[实用新型]层板式成膜连续好氧发酵罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及好氧发酵装置领域，具体来说是一种层板式成膜连续好氧发酵罐。 

背景技术

微生物好氧发酵法主要包括表面静置发酵法和深层液态发酵法。表面静置发酵过程中，某些微生物可在发酵液表面形成一层菌膜，菌膜对发酵产品品质有重要影响。如传统白米醋发酵过程中，菌膜对产品风味物质的形成有重要作用。目前传统白米醋的制备方法有瓦缸表面静置发酵法和深层液态发酵法，两种方法各有缺点：①、现有的瓦缸表面醋酸发酵装置，能保持发酵液面菌膜的完整性及良好的风味品质，但同时也有占地面积大，发酵效率低，不能连续化生产，发酵条件难控制，产品质量不稳定等缺点。②、深层液态发酵法可连续生产，效率高，但产品风味较差。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，同时也兼顾了两种技术的优点，提供了一种既保证发酵过程中菌膜完整及产品优良风味的同时，具有占地面积小、产量大、发酵周期短、可连续化生产、设备运行稳定、清洗方便、内部无机械传动装置及产品品质稳定可控的层板式成膜连续好氧发酵罐。 

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种层板式成膜连续好氧发酵罐包括罐体、顶盖、层板、挡板、底部带孔挡板、溢流板、导流管、进料管、出料管、进气管、排气管、供气系统、料泵和在线酸度检测仪；其中，罐体顶部安装顶盖和进料管，进料管一端与料泵相连，排气管安装在 顶盖上，在罐体内横向安装一块以上层板，构成层板式结构，每块层板的上部和/或底部竖向安装多块挡板，进料管的出口设置在顶层层板上方，每块层板上面竖向设置两块底部带孔挡板，两块底部带孔挡板之间构成成膜发酵区；每块层板的底部一端设置导流管，相邻两层层板间的导流管呈相对设置，顶层层板的导流管设置在与进料管相对的一端；靠近导流管的底部带孔挡板与导流管之间设置溢流板，溢流板竖向与层板上部相连；靠近导流管处层板上开设有空气流动口；罐体底部安装进气管、在线酸度检测仪和至少两条出料管，进气管与供气系统相连，进气管设置在最下一层层板的导流管相对一侧，一条出料管与进料管相连接，其余出料管输出用于下一步过滤灭菌灌装的发酵完全的发酵液。 

优选的，所述层板的形状为圆形，直径为2-5m，每块层板与罐体密封连接，液体通过导流管自流到下层层板。 

为了扩大液面和空气接触面积，两块底部带孔挡板间的成膜发酵区面积为3-20m2，占每块层板面积80％以上，所述挡板、底部带孔挡板及溢流板呈平行设置，进气管进气后气体流动方向和层板上液体流动方向相反，并在层板下方设置多块扰动空气流动的挡板。 

为了保证表面发酵时成膜良好，所述溢流板的高度低于底部带孔挡板的高度，层板上方设置多块挡板，使液体缓慢流动时保持层流状态及合理溶氧传质，并促进发酵液浓度均匀分布，也避免了因流体流动时剪切力过大而破坏成膜。 

为了获得良好风味的产品，所述层板数为5-30块，层板间距离为10-30cm，挡板数为5-50块，挡板间距为10-50cm，挡板设置在成膜发酵区内，层板数和层板间距，挡板数和挡板间距可以根据实际情况增减调整。 

为了便于检查和清洗，所述层板式成膜连续好氧发酵罐还包括人孔，人孔密封设置在导流管上部的罐体壁上。 

便于控制出料及进料，输出发酵完全发酵液的出料管上安装第一阀门， 出料管与进料管相连接的出料管上安装第二阀门，进料管上安装第三阀门。 

为了给原料提供动力，所述进料管与料泵相连。 

为了更有利的清洁发酵罐，所述发酵罐还包括清洗系统，清洗系统包括一根清洗主管、多根多孔细管、一根排污管和高压水泵，高压水泵与清洗主管相连接，清洗主管设置在罐体外，每块层板的上下方各安装多孔细管，多孔细管和清洗主管相连，每块层板与排污管相连。 

为了便于层板向排污管排污，所述层板与水平面成1-3°的夹角。 

一种层板式成膜连续好氧发酵罐的发酵方法，包括下述步骤： 

(1)、发酵液由进料管从罐体顶部进入发酵罐； 

(2)、发酵液进入层板后经底部带孔挡板进入成膜发酵区； 

(3)、成膜发酵区内的发酵液经挡板的阻挡保持为层流状态缓慢流动，使表面菌膜每平方米受到的剪切力保持在0.1～0.3N的范围，从而保证菌膜的完整性，并自行调整溶氧； 

(4)、发酵液在当层层板中发酵完毕后，经底部带孔挡板流向溢流板，通过溢流板溢流到导流管，经导流管自流到下层层板继续发酵； 

(5)、第二层至最下一层层板的发酵方法与步骤(2)～(4)相同；