一種香氣產(chǎn)生和富集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝置，具體地涉及一種香氣產(chǎn)生及富集裝置，更加具體地涉及一種生物發(fā)酵或生物催化轉(zhuǎn)化天然動(dòng)植物原料產(chǎn)生生物香氣并富集香氣的裝置，該裝置用于跟蹤分析生物發(fā)酵或生物催化轉(zhuǎn)化產(chǎn)香過程及香氣組成成分。
【背景技術(shù)】
[0002]香精香料在食品、飲料、飼料、化妝品、洗滌劑、化學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。目前市場(chǎng)上的許多香料化合物來源于三個(gè)方面:
[0003]—是從植物和動(dòng)物中萃取生產(chǎn)的而來的天然香料。到目前為止，某些植物和動(dòng)物仍然是香料的一個(gè)重要來源，但這些生物活性物質(zhì)存在的量往往較少，它們只能在一些珍奇(植物)品種中找到，使得分離十分困難。
[0004]二是從有機(jī)合成而來的合成香料。隨著合成有機(jī)化學(xué)的發(fā)展和分析技術(shù)的進(jìn)步，人們能夠以工業(yè)規(guī)模分離和制備相當(dāng)數(shù)量的香料。但是，化學(xué)合成往往會(huì)采用對(duì)環(huán)境不友好的生產(chǎn)工藝，消費(fèi)者們對(duì)化學(xué)產(chǎn)品或合成的類天然化合物，尤其是與食物和家用相關(guān)產(chǎn)品，產(chǎn)生了一種“化學(xué)恐懼”的態(tài)度。消費(fèi)者的注意力正迅速向生物制備和使用(微)生物源的香料化合物一一香料方向轉(zhuǎn)變，并傾向于“天然”或“有機(jī)”的產(chǎn)品，由此發(fā)展出了一個(gè)源于生物技術(shù)的香料市場(chǎng)。
[0005]三是從微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化或生物酶催化而來的香料。很早以前，人們已在無意識(shí)的情況下利用了微生物來生產(chǎn)香料，尤其是在制備發(fā)酵食品和飲料時(shí)。在大多數(shù)情況下，一個(gè)典型的、混雜的微生物菌群決定了某種我們想要的而又復(fù)雜的香味的形成，比如乳酪、酸奶、醬油、啤酒、泡菜等中的味道。而這一生物產(chǎn)香過程，通常需要在幾升到幾十升實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐規(guī)模的實(shí)驗(yàn)中完成，而且香氣的富集是利用在發(fā)酵過程中通氣，將非常易揮發(fā)的香氣帶離發(fā)酵培養(yǎng)基，從而在發(fā)酵罐的排氣裝置處被活性炭吸附，隨后經(jīng)溶劑萃取回收等過程完成的。現(xiàn)有香料制備工藝過程中，存在的問題:
[0006]1、不論是固體發(fā)酵罐或是液體發(fā)酵罐，設(shè)備價(jià)格昂貴，而且發(fā)酵裝置發(fā)酵罐通用性差，難以滿足科研院所，實(shí)驗(yàn)室研究需求。
[0007]2、所需要的用于發(fā)酵的生物質(zhì)物料多，產(chǎn)香氣量大，才能通過通氣帶出香氣而被富集，對(duì)于少量的植物性或動(dòng)物性原料，不能有效的開展研究開發(fā)，制備和檢測(cè)發(fā)酵過程中的香氣成分。
[0008]3、由于通氣對(duì)發(fā)酵罐香氣吹趕的不均一性，經(jīng)吸附從發(fā)酵罐的出氣口回收香氣難以量化，富集的香氣不能完整反應(yīng)發(fā)酵過程中香氣物質(zhì)的種類和數(shù)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作靈活香氣產(chǎn)生和富集裝置。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種香氣產(chǎn)生和富集裝置，包括反應(yīng)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和香氣富集結(jié)構(gòu)；
[0011]所述反應(yīng)結(jié)構(gòu)包括上端開口的反應(yīng)釜體、補(bǔ)料結(jié)構(gòu)和用于密封反應(yīng)釜體上端開口的釜蓋；
[0012]所述反應(yīng)釜體內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞與反應(yīng)釜體的內(nèi)壁密封滑動(dòng)配合，且將反應(yīng)釜體分成獨(dú)立的上下兩個(gè)腔體，其中下腔體靠上的部分用于聚集氣體，靠下的部分用于放置反應(yīng)物料;所述下腔體靠下的部分設(shè)有攪拌子;所述活塞上設(shè)有活塞單向截止閥，
[0013]所述補(bǔ)料結(jié)構(gòu)包括補(bǔ)料容器，補(bǔ)料支管和設(shè)置在補(bǔ)料支管上的補(bǔ)料控制閥，所述補(bǔ)料支管的一端穿過釜壁伸入反應(yīng)釜體內(nèi)，另一端與補(bǔ)料容器連通；
[0014]所述反應(yīng)條件調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括氣體調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、pH值調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；
[0015]所述氣體調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括溶氧儀、氣囊、氣囊支管、設(shè)置在氣囊支管上的氣體控制閥門和設(shè)置在下腔體靠下部分的釜壁上的溶氧儀探頭管;所述溶氧儀的探頭通過溶氧儀探頭管固定在釜壁上，用于探測(cè)反應(yīng)釜體內(nèi)的氧氣濃度，氣囊支管的一端與氣囊連通，另一端穿過釜壁伸入反應(yīng)釜體內(nèi)，氣體控制閥門根據(jù)溶氧儀的探測(cè)值進(jìn)行開關(guān)控制；
