[发明专利]一种转鼓式物料灭菌装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种转鼓式大批物料灭菌装置，属于发酵工程领域，更具体的说属于固态发酵工程领域。 

背景技术

培养基灭菌是发酵工程中十分重要工艺环节和关键技术，它是指利用物理或化学方法将目标物中一切生命物质杀灭或去除的过程。常用的灭菌方法主要有湿热灭菌、干热灭菌、微波灭菌和高能射线辐照灭菌等，发酵工业中对培养基的灭菌多采用湿热灭菌。湿热灭菌利用饱和高温水蒸汽进行灭菌，水蒸气具有很强的穿透能力，同时在冷凝时放出大量的潜热，很容易使蛋白质变性从而达到灭菌的目的。湿热灭菌可分为常压蒸汽灭菌和高压蒸汽灭菌。常压蒸汽灭菌是指在不密闭的容器中，将水烧开产生蒸汽，使蒸汽源源不断地透过培养基或其他灭菌物品以杀死其中的微生物的灭菌方法。另一种湿热灭菌方法是高压蒸汽灭菌，其原理是先把灭菌锅内的水煮沸并将原有的冷空气排尽，然后将锅密闭，继续加热使蒸汽压逐渐增加，随之锅内的温度也相应上升至100℃以上，从而有效的杀死芽孢，该方法操作简单、灭菌效果好，在发酵工业中应用广泛。 

专利号为200920234131.0公开了一种简易的培养基灭菌装置，该装置操作简单，运行成本低；专利号为200720110145.2对传统的蒸汽灭菌方式进行创新改进提供了一种自动蒸汽灭菌锅，该发明既能节约能源又提高了灭菌效率。但上述两种灭菌装置均属于常压方法，这种灭菌方法虽然设备简单，投资低，能够杀灭微生物的营养体细胞，但由于灭菌过程中水蒸气压力不超过大气压，温度不超多100℃，因此难以将细菌芽孢全部杀死，要达到彻底灭菌的效果需采用间歇灭菌法多次灭菌，大批物料灭菌时效率较低。专利号为91232915.7的专利公开了一种高压灭菌锅炉，该灭菌锅炉既能进行固体物灭菌，又能进行液体物灭菌，较之于常压灭菌装置节能、省工、省时，但对于高压蒸汽灭菌来说一个完整的灭菌过程一般分为装料、密封、加热排气、升压保压和降压冷却等5个步骤，因此在灭菌物料量大时只能采取分批的方法进行灭菌，可见虽然高压灭菌效果好，但在大批物料灭菌时需要构建很大的高力容器，存在基础投资大、能耗高、效率低的问题。为了提高大批量物料灭菌效率，人们采取了瞬时加压、降压以及抽真空冷却干燥等措施对高压灭菌设备进行了改进，这些措施虽然能够显著缩短灭菌时间，但这些改进后的设备往往价格昂贵，并且增加了维护成本和操作的复杂性。 

基于上述培养基灭菌方法中存在的问题，一种灭菌量大、效率高的灭菌方法已成为固体发酵工业中的迫切需要。 

发明内容

本发明的目的在于，针对目前发酵工程中利用物理或化学方法杀灭或去除目标物中一切生命物质时存在的上述一系列问题，提供一种操作简单并且实现了灭菌过程连续化的转鼓式物料干热灭菌装置。 

本发明的目的是这样实现的：一种转鼓式物料灭菌装置，包括转鼓，其特征在于：转鼓一端为进料端，另一端为出料端，转鼓的中轴线向出料端倾斜；转鼓的进料端与静止的进料仓对接，进料仓上设有鼓风机和进料口，鼓风机的进风口与燃烧炉的高温出口对接，鼓风机吹入进料仓的热气温度为450~550℃，由立式搅拌机搅拌后的物料通过传输带送入进料口，随着转鼓的转动，物料逐渐向出料口一端转移；转鼓的出料端与静止的排气仓对接，排气仓上设有出料口，排气仓的顶部设有引风管，排气仓通过引风管与抽风机的进气口对接；转鼓的内壁上至少设有三个均匀分布的挡板，挡板贯穿于转鼓的两端，其根部固定于转鼓的内壁，板面由转鼓内壁向中轴线延伸且不越过中轴线，板面的端部向转鼓的转动方向翘起；转鼓的外壁上设有一个驱动齿圈以及至少两个承重圈，转鼓电机通过驱动齿圈驱动转鼓，承重圈支撑于基座的支撑轮。 

在本发明中：抽风机的出气口经过缓冲室排放。 

在本发明中：缓冲室中设有水冷排管。 

在本发明中：所述的鼓风机和抽风机均由外置的电机驱动在本发明中：抽风机的出气口经过缓冲室排放。 

一种上述转鼓式物料灭菌装置的应用，其特征在于：将灭菌装置用于对发酵工程的目标物料中生命物质杀灭或去除，应用中的操作方法是： 

启动时，首先点燃燃烧炉打开鼓风机将热空气吹入转鼓进行预热，同时打开抽风机将出口处热空气排出，当进料仓温度达到450℃时开始计时，继续加热30 min；然后往立式搅拌机中填装物料，启动转鼓电机和传送带，经过立式搅拌机混合后的目标物料由传送带运送进料仓，物料在进料口处停留的时间约为6~10 s后引入转鼓进行烘干灭菌，进料仓的热空气温度为450~550℃；随着转鼓1的转动，物料从出料口出来；