽提供源和无菌气源之间的切换可由切换阀实现。

罐体1外周设置有罐夹套6，罐夹套6内设置有围绕罐体1的罐流体腔61，罐流体腔61内填充有冷却流体，罐夹套3设置有将罐流体腔61与冷却介质提供源联通的罐流体进入通道62及将流体腔与冷却介质收集源联通的罐流体排出通道63，在灭菌完成后，需要对罐体1的气流进行降温，便于接种，罐夹套6内灌入冷却液，从罐体1四周同步进行冷却，在无菌气源的基础上，增强冷却效果，缩短冷却所需时长，提高培养效率，冷却介质提供源的冷却介质可为冷却水、冷媒等其他现有具有冷却功能的介质，也可在培养过程中平衡因菌种因呼吸作用产生的热量。

气流进入通道11与菌种培养腔2联通的端部设置有雾化器111，增设雾化器111，水蒸气在进入罐体1时被雾气器进行扩散，使蒸汽同时向罐体1各处进行扩散，增加灭菌效果。

罐体设置有空气流动机构，空气流动机构包括电机3及叶轮32，电机3驱动设置有位于菌种培养腔2的电机轴31，叶轮32安装于电机轴31并与电机轴31同步转动，电机3驱动叶轮32带动罐体1内气流流动，避免气流在单一处位置长时间聚集，降低氧气补充，滞留的二氧化碳阻碍菌种培养，也避免各处的温度不均衡，电机3位于罐体1外侧，电机轴穿入罐体内并与罐壁转动密封配合。

空气流动机构还包括集风环33，集风环33位于菌种培养腔2内，集风环33呈喇叭状，集风环33的较小端安装于叶轮32并位于叶轮32相对电机3的另一侧，较大端朝向容器，菌种培养腔2的腔壁位于风扇外周设置有将气流向容器引导的引导弧面，叶轮32在电机3的驱动下进行吸风，而集风环33则扩大叶轮32吸风面积，集风环33的较小端与叶轮32适配，便于吸收所有气流，而较大端朝向容器，加速容器附近的气流的流动，此外，腔壁的引导弧面将气流的在罐体1内构成以容器为中心的循环，提高气流成分及温度的平衡效果，即提高菌种培养效果。

容器为托盘41，罐体1内设置有若干放置托盘41的层的托盘安置架4，托盘安置架4底部设置有滚轮42，增设托盘安置架4可整齐、平稳放置托盘41，而培养菌种可平铺于托盘41，使各处菌体培养环境均衡，在托盘安置架4下方增设滚轮42，可将托盘安置架4作为推车，将托盘41同步推入罐体1或推出罐体1，提高工作效率的同时使各菌体培养状况相似，罐体1内设置有提升托盘安置架4高度且将滚轮进行导向的轨道16，而气流进入通道11与菌种培养腔2联通的端部位于该轨道16下方，在蒸汽进入罐体1后蒸汽会穿过容器对基料进行蒸熟及灭菌，使灭菌及蒸熟更加完全，托盘安置架4的层次竖向排布。

接种管13设置有与外界或氧气源联通的供氧分支133，供氧分支133上设置有控制供氧分支133通断的供氧控制阀132，罐体1设置有与菌种培养联通的呼吸阀17，菌体在培养过程中需要氧气进行呼吸作用，从接种管13对罐体1内进行供氧，合理优化结构，呼吸阀17在菌体呼吸作用的同时将罐体1内的多余气体及时排出，维持罐体1内压力及各气体含量平衡。

罐体1设置有第一温度传感器181及第二温度传感器182，第一温度传感器181的感应端位于菌种培养腔2，第二温度传感器182的感应端位于容器附近，温度传感器时刻检测容器温度及菌种培养腔2温度，作为两个主要温度参数，根据参数及时对菌种培养腔2进行调整，罐体1还设有显示参数的压力表183及温度表184。

菌种培养腔2设置有与外界联通的腔口，罐体1设置有开启或封闭腔口的罐门5，罐门5铰接于罐体1并可向侧面摆动，罐门5呈圆形且外周等距设置有若干个锯齿51，罐体1朝向罐门5的内周设置有与锯齿51位置相对应且形状相适配的锯齿槽19，罐体1朝向罐门5的端面设置有压缩于罐体1及罐门5之间的密封圈191，增设罐门5便于罐体1开启，便于推入托盘安置架4或推出托盘安置架4，罐门5外周的锯齿51配合罐体1内周的锯齿槽19，给予罐门5相对罐体1准确的定位，密封圈191则在罐门5关闭后保证罐体1与外界的密封性，避免在消毒过程中外界气体进入。

接种管13及接种罐14设置于罐门5，将接种管13及接种罐14设置于罐门5，接种罐14及接种罐14完全暴露，便于在罐门5开启的时候对接种管13及接种罐14进行调试、更换或补充，无需进入罐体1内，提高工作效率，罐门5外周设置有门夹套52，门夹套的结构与罐夹套结构相似。