[0016]所述pH值調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括pH測(cè)定探頭、酸堿罐、酸堿度調(diào)節(jié)支管、設(shè)置在酸堿度調(diào)節(jié)支管上的酸堿度控制閥門和設(shè)置在下腔體靠下部分的釜壁上的PH測(cè)定探頭管;所述pH測(cè)定探頭通過PH測(cè)定探頭管固定在釜壁上，用于探測(cè)反應(yīng)釜體內(nèi)的pH值，酸堿度調(diào)節(jié)支管的一端與酸堿罐連通，另一端穿過釜壁伸入反應(yīng)釜體內(nèi)，酸堿度控制閥門根據(jù)PH測(cè)定探頭的探測(cè)值進(jìn)行開關(guān)控制；
[0017]所述反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括溫度檢測(cè)設(shè)備、用于使反應(yīng)釜體保持恒溫的結(jié)構(gòu)和設(shè)置在下腔體靠下部分的釜壁上的溫度檢測(cè)設(shè)備探頭安裝管;溫度檢測(cè)設(shè)備的探頭通過溫度檢測(cè)設(shè)備探頭安裝管固定在釜壁上，用于探測(cè)反應(yīng)釜體內(nèi)的反應(yīng)溫度，反應(yīng)釜體保持恒溫的結(jié)構(gòu)根據(jù)溫度檢測(cè)設(shè)備的探測(cè)值調(diào)節(jié)反應(yīng)釜體內(nèi)的反應(yīng)溫度；
[0018]所述香氣富集結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣管、香氣捕捉結(jié)構(gòu)和出氣管;所述進(jìn)氣管的進(jìn)氣端穿過釜壁伸入反應(yīng)釜體內(nèi)，且進(jìn)氣端位于下腔體靠上的部分，進(jìn)氣管的進(jìn)氣端設(shè)有進(jìn)氣單向截止閥，進(jìn)氣管上還設(shè)有進(jìn)氣控制閥門；出氣管的出氣端穿過釜蓋伸入反應(yīng)釜體內(nèi)，且出氣端位于上腔體內(nèi)，出氣管的出氣端設(shè)有出氣單向截止閥，出氣管上還設(shè)有出氣控制閥門；進(jìn)氣管的出氣端與香氣捕捉結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣端連通，出氣管的進(jìn)氣端與香氣捕捉結(jié)構(gòu)的出氣端連通。
[0019]作為優(yōu)化，還包括用于將釜蓋和反應(yīng)釜體上端緊密固定在一起的包箍連接件。
[0020]作為優(yōu)化，所述反應(yīng)釜體與釜蓋之間設(shè)有密封圈。
[0021 ]作為優(yōu)化，還包括活塞桿，該活塞桿的下端與活塞固定連接，上端從釜蓋中伸出，活塞桿上套設(shè)有軸密封圈，且該軸密封圈與釜蓋的上表面相抵。
[0022]作為優(yōu)化，所述使反應(yīng)釜體保持恒溫的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)釜體的釜壁，該釜壁由內(nèi)層和外層構(gòu)成，所述內(nèi)層和外層之間具有盛放液體介質(zhì)的空腔，且該空腔具有液體出口和液體進(jìn)口 ；所述空腔內(nèi)盛放有恒溫液體介質(zhì)。
[0023]作為優(yōu)化，所述香氣捕捉結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互串聯(lián)的香氣捕捉管。
[0024]作為優(yōu)化，所述香氣捕捉管內(nèi)設(shè)有用于吸附氣體的吸附材料或機(jī)溶劑或水。
[0025]作為優(yōu)化，所述多個(gè)香氣捕捉管中部分香氣捕捉管內(nèi)設(shè)置吸附材料或有機(jī)溶劑或水，另一部分香氣捕捉管為空管，且置于液氮中冷凍進(jìn)行富集氣體。
[0026]作為優(yōu)化，所述氣囊支管位于釜壁和氣體控制閥門之間的部分、酸堿度調(diào)節(jié)支管位于釜壁和酸堿度控制閥門之間的部分、進(jìn)氣管位于進(jìn)氣單向截止閥和香氣捕捉結(jié)構(gòu)進(jìn)氣端之間的部分、出氣管位于出氣單向截止閥和香氣捕捉結(jié)構(gòu)出氣端之間的部分以及補(bǔ)料支管位于釜壁和補(bǔ)料控制閥之間部分分別設(shè)有微孔膜。
[0027]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]1、本發(fā)明公開的香氣產(chǎn)生和富集裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作靈活，使用方便可靠，通用性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于科研院所，企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，滿足實(shí)驗(yàn)室研究需求，易于推廣。
[0029]2、本發(fā)明公開的香氣產(chǎn)生和富集裝置，體積小巧，拆卸、清洗、裝填物料靈活方便，所需要的用于發(fā)酵的動(dòng)植物性生物質(zhì)物料少，對(duì)于少量的植物性或動(dòng)物性原料，能有效的開展研究開發(fā)制備生物香氣。
[0030]3、本發(fā)明公開的香氣產(chǎn)生和富集裝置，設(shè)置有效的生物香氣富集裝置，加工難度低，易于組裝，安裝使用方便，節(jié)省成本;通過手動(dòng)上提或下壓活塞手柄，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)腔室B中香氣進(jìn)入香氣富集管而被捕捉，節(jié)省能耗；同時(shí)腔室B中氣體能全面排出，參與交換富集，經(jīng)過溶劑溶解洗脫香氣富集管中的香氣物質(zhì)，洗脫液可用于量化分析香氣種類和數(shù)量。
[0031]4、本發(fā)明公開的香氣產(chǎn)生和富集裝置，設(shè)置有效的生物香氣富集裝置，通過高效