專利名稱：一種轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微生物發(fā)酵裝置領(lǐng)域，特別是一種可實現(xiàn)連續(xù)化、機械化運轉(zhuǎn)的 轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的細(xì)菌纖維素生產(chǎn)主要為淺盤發(fā)酵方式，其缺點是勞動密集，并且生產(chǎn)力低 下。而且，淺盤培養(yǎng)由于受到營養(yǎng)成分傳質(zhì)的限制，產(chǎn)量不高。目前，國外有報道一種采用 在轉(zhuǎn)動軸上均勻安裝一組同心圓盤的纖維素發(fā)酵裝置。此種發(fā)酵裝置在其圓盤上所形成的 纖維素膜較難實現(xiàn)自動出料，不僅圓盤需要人工裝卸，而且纖維素膜的形狀也難以規(guī)整，裁 切時形成的邊角料較多，產(chǎn)成品率較低。因此，亟待開發(fā)機械化程度高、且具有較高生產(chǎn)率 的新型發(fā)酵裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理量大、效率高、操作方 便，可實現(xiàn)連續(xù)化、機械化運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于主要由支架、臥式殼體、水平安裝 于該臥式殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)筒、驅(qū)動電機及刮刀構(gòu)成，臥式殼體由底部夾套式料液槽及上部空氣 雜塵隔離外殼對合安裝而成，夾套式料液槽設(shè)置有料液進(jìn)口、出口，夾套式料液槽的夾套上 設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)口、出口，空氣雜塵隔離外殼內(nèi)的頂部水平安裝有蒸汽管道，空氣雜塵隔離 外殼上設(shè)置有無菌空氣進(jìn)口、出口，刮刀設(shè)置于臥式殼體外部并可移動至與轉(zhuǎn)筒筒壁接觸。而且，所述刮刀由可移動刀座、安裝于刀座上的刀片、安裝在刀片后部的輸送帶及 輸送帶驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成。而且，所述蒸汽管道的管體上間隔制有出汽孔。而且，所述轉(zhuǎn)筒為端面密閉的中空式轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒外壁為光滑壁面或粗糙壁面。而且，在空氣雜塵隔離外殼內(nèi)部安裝有壓力檢測器及溫度檢測器。而且，在夾套式料液槽內(nèi)安裝有料液高度檢測器、pH檢測器及溫度檢測器。本實用新型的優(yōu)點和有益效果為1.本發(fā)酵裝置通過外部驅(qū)動電機帶動轉(zhuǎn)筒勻速緩慢轉(zhuǎn)動，使附著其上的菌體交替 接觸培養(yǎng)基質(zhì)和空氣介質(zhì)，從而不斷代謝產(chǎn)生纖維素，并且纖維素連續(xù)均勻地分布在轉(zhuǎn)筒 表面，最終均勻形成具有一定厚度的纖維素膜。2.本發(fā)酵裝置在自動出料方面設(shè)計巧妙，通過刮刀與轉(zhuǎn)筒壁的相接觸，使所產(chǎn)生 的纖維素膜快速脫離，并通過輸送帶及時將纖維素膜移出發(fā)酵裝置。3.本發(fā)酵裝置通過在空氣雜塵隔離外殼上設(shè)置的蒸汽管道，可實現(xiàn)在線滅菌，并 且在空氣雜塵隔離外殼內(nèi)部安裝有壓力檢測器及溫度檢測器，可實現(xiàn)蒸汽滅菌過程中的壓 力及溫度控制。[0015]4.本發(fā)酵裝置通過在空氣雜塵隔離外殼上設(shè)置無菌空氣進(jìn)口、出口，以便補充無 菌空氣，滿足菌體生長和產(chǎn)物形成的需要。5.本發(fā)酵裝置通過在夾套式料液槽內(nèi)安裝有料液高度檢測器及pH檢測器，以便 及時補充培養(yǎng)基并調(diào)節(jié)PH值；在夾套式料液槽內(nèi)安裝有溫度檢測器，以便容器滅菌后及時 冷卻和維持培養(yǎng)基質(zhì)的溫度要求。6.本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，實現(xiàn)了細(xì)菌纖維素發(fā)酵生產(chǎn)和膜片收獲的連續(xù) 化和機械化作業(yè)，具有處理量大、高效便捷、自動化程度高等諸多優(yōu)點，可有效提高勞動生 產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，是現(xiàn)有淺盤發(fā)酵的良好替代設(shè)備。

