[发明专利]一种柱状强化高压静电场发生装置及液态发酵罐

说明书

本发明公开了一种整合柱状强化高压静电场发生装置的液态发酵罐，包括发酵罐主体、发酵罐上盖、搅拌装置、控制装置和强化高压静电场发生装置，所述发酵罐主体的顶端与所述上盖的底端连接，所述搅拌装置和强化高压静电场发生装置均安装于所述发酵罐主体内，所述控制装置安装于所述发酵罐主体的外侧，所述控制装置与所述强化高压静电场发生装置连接。本发明实现了发酵液在高压静电场发生装置中循环流动，从而提高了发酵液电场处理的覆盖性和均匀性，增强了电场对发酵过程的影响,有助于抑制有害菌的生长，有助于主发酵菌目标次生代谢产物的积累，有助于抑制或促进特定的酶促放应。

技术领域

本发明涉及液态发酵设备领域，尤其涉及一种柱状强化高压静电场发生装置及其液态发酵罐。

背景技术

高压静电场是一种人工综合效应场，是指带电电极与接地极或带电两极间不产生放电且无电子流动的高压电场，是不随时间变化的稳态电场，有均匀和非均匀两种形式，因其显著的电磁生物效应，已成为广泛应用的非热加工手段之一，目前已不同程度的应用到了育种、催陈、干燥、解冻、杀菌、食品冷冻、保鲜等领域。

微生物体内大多含有一定量的电解质成分，适宜的电场处理必然会对其生命活动产生影响。经证明直流电场处理可加快细胞的繁殖速度，用静电场处理原生质体，对细胞分裂有一定的刺激效果；研究高压静电场对过氧化氢酶的作用效果，发现一定电场强度作用下，过氧化氢酶被不同程度的激活；外加静电场能改变生物细胞膜的跨膜电位，触发酶类的活化，使细胞内外通透性增加，影响生理代谢。目前关于液态发酵罐的改进设计多集中在泡沫消除、通气装置、搅拌、保温上。

现有技术中采用耙式消泡浆、多层滤网消泡和外罐体内搅拌叶片消泡的复合消泡技术，从而使机械消泡及时迅速，解决了发酵过程中发酵罐内的泡沫溢出时造成的发酵液损失和环境污染；或者采用微孔陶瓷曝气头，使所出气泡细小且分布均匀，有效增加了供气密度，解决了发酵液氧气传递不均匀的问题；或者采用旋流混合器替代传统搅拌装置，提高了发酵液的溶解氧浓度；

由于一般高压静电场发生装置具有易放电、金属电极耐腐蚀性较差、电极尺寸受限、电场的均匀性和覆盖性较差、与发酵罐安装结合要求较高、电场强度的可调范围较小等诸多技术难点。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的电场强度可调范围较小、电场处理的均匀性和覆盖性较差等技术问题，提供了一种柱状强化高压静电场发生装置及液态发酵罐。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种柱状强化高压静电场发生装置，包括收集式液体管、电极腔体、数显高压发生器、稳压直流电源、电泵、流量传感器和液体流量控制器,所述收集式液体管的进液口与发酵罐主体连接，所述收集式液体管的出液口与所述电极腔体进液端连接，所述电极腔体的排液端与所述发酵罐主体连接，所述电泵和流量传感器探头安装于所述收集式液体管，所述电泵和流量传感器均与所述液体流量控制器连接，所述稳压直流电源的输出端与数显高压发生器的输入端连接，所述数显高压发生器的输出端与所述电极腔体连接。

更优的选择，所述电极腔体包括电极筒、电极棒和绝缘套筒，所述电极筒和电极棒的表面均包覆有食用级硅胶层，所述绝缘套筒设有第一通孔，安装环固定于所述第一通孔内，所述电极筒安装于所述第一通孔的内壁，所述电极棒安装于所述安装环，所述电极棒与所述电极筒组成导流孔。

更优的选择，电极筒包括金属筒、第一绝缘硅胶层、第一超高介电陶瓷筒和第二超高介电陶瓷筒，所述金属筒的内壁与所述第一超高介电陶瓷筒连接，所述金属筒的外壁与第二超高介电陶瓷筒连接，所述金属筒的两端、第一超高介电陶瓷筒和第二超高介电陶瓷筒围成两个第一凹槽，所述第一绝缘硅胶层填充于所述第一凹槽内。

更优的选择，所述电极棒包括第三超高介电陶瓷筒、金属棒、绝缘硅胶块，所述第三超高介电陶瓷筒设有第二通孔，所述金属棒安装于所述第二通孔，所述金属棒的两端与所述第三超高介电陶瓷筒组成两个第二凹槽，所述绝缘硅胶块安装于所述第二凹槽内。