專利名稱：食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，它主要用于食用菌液體菌種自動培養(yǎng)和自動接種生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外食用菌生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)戶，利用液體菌種生產(chǎn)食用菌還很少。其中，利用液體菌種生產(chǎn)食用菌的企業(yè)，其菌種培養(yǎng)和接種裝置一般單獨配置，相對獨立，一方面自動化程度低，另一方面菌種從培養(yǎng)罐引入到接種設(shè)施容易引起污染。目前高效無污染自動接種裝置缺乏，主要采用人工方式進(jìn)行液體菌種接種。人工接種不但勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本高，而且生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生二次污染，嚴(yán)重影響菌種質(zhì)量和生產(chǎn)?，F(xiàn)有接種設(shè)施(包括接種裝置、接種機(jī)、接種槍或接種器)主要有兩大類一類是自動化程度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高裝置，如日本精機(jī)株式會社在中國申請的01803101.3專利《液體菌種接種裝置》，連云港國鑫醫(yī)藥設(shè)備有限公司申請的03277859.7專利和200320110460.7專利《液體菌種接種裝置》，主要考慮了培養(yǎng)瓶蓋打開和蓋實裝置，設(shè)備加工制造要求高，制造成本高，易使瓶蓋和瓶損壞，使用成本高。這類裝置一方面經(jīng)濟(jì)上不能適應(yīng)目前國內(nèi)大多數(shù)食用菌生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)承受能力；另一方面，在工藝上也不能滿足目前袋裝生產(chǎn)食用菌要求。另一類是自動化程度低，人工勞動程度大裝置，如87209482專利《袋栽食用菌液體菌種多管接種器》、92105810.1專利《食用菌液體菌種接種工具與工藝》、200410018344.1專利《增氧式液體菌種的生產(chǎn)接種方法和裝置》，03240199.X專利《液態(tài)菌種制種接種機(jī)》，存在滅菌效果差、容易二次污染、接種量控制困難、定量不準(zhǔn)等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足，提供一種食用菌液體菌種培養(yǎng)和接種一體化裝置。利用該裝置可以按照消毒滅菌工藝要求對培養(yǎng)和接種裝置一起進(jìn)行自動高壓高溫滅菌處理，按照液體菌種培養(yǎng)工藝要求進(jìn)行培養(yǎng)環(huán)境(溫度、PH值和溶氧含量等)自動控制，按照接種量和接種方式(表面布種或插入布種)要求，將液體菌種均勻接入袋裝或瓶裝培養(yǎng)基中。
本發(fā)明公開一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，在現(xiàn)有食用菌液體菌種培養(yǎng)罐上，有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置及與這些裝置相連的控制部分，其特征是菌液出管經(jīng)過電磁液壓閥通過三通接頭與接種定量部分和接種槍部分連接，進(jìn)氣管通過氣壓電磁閥和高壓潔凈空氣或者蒸汽相連，培養(yǎng)罐水加熱層進(jìn)水管通過三通接頭和電磁閥，也與高壓潔凈空氣部分相連。這樣利用培養(yǎng)罐加熱裝置產(chǎn)生高溫蒸汽可以直接對培養(yǎng)罐和接種裝置一起進(jìn)行密封高壓高溫消毒滅菌，并且保持密封直到使用，不容易產(chǎn)生二次污染。
