本實(shí)用新型屬于生物發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室組合式淺盤固態(tài)發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)：

固態(tài)發(fā)酵是微生物在沒有或基本沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)上的發(fā)酵方式，固態(tài)基質(zhì)中氣、液、固三相并存，即多孔性的固態(tài)基質(zhì)中含有水和水不溶性物質(zhì)。固體發(fā)酵在我國(guó)有幾千年的悠久歷史，用于功能食品，生物醫(yī)藥，生物肥料，酶制劑等眾多產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)。具有生產(chǎn)效率高，投資少，發(fā)酵產(chǎn)品酶系豐富，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。固體發(fā)酵一般由不溶于水的基質(zhì)，不含或含有少量的自由水。

迄今為止，已有許多類型的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器問世。以基質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況則可以分為兩類：①靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器，包括淺盤式和塔柱式反應(yīng)器；②動(dòng)態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器，包括機(jī)械攪拌的簡(jiǎn)、栓式和轉(zhuǎn)鼓式反應(yīng)器等。真正用于實(shí)驗(yàn)室研究規(guī)模的很少有定型產(chǎn)品。

淺盤式反應(yīng)器，淺盤式生物反應(yīng)器(Tray Bioreactor)淺盤式反應(yīng)器，屬于靜態(tài)反應(yīng)器，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，使用靈活，可增加淺盤數(shù)目。淺盤室內(nèi)的溫度和濕度容易控制。但這種反應(yīng)器由于存在對(duì)流空氣，散熱效果較差，對(duì)淺盤物料的厚度有所限制，但對(duì)于實(shí)驗(yàn)室水平開展研究較為合適。

理想的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器有以下特征：(1)用于建造的材料必須堅(jiān)固，整體可高溫濕熱滅菌（121℃），輕便易于移動(dòng)和組合堆疊，對(duì)發(fā)酵過程的微生物無(wú)毒。（2）全程可視化，發(fā)酵過程溫度、濕度、pH等操作參數(shù)隨時(shí)可監(jiān)控，發(fā)酵條件易于控制和調(diào)整。（3）防止發(fā)酵過程污染物的進(jìn)入，同時(shí)控制發(fā)酵過程產(chǎn)生的有機(jī)體釋放到環(huán)境。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的固態(tài)發(fā)酵過程含有真菌孢子，可能是致病的，會(huì)對(duì)周圍的人和環(huán)境產(chǎn)生潛在危害。（4）能耗少，操作簡(jiǎn)便，以求節(jié)約成本和人力。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模固態(tài)發(fā)酵均采用開放式淺盤發(fā)酵或搖瓶固態(tài)發(fā)酵。開放式淺盤發(fā)酵發(fā)酵物料暴露在開放環(huán)境中，極易造成大氣中的真菌污染，且無(wú)法再同一培養(yǎng)箱中發(fā)酵不同菌種和物料；發(fā)酵過程補(bǔ)水困難且含水量不均一，發(fā)酵過程難以控制。搖瓶固態(tài)發(fā)酵空氣流動(dòng)性差，發(fā)酵過程無(wú)法監(jiān)控溫度，pH，濕度等參數(shù)，補(bǔ)水過程繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)驗(yàn)室組合式淺盤固態(tài)發(fā)酵裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的固態(tài)發(fā)酵裝置在驗(yàn)室發(fā)酵條件下易染雜菌，無(wú)法進(jìn)行高通量發(fā)酵研究的缺點(diǎn)。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

實(shí)驗(yàn)室組合式淺盤固態(tài)發(fā)酵裝置，放置于室外或鼓風(fēng)式微生物培養(yǎng)箱或電加熱式微生物培養(yǎng)箱中，該裝置包括一個(gè)帶頂蓋的透明盒體，所述盒體的左側(cè)和右側(cè)上部均開設(shè)多個(gè)水平等高的空氣交換孔，在盒體的空氣交換孔處覆蓋設(shè)置無(wú)菌過濾芯；盒體的左側(cè)或者右側(cè)的下部開設(shè)一個(gè)收集軟管穿孔，收集軟管穿孔內(nèi)穿設(shè)收集軟管，盒體通過收集軟管外接可拆卸的收集瓶；在盒體的前側(cè)或者后側(cè)中部開設(shè)一個(gè)噴霧軟管穿孔，噴霧軟管穿孔內(nèi)穿設(shè)噴霧軟管，噴霧軟管一端接霧化噴頭，霧化噴頭固定設(shè)置在頂蓋下表面，噴霧軟管另一端接補(bǔ)水裝置；在盒體的前側(cè)或者后側(cè)上部開設(shè)多個(gè)預(yù)留孔，不同的預(yù)留孔內(nèi)分別設(shè)置溫度探頭、濕度探頭或PH探頭。