圖1為本實用新型的主視圖(省略驅(qū)動電機及刮刀)；圖2為圖1的剖視圖；圖3為圖1的右視圖；圖4為本實用新型的刮刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍。一種轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，主要由支架9、臥式殼體、水平安裝于該臥式殼 體內(nèi)的轉(zhuǎn)筒16、驅(qū)動電機(圖中未示出)及刮刀構(gòu)成。臥式殼體由上部空氣雜塵隔離外殼 1及底部夾套式料液槽2通過其周邊的法蘭連接邊3對合安裝而成。轉(zhuǎn)筒為端面密閉的中 空式轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒外壁為光滑壁面或粗糙壁面。當(dāng)料液粘度較大時采用光滑壁面的轉(zhuǎn)筒。當(dāng)料 液粘度較小時采用粗糙壁面的轉(zhuǎn)筒以便料液附著。轉(zhuǎn)筒通過其兩端的轉(zhuǎn)動軸6安裝于臥式 殼體內(nèi)，驅(qū)動電機采用變頻調(diào)速電機，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。刮刀設(shè)置于臥 式殼體外部并可移動至與轉(zhuǎn)筒筒壁接觸。刮刀由可移動刀座25、安裝于刀座上的刀片23、 安裝在刀片后部的輸送帶24及輸送帶驅(qū)動機構(gòu)26構(gòu)成，驅(qū)動機構(gòu)由驅(qū)動電機及其傳動機 構(gòu)構(gòu)成。刀片長度與轉(zhuǎn)筒軸向長度相同?？諝怆s塵隔離外殼內(nèi)的頂部水平安裝有蒸汽管道14。蒸汽管道的管體上間隔制有 出汽孔15?？諝怆s塵隔離外殼上安裝有泄壓閥22。通過蒸汽管道可實現(xiàn)對該設(shè)備在線滅 菌。在空氣雜塵隔離外殼內(nèi)部安裝有壓力檢測器17及溫度檢測器18，壓力檢測器及溫度檢 測器均與控制裝置連接?？蓪崿F(xiàn)蒸汽滅菌過程中的壓力及溫度控制?？諝怆s塵外殼的兩端 分別設(shè)置有無菌空氣進(jìn)口 5、出口 13，以便在發(fā)酵過程中補充無菌空氣，滿足菌體生長和產(chǎn) 物形成的需要?？諝怆s塵隔離外殼的正面安裝視窗4。夾套式料液槽設(shè)置有料液進(jìn)口 7、出口 11。夾套式料液槽內(nèi)安裝有料液高度檢測 器19、pH檢測器20及溫度檢測器21，料液高度檢測器、pH檢測器及溫度檢測器均與控制裝 置連接。以便及時補充培養(yǎng)基并調(diào)節(jié)PH值。夾套式料液槽的夾套設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)口 8、出 口 12。以便容器滅菌后及時冷卻和維持培養(yǎng)基質(zhì)的溫度要求。在夾套式料液槽的底部設(shè)有 冷凝水出口 10，以便及時排除冷凝液。 本細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置的工作原理及工作過程為[0027]1.發(fā)酵之前首先關(guān)閉空氣雜塵隔離外殼，向罩中通入蒸汽，蒸汽壓力0.11 0. 16Mpa，時間30-50min，對發(fā)酵裝置進(jìn)行消毒滅菌，完成裝置空消。2.空消后將培養(yǎng)基(發(fā)酵液)通過料液進(jìn)口注入底部夾套式料液槽中，采取與1 相同的方法進(jìn)行實消，實消后待培養(yǎng)基(發(fā)酵液)溫度降低到28-30°C進(jìn)行接種。3.將培養(yǎng)好的木醋桿菌種子液以重量百分比5-10%的比例通過料液進(jìn)口接入到 培養(yǎng)基(發(fā)酵液)中。4.打開電機讓轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速在4-20轉(zhuǎn)/分鐘，發(fā)酵液的溫度保持在 28-30°C，發(fā)酵時間6-10天。轉(zhuǎn)筒在驅(qū)動電機帶動下轉(zhuǎn)動，保證各部分菌種接觸培養(yǎng)基和空 氣的時間滿足工藝要求，發(fā)酵過程中細(xì)菌纖維素膜在轉(zhuǎn)筒表面不斷增厚。 5.