本發(fā)明所述接種定量部分由定量室、可調(diào)節(jié)定量的活塞、氣體進(jìn)出電磁閥和氣體三通接頭組成。接種槍部分由軟管以及接種控制電磁閥、接種槍座、可更換的接種嘴和接種嘴蓋組成。接種槍座可以通過手柄手工接種，也可以由氣缸驅(qū)動自動接種。接種嘴可以是適于表面布種的平頭型，也可以是適于插入布種的尖頭型，在接種嘴上均勻布有小孔，以便布種均勻。
本發(fā)明所述的平頭接種嘴或者尖頭接種嘴下方是接種工作臺或者自動輸送機(jī)，在其上設(shè)有待接種袋裝或瓶裝培養(yǎng)基，通過在現(xiàn)有的罐裝生產(chǎn)線輸送機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，按生產(chǎn)節(jié)拍要求與定量部分和接種槍部分進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
本發(fā)明所述的控制部分，可以是傳統(tǒng)手工電氣控制系統(tǒng)或者PLC自動控制系統(tǒng)。通過對氣壓電磁閥、液壓電磁閥、接種驅(qū)動氣缸控制閥和輸送機(jī)驅(qū)動電機(jī)啟動/停止電氣控制或者PLC控制，完成裝置滅菌、液體菌種培養(yǎng)和液體菌種接種等工藝過程。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，液體菌種培養(yǎng)和接種裝置滅菌一體化，滅菌、培養(yǎng)、接種生產(chǎn)自動化程度高，不容易產(chǎn)生污染；接種量可調(diào)節(jié)、控制準(zhǔn)確；接種方式可以是表面布種，也可以是插入布種；裝置可以手工操作也可以自動操作；結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，成本低；既適合農(nóng)戶小批量液體菌種培養(yǎng)接種，也適合生產(chǎn)企業(yè)大批量液體菌種自動培養(yǎng)接種，便于推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中包括出水管與閥1，培養(yǎng)罐體2，進(jìn)水電磁閥3，三通接頭4，出氣管及電磁閥5，蒸汽管及電磁閥6，三通接頭7，高壓進(jìn)氣總管及電磁閥8，空氣過濾器9，三通接頭10，進(jìn)氣管及電磁閥11，壓力表12，菌液進(jìn)管及電磁液壓閥13，菌液出管及電磁液壓閥14，接種定量部分15，凈氣進(jìn)氣管及電磁閥16，氣三通接頭17，定量室18，活塞19，排氣管及電磁閥20，三通接頭21，接種槍部分22，接種控制液壓電磁閥23，軟管24，氣缸25，操作手柄及接種控制開關(guān)26，接種槍座27，平頭接種嘴28，尖頭接種嘴29，嘴蓋30，袋裝或瓶裝培養(yǎng)基31，接種工作臺或者自動輸送機(jī)32，電氣控制箱或者PLC控制箱33，操作按鈕和開關(guān)34。
具體實施例方式
食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，如圖所示。它設(shè)有常規(guī)的培養(yǎng)罐體2，在其上設(shè)有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置。培養(yǎng)罐體2上還設(shè)有進(jìn)氣管及電磁閥11、出氣管及電磁閥5、菌液進(jìn)管及電磁液壓閥13、菌液出管及電磁液壓閥14。培養(yǎng)罐2水加熱層出水管與閥1連接，進(jìn)水管通過三通接頭4分別與進(jìn)水電磁閥3、蒸汽管及電磁閥6相連接。蒸汽管及電磁閥6通過三通接頭7與高壓進(jìn)氣總管及電磁閥8、空氣過濾器9連接?？諝膺^濾器9通過三通接頭10分別與電磁閥11、電磁閥16連接，提供高壓潔凈空氣或者蒸汽。