所述的盒體為長(zhǎng)方體形狀、圓柱體形狀或橢圓柱體形狀。

所述的霧化噴頭為單噴霧化噴頭，平排多噴霧化噴頭或分散式霧化噴頭。

所述的補(bǔ)水裝置為針式注射器或電動(dòng)水泵。

所述的空氣交換孔為多邊形、橢圓或圓形，空氣交換孔內(nèi)塞設(shè)無(wú)菌過濾芯。

所述的收集瓶為密封塑料瓶或密封玻璃瓶。

所述盒體的尺寸為430mm×300 mm×160 mm。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型是專門為在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究固態(tài)發(fā)酵所設(shè)計(jì)的專用裝置；裝置整體為半封閉式，在空氣交換孔加裝無(wú)菌過濾芯，保證發(fā)酵全程無(wú)菌；透明盒體內(nèi)可通過噴霧頭直接接種純培養(yǎng)微生物或補(bǔ)加無(wú)菌水，實(shí)現(xiàn)同一噴頭兩種作用，也簡(jiǎn)化了裝置結(jié)構(gòu)；裝置下部設(shè)廢液瓶，使物料發(fā)酵的成品和廢液均封閉回收，不污染外界環(huán)境；

2.本實(shí)用新型除固定設(shè)置的溫度濕度計(jì)外，預(yù)留有加裝其他探頭的安裝孔，可以在發(fā)酵過程中監(jiān)測(cè)更多的過程數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室研究提供方便；

3.本實(shí)用新型透明盒體的一種典型尺寸為430mm×300 mm×160 mm，多個(gè)透明盒體可以堆疊在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，無(wú)需獨(dú)立水電；每一個(gè)透明盒體都能單獨(dú)發(fā)酵一種物料，在同樣的發(fā)酵條件下，可以同時(shí)發(fā)酵不同的物料，節(jié)省了研究的時(shí)間和人力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-頂蓋，2-盒體，3-空氣交換孔，4-無(wú)菌過濾芯，5-收集軟管，6-收集瓶，7-噴霧軟管，8-霧化噴頭，9-補(bǔ)水裝置，10-預(yù)留孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，參照?qǐng)D1所示的實(shí)驗(yàn)室組合式淺盤固態(tài)發(fā)酵裝置，放置于鼓風(fēng)式微生物培養(yǎng)箱或電加熱式微生物培養(yǎng)箱中，該裝置包括一個(gè)帶頂蓋1的透明盒體2，所述盒體2的左側(cè)和右側(cè)上部均開設(shè)五個(gè)水平等高的空氣交換孔3，在盒體2的空氣交換孔3處覆蓋設(shè)置無(wú)菌過濾芯4；盒體的左側(cè)或者右側(cè)的下部開設(shè)一個(gè)收集軟管穿孔，收集軟管穿孔內(nèi)穿設(shè)收集軟管5，盒體2通過收集軟管5外接可拆卸的收集瓶6；在盒體2的前側(cè)或者后側(cè)中部開設(shè)一個(gè)噴霧軟管穿孔，噴霧軟管穿孔內(nèi)穿設(shè)噴霧軟管7，噴霧軟管7一端接霧化噴頭8，霧化噴頭8固定設(shè)置在頂蓋1下表面，噴霧軟管7另一端接補(bǔ)水裝置9；在盒體2的前側(cè)或者后側(cè)上部開設(shè)多個(gè)預(yù)留孔10，不同的預(yù)留孔內(nèi)分別設(shè)置溫度探頭、濕度探頭或PH探頭。

所述的盒體2為長(zhǎng)方體形狀、圓柱體形狀或橢圓柱體形狀。

所述的霧化噴頭8為單噴霧化噴頭，平排多噴霧化噴頭或分散式霧化噴頭。

所述的補(bǔ)水裝置9為針式注射器或電動(dòng)水泵。

所述的空氣交換孔3為多邊形、橢圓或圓形，空氣交換孔3內(nèi)塞設(shè)無(wú)菌過濾芯4。

所述的收集瓶6為密封塑料瓶或密封玻璃瓶。

所述盒體2的尺寸為430mm×300 mm×160 mm。

下面介紹本實(shí)用新型的工作過程：

打開頂蓋1，在透明盒體2底部的淺盤中添加需要發(fā)酵的底物與待研究菌種，將發(fā)酵物添加至3~5cm厚，關(guān)閉并密封頂蓋1；

將透明盒體2移至大氣環(huán)境或培養(yǎng)箱中，大氣或培養(yǎng)箱的鼓風(fēng)裝置帶動(dòng)無(wú)菌氣流通過透明盒體左右兩側(cè)的多個(gè)空氣交換孔3進(jìn)入盒體，實(shí)現(xiàn)透明盒體2內(nèi)部空間的空氣交換；霧化噴頭8通過針式注射器或電動(dòng)水泵向透明盒體內(nèi)注入無(wú)菌水，保持發(fā)酵體系內(nèi)部濕度，以滿足菌體生長(zhǎng)對(duì)氧、溫度、濕度的需求；通過盒體2預(yù)留孔10中的溫度、pH或濕度探頭可以直觀實(shí)時(shí)監(jiān)控固態(tài)發(fā)酵各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵全程可控；

本實(shí)用新型的盒體2可以堆疊放置，進(jìn)而進(jìn)行多種固態(tài)發(fā)酵底物和發(fā)酵菌種同時(shí)在同一培養(yǎng)箱或培養(yǎng)環(huán)境中的共同發(fā)酵，提高了固態(tài)發(fā)酵研究效率，節(jié)省了人力與時(shí)間。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，采用本實(shí)用新型的固態(tài)發(fā)酵裝置可以十分出色的完成中藥藥渣固態(tài)發(fā)酵、紅曲的固體發(fā)酵和冬蟲夏草菌飼料添加劑生產(chǎn)任務(wù)。

本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。