發(fā)酵結(jié)束后，在膜厚度滿足生產(chǎn)要求時，打開空氣雜塵隔離外殼，由人工控制刮 刀將纖維素膜整體刮下，并進(jìn)行收集。本發(fā)酵裝置的培養(yǎng)基均勻地分布在轉(zhuǎn)筒表面，同時伴隨著轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)筒各部 分接觸培養(yǎng)基與空氣的時間都是相同的，從而使各部分的發(fā)酵條件都是平等的，進(jìn)而使生 產(chǎn)的纖維素膜厚度、質(zhì)量相等。當(dāng)膜厚度滿足要求后，使用刮刀在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動一周后即可將膜 全部卸下。因此操作方便、生產(chǎn)能力強、應(yīng)用范圍廣。而且，可實現(xiàn)在線監(jiān)測和在線控制，在 物料、水、空氣和蒸汽等通路方面，具有滿足普通微生物成長的全部功能。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于主要由支架、臥式殼體、水平安裝于 該臥式殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)筒、驅(qū)動電機及刮刀構(gòu)成，臥式殼體由底部夾套式料液槽及上部空氣雜 塵隔離外殼對合安裝而成，夾套式料液槽設(shè)置有料液進(jìn)口、出口，夾套式料液槽的夾套上設(shè) 置有循環(huán)水進(jìn)口、出口，空氣雜塵隔離外殼內(nèi)的頂部水平安裝有蒸汽管道，空氣雜塵隔離外 殼上設(shè)置有無菌空氣進(jìn)口、出口，刮刀設(shè)置于臥式殼體外部并可移動至與轉(zhuǎn)筒筒壁接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于所述刮刀由可移 動刀座、安裝于刀座上的刀片、安裝在刀片后部的輸送帶及輸送帶驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于所述蒸汽管道的 管體上間隔制有出汽孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)筒為端面 密閉的中空式轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒外壁為光滑壁面或粗糙壁面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于在空氣雜塵隔離 外殼內(nèi)部安裝有壓力檢測器及溫度檢測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其特征在于在夾套式料液槽 內(nèi)安裝有料液高度檢測器、PH檢測器及溫度檢測器。
專利摘要本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)筒式細(xì)菌纖維素發(fā)酵裝置，其主要由支架、臥式殼體、水平安裝于該臥式殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)筒、驅(qū)動電機及刮刀構(gòu)成，臥式殼體由底部夾套式料液槽及上部空氣雜塵隔離外殼對合安裝而成，夾套式料液槽設(shè)置有料液進(jìn)口、出口，夾套式料液槽的夾套上設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)口、出口，空氣雜塵隔離外殼內(nèi)的頂部水平安裝有蒸汽管道，空氣雜塵隔離外殼上設(shè)置有無菌空氣進(jìn)口、出口，刮刀設(shè)置于臥式殼體外部并可移動至與轉(zhuǎn)筒筒壁接觸。本實用新型實現(xiàn)了細(xì)菌纖維素發(fā)酵生產(chǎn)和膜片收獲的連續(xù)化和機械化作業(yè)，具有處理量大、高效便捷、自動化程度高等諸多優(yōu)點，可有效提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，是現(xiàn)有淺盤發(fā)酵的良好替代設(shè)備。
文檔編號C12M1/36GK201834920SQ2010205966
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者王祥河, 胡婭君, 趙瓊 申請人:天津?qū)嵃l(fā)中科百奧工業(yè)生物技術(shù)有限公司