菌液出管及電磁液壓閥14通過三通接頭21與接種定量部分15的定量室18和接種槍部分22的接種控制液壓電磁閥23連接。接種定量部分15的定量室18內(nèi)設(shè)有活塞19，通過調(diào)節(jié)活塞19厚度，可調(diào)節(jié)充滿定量室18的菌液容量。定量室18另一頭通過氣三通接頭17分別與凈氣進(jìn)氣管及電磁閥16和排氣管及電磁閥20相連接。接種槍部分22的接種控制液壓電磁閥23通過軟管24與接種槍座27連接，接種槍座27中部設(shè)有操作手柄及接種控制開關(guān)26，操作手柄26可以手工操作，也可以由氣缸25驅(qū)動，接種槍座27另一端接可更換接種嘴(平頭接種嘴28或者尖頭接種嘴29)。平頭接種嘴28適于表面布種，尖頭接種嘴29適于插入布種。在接種嘴上均勻布有小孔，以便布種均勻。在接種嘴上可以通過螺紋旋上嘴蓋30，以便在高溫滅菌時密封接種嘴，在平時不接種時防止接種嘴污染。在接種槍部分22的正下方是接種工作臺或者自動輸送機(jī)32，在其上是待接種袋裝或瓶裝培養(yǎng)基31。
在接種工作臺或者自動輸送機(jī)32下方有電氣控制箱或者PLC控制箱33，在接種工作臺或者自動輸送機(jī)32上設(shè)有操作按鈕和開關(guān)34。按照工藝節(jié)拍要求控制操作按鈕和開關(guān)34和操作手柄上接種控制開關(guān)27，通過對氣壓電磁閥、液壓電磁閥、接種氣缸控制閥和輸送機(jī)驅(qū)動電機(jī)等啟動或者停止電氣控制或者PLC控制，實現(xiàn)裝置滅菌、液體菌種培養(yǎng)和液體菌種接種等工藝過程。
裝置滅菌、液體菌種培養(yǎng)和液體菌種接種等工藝過程如下(1)裝置高溫滅菌工藝過程第一步，關(guān)閉電磁閥1、電磁閥6，打開進(jìn)水電磁閥3，并接自來水，控制培養(yǎng)罐2水加熱層水到一定高度，關(guān)閉電磁閥3。
第二步，關(guān)閉電磁閥5、電磁閥8、電磁閥13、電磁閥20，并擰上接種嘴蓋30，打開電磁閥6、電磁閥11、電磁閥14、電磁閥16、電磁閥23，接通培養(yǎng)罐加熱電阻絲電源加溫，直到水沸騰并產(chǎn)生高溫水蒸氣，壓力表12達(dá)到一定氣壓，控制電磁閥5、電磁閥8、電磁閥13或者電磁閥20使高溫水蒸氣在一定氣壓下保持一定時間。
第三步，高溫水蒸氣自然冷卻，使裝置冷卻到常溫，完成消毒工作。
(2)裝置輸入培養(yǎng)液、菌種母液或pH值調(diào)節(jié)液工藝過程第一步，將具有高壓的培養(yǎng)液罐、菌種母液罐或pH值調(diào)整液罐連接到菌液進(jìn)管及其電磁液壓閥13，并打開電磁液壓閥13、電磁閥5，在一定流量一定時間內(nèi)通過高壓壓入培養(yǎng)罐一定量液體。
第二步，關(guān)閉電磁閥5、電磁閥13，完成進(jìn)液工作。
(3)裝置增加溶氧含量或增加氣壓工藝過程第一步，關(guān)閉電磁閥6、電磁閥13、電磁閥16、電磁閥14，將高壓新鮮空氣接入高壓進(jìn)氣總管及電磁閥8。
第二步，打開電磁閥8、電磁閥11，將消毒過濾高壓潔凈空氣引入培養(yǎng)罐培養(yǎng)液中，增加溶氧含量和氣壓。通過控制電磁閥5，使罐體內(nèi)(壓力表12)保持一定氣壓，直到溶氧含量達(dá)到一定值。
第三步，關(guān)閉電磁閥8、電磁閥11和電磁閥5，完成增加溶氧含量或增加氣壓工作。
(4)裝置接種工藝過程第一步，關(guān)閉電磁閥5、電磁閥6、電磁閥13、電磁閥16、電磁閥23，將高壓新鮮空氣接入高壓進(jìn)氣總管及電磁閥8。
第二步，打開電磁閥8、電磁閥11，將消毒過濾高壓潔凈空氣引入培養(yǎng)罐培養(yǎng)液中，增加氣壓。通過控制電磁閥5，使罐體內(nèi)(壓力表12)保持接種要求氣壓。擰開接種嘴蓋30。
第三步，打開電磁閥14和排氣電磁閥20，關(guān)閉電磁閥16和電磁閥23，通過高壓凈氣將菌種液充滿定量室。此時活塞向上運動到上位。
