專利名稱：用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)酵用的裝置，特別涉及一種用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置。
但，由于固態(tài)發(fā)酵最大的特點就是無游離水，因而底物含水量的變化，必然會對微生物的生長及代謝能力產(chǎn)生重要影響。水活度(aw)表示微生物對水的可及性，基質(zhì)的水活度是影響微生物能否在底物上正常生長的關(guān)鍵因素，它與底物的含水量有關(guān)。而在固態(tài)發(fā)酵移熱過程中，水分蒸發(fā)冷卻約占移熱的80％，隨著移熱速率的增加，必然會導(dǎo)致基質(zhì)濕度的減小，改變aw的大小。因此，固態(tài)發(fā)酵過程中如何保持較高的水活度是固態(tài)發(fā)酵廣泛應(yīng)用的瓶徑問題。文獻WO9418306A1，BO1F/30中有所介紹。目前，在固態(tài)發(fā)酵過程直接噴水或直接加濕空氣的方法，存在著難于做到無菌操作，易染雜菌，對固體培養(yǎng)基加濕不均勻等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的之一是以克服傳統(tǒng)加濕補水裝置在固態(tài)發(fā)酵過程中不易保持較高水活度和對固體培養(yǎng)基加濕不均勻等缺點。本實用新型的目的之二是綜合應(yīng)用超聲霧化加濕，和吸水材料蒸發(fā)加濕工藝，或發(fā)酵罐壓力脈動噴霧加濕，并在固態(tài)發(fā)酵罐內(nèi)完成全部加濕過程，為了克服在固態(tài)發(fā)酵過程中易染雜菌的缺點；從而提供一種可根據(jù)微生物對水活度的要求不同，即可靈活調(diào)節(jié)加濕程度，又達到對固體培養(yǎng)基加濕均勻的用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型提供的一種用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置，包括一固態(tài)發(fā)酵罐，其罐壁上帶有安裝進氣電磁閥的進氣管和排氣口，濕度傳感器和單片機濕度控制儀；其特征在于還包括吸水材料框、噴霧頭、超聲霧化器；其中均勻分為三層的吸水材料框安裝在固態(tài)發(fā)酵罐內(nèi)，超聲霧化器在固態(tài)發(fā)酵罐兩端的中部；該超聲霧化器的噴霧頭安裝在固態(tài)發(fā)酵罐的底上，超聲霧化器電源通過單片機濕度測量控制儀與超聲霧化器電連接。
所述的固態(tài)發(fā)酵罐是一密閉耐壓0.3Mpa的、臥式低壓容器。
所述的吸水材料框為0.45m×0.55m×0.02m的不銹鋼絲框，放置汽爆秸稈或紙漿用的。
所述的超聲霧化器具有3個或3個以上噴霧頭。
本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型的用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于推廣工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
本實用新型的裝置是基于固態(tài)發(fā)酵過程的特點，綜合應(yīng)用吸水材料蒸發(fā)加濕、超聲霧化加濕技術(shù)和發(fā)酵罐壓力脈動噴霧加濕，擴大蒸發(fā)面積而加濕，保持水分平衡?？蓱?yīng)用本實用新型的裝置根據(jù)不同微生物或不同發(fā)酵階段的固態(tài)發(fā)酵，應(yīng)用單片機濕度控制儀靈活控制固態(tài)發(fā)酵罐過程中水活度或濕度，從而達到對固體培養(yǎng)基加濕均勻。另外發(fā)酵過程的加濕是在固態(tài)發(fā)酵罐內(nèi)完成的，避免了傳統(tǒng)加水或加濕方法難于做到無菌操作，易染雜菌的缺點。
7進氣電磁閥； 8 無菌空氣進氣管； 9固體發(fā)酵物料；
實施例2在實施例1的裝置上還包括在固態(tài)發(fā)酵罐4安裝通常的壓力脈動裝置，在發(fā)酵過程中，對固態(tài)發(fā)酵罐進行定時壓力脈動，在升壓過程中，無菌空氣通過無菌空氣進氣管8從噴霧頭噴出，使罐內(nèi)的冷凝水霧化加濕；實施例3在實施例1制作的裝置中，利用本實用新型的保持固態(tài)發(fā)酵過程高水活度的方法進行汽爆秸稈或紙漿的固態(tài)發(fā)酵，過程如下(1)在固態(tài)發(fā)酵罐4內(nèi)的吸水材料框1內(nèi)放入吸水力強的底物汽爆秸稈或紙漿1000克，在0.1Mpa蒸汽下，空氣消毒30分鐘；(2)冷卻后，在發(fā)酵架上放置接種后的培養(yǎng)物料克，按常規(guī)控制溫度進行培養(yǎng)發(fā)酵；(3)在發(fā)酵過程中，根據(jù)不同微生物或不同發(fā)酵階段對濕度要求，通過單片機濕度測量控制儀在線控制超聲霧化器的開啟。
權(quán)利要求1.一種用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置，其特征在于包括一固態(tài)發(fā)酵罐4，其罐壁上帶有安裝進氣電磁閥7的進氣管10和排氣口11，濕度傳感器5和單片機濕度控制儀6；其特征在于還包括吸水材料框1、噴霧頭2、超聲霧化器3；其中均勻分為三層的吸水材料框1安裝在固態(tài)發(fā)酵罐4內(nèi)，超聲霧化器3在固態(tài)發(fā)酵罐4兩端的中部；該超聲霧化器3具有多個噴霧頭2，并安裝在固態(tài)發(fā)酵罐4的底上，超聲霧化器電源6通過單片機濕度測量控制儀與超聲霧化器電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置，其特征在于所述的固態(tài)發(fā)酵罐4是一密閉耐壓0.3Mpa的、臥式低壓容器。
3.按權(quán)利要求1所述的用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置，其特征在于所述的吸水材料框為0.45m×0.55m×0.02m的不銹鋼絲框，放置汽爆秸稈或紙漿用的。
專利摘要本實用新型涉及一種用于固態(tài)發(fā)酵過程中保持高水活度的裝置。它包括固態(tài)發(fā)酵罐，其罐壁上帶有安裝進氣電磁閥的進氣管和排氣口，吸水材料框安裝在固態(tài)發(fā)酵罐內(nèi)，超聲霧化器在固態(tài)發(fā)酵罐兩端的中部；其噴霧頭安裝在固態(tài)發(fā)酵罐的底上，超聲霧化器電源通過單片機濕度測量控制儀與超聲霧化器電連接。在發(fā)酵過程中，根據(jù)不同微生物或不同發(fā)酵階段對濕度要求，通過單片機濕度測量控制儀在線控制超聲霧化器的開啟，固態(tài)發(fā)酵中靈活控制固態(tài)發(fā)酵罐過程中水活度或濕度，避免了傳統(tǒng)加水或加濕方法難于做到無菌操作，易染雜菌。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
文檔編號C12M1/00GK2567225SQ022456
公開日2003年8月20日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者陳洪章, 李佐虎 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所