[发明专利]一种氧含量可控的食品微生物发酵装置

说明书

一种氧含量可控的食品微生物发酵装置，包括发酵罐、检测筒，检测筒上设有第一管道、第一电磁阀，检测筒内设有活塞，检测筒上连接有氧气含量检测组件，还包括驱动组件、气源、分流装置，分流装置具有两个输出端，分流装置将气体以不同的比例送入检测筒和发酵罐内检测筒的一端设有光电传感器，信号Ⅰ控制第一电磁阀闭合以及检测组件工作，控制系统与光电传感器、氧气含量检测组件、驱动组件通讯连接，氧气含量检测组件发出控制信号Ⅱ，信号Ⅱ控制第二电磁阀的启闭；本发明可以定时对发酵罐内的氧气含量进行检测，并通过在外部模拟以及同步向发酵罐内补充氧气达到更好的发酵环境，提高发酵质量。

技术领域

本发明属于发酵装置技术领域，尤其是一种氧含量可控的食品微生物发酵装置。

背景技术

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程。如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。

食品工业、生物和化学工业中发酵时一般采用发酵罐，在有氧发酵过程中，为了保证发酵产品的质量，需要保证发酵罐内的氧气含量充足，但是在发酵过程中如何随着发酵过程的进行实时检测以及补充发酵罐内的氧气，达到最佳的发酵环境是很有必要的，在发酵过程中，发酵罐内的环境一般比较复杂，如果将氧气检测装置直接或者长期置于发酵罐内部虽然可以达到实时检测的目的，但是对于氧气检测装置一般会有影响，而且发酵过程一般时间较长，一般没有实时检测氧气含量的必要。

因此设计一直可以在外部定时检测发酵罐内的氧气含量并根据需要进行模拟补充，达到良好的发酵环境的装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧含量可控的食品微生物发酵装置，可以定时对发酵罐内的氧气含量进行检测，并通过在外部模拟以及同步向发酵罐内补充氧气达到更好的发酵环境，提高发酵质量。

本发明公开了一种氧含量可控的食品微生物发酵装置，包括发酵罐，所述发酵罐的外侧壁上固定有检测筒，所述检测筒的底部设有与发酵罐内部空间连通的第一管道，所述第一管道上设有第一电磁阀，所述检测筒内设有滑动连接的活塞，所述检测筒的侧壁上连接有氧气含量检测组件，还包括用于驱动所述活塞定时运动的驱动组件，还包括气源，所述气源通过主管道连接有分流装置，所述主管道与分流装置之间连接有第二电磁阀，所述分流装置具有两个输出端，所述分流装置的其中一个输出端通过第二管道连接至检测筒，所述分流装置的另一个输出端通过第三管道与发酵罐内部连通，所述活塞与检测筒的底部之间形成检测腔，所述检测筒相对设有第一管道的一端设有光电传感器，所述第一电磁阀处于常开状态，所述活塞移动至光电传感器部位时，光电传感器发出信号Ⅰ控制所述第一电磁阀闭合，同时所述氧气含量检测组件启动工作，还包括控制系统，所述控制系统与光电传感器、氧气含量检测组件、驱动组件通讯连接，所述氧气含量检测组件根据检测腔内不同的氧气含量发出不同的控制信号Ⅱ，所述控制系统根据控制信号Ⅱ控制所述第二电磁阀的启闭，所述分流装置将主管道内的气体以不同的比例送入检测筒和发酵罐内。

优选的，所述检测腔的最大容积为V1，所述发酵罐的容积为V0，所述V1=（0.1-0.3）V0。

优选的，所述驱动组件包括伺服电机，所述伺服电机与控制系统通讯连接，所述活塞的一端连接有导杆，所述伺服电机的输出端与导杆连接，所述活塞与检测筒的顶壁之间连接有弹簧。

优选的，所述活塞的定时运动的时间间隔为1-2h。

优选的，所述气源设有多个且分别含有不同的气体，所述控制系统根据控制信号Ⅱ可选择控制不同气源的使用。