第四步，將接種嘴28或者29對準(zhǔn)并插入袋或瓶裝培養(yǎng)基31的口。關(guān)閉電磁閥14和排氣電磁閥20，打開電磁閥16和電磁閥23，通過高壓凈氣將定量室內(nèi)菌種液排入培養(yǎng)袋或瓶內(nèi)，定量活塞向下運動到下位。
第五步，關(guān)閉電磁閥16和電磁閥23，完成一次接種工作。重復(fù)第三步到第五步依次對其它袋或瓶裝培養(yǎng)基接種。
第六步，接種過程中暫停接種工作，或者接種結(jié)束，及時將接種嘴蓋30擰上察干凈的接種嘴28或者29。
權(quán)利要求
1.一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，在現(xiàn)有食用菌液體菌種培養(yǎng)罐(2)上，設(shè)有溫度檢測及加熱控制裝置、pH值檢測裝置、溶氧檢測裝置、氣壓檢測裝置、液位檢測裝置及與這些裝置相連的控制部分，其特征在于菌液出管及電磁液壓閥(14)通過三通接頭(21)與接種定量部分(15)和接種槍部分(22)連接，進(jìn)氣管及電磁閥(11)通過三通接頭(10)和產(chǎn)生高壓潔凈空氣或者蒸汽的空氣過濾器(9)連接，培養(yǎng)罐(2)水加熱層進(jìn)水管通過三通接頭(4)和電磁閥(3)、電磁閥(6)連接，空氣過濾器(9)和電磁閥(6)通過三通接頭(7)與高壓進(jìn)氣總管及電磁閥(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，其特征在于接種定量部分(15)由凈氣進(jìn)氣管及電磁閥(16)，氣三通接頭(17)，定量室(18)、可調(diào)節(jié)定量的活塞(19)、排氣管及電磁閥(20)組成，凈氣進(jìn)氣管及電磁閥(16)通過三通接頭(10)和產(chǎn)生高壓潔凈空氣或者蒸汽的空氣過濾器(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，其特征在于接種槍部分(22)由接種控制液壓電磁閥(23)，軟管(24)，氣缸(25)，接種槍座(27)，操作手柄及接種控制開關(guān)(26)，平頭接種嘴(28)或者尖頭接種嘴(29)，嘴蓋(30)組成，接種槍座(27)上方通過軟管(24)與接種控制液壓電磁閥(23)連接，接種槍座(27)下方與接種嘴(28或29)連接，接種槍座(27)中部設(shè)有操作手柄及接種控制開關(guān)(26)，在接種嘴(28或29)上均勻布有小孔，并設(shè)有與嘴蓋(30)相配的螺紋。
全文摘要
本發(fā)明公開一種食用菌液體菌種培養(yǎng)接種一體化裝置，涉及機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，主要用于食用菌液體菌種自動培養(yǎng)和自動接種生產(chǎn)。其特征在于培養(yǎng)罐體2經(jīng)過菌液出管及電磁閥14通過三通接頭21與接種定量部分15和接種槍部分22連接；接種定量部分15主要是定量室16，內(nèi)有厚度可調(diào)節(jié)活塞17，調(diào)節(jié)接種量；接種槍部分22包括電磁閥23、軟管24、氣缸25、操作手柄26、接種槍座27、平頭接種嘴28或者尖頭接種嘴29、嘴蓋30等，對袋裝或瓶裝培養(yǎng)基31實現(xiàn)手工或者自動表面布種或者插入布種；裝置由傳統(tǒng)電氣控制或者PLC控制33，通過操作按鈕34，實現(xiàn)人工或者自動消毒滅菌、進(jìn)培養(yǎng)液、培養(yǎng)環(huán)境控制、接種等工藝過程。
文檔編號C12M3/00GK1800339SQ20051009461
公開日2006年7月12日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者李萍萍, 張西良, 胡永光, 陳娟, 毛翠云 申請人:江蘇大學(xué)