一种嗜酸乳杆菌发酵罐及高密度发酵方法

1.本发明涉及生物发酵领域，具体为一种嗜酸乳杆菌发酵罐及高密度发酵方法。


背景技术：

2.乳杆菌广泛分布于含有碳水化合物的动植物发酵产品中，也见于温血动物的口腔、阴道和肠道内。该科仅包括乳杆菌属一属，该属细菌分解糖的能力强，分解蛋白质类的能力极低，具有调节肠道菌群、增强免疫力、保护胃黏膜、改善肠道功能、通便、防治腹泻、促进消化、抗肿瘤、抗氧化等作用。
3.相关技术中，乳杆菌在发酵时，内部会产生热量，随着热量积累会影响到乳杆菌的生长和发酵质量，并且在天气较冷时需要对外部进行保温加热处理，以促使乳杆菌快速发酵；但是目前的热量补充方式通常采用加热器直接在发酵装置内部加热，或者对发酵装置整体进行加热，靠近加热源的乳杆菌与远离热源的乳杆菌会由于受热不均匀而导致发酵程度不同。
4.故需要一种新型的嗜酸乳杆菌发酵罐及高密度发酵方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的旨在于提供一种嗜酸乳杆菌发酵罐及高密度发酵方法。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种嗜酸乳杆菌发酵罐，包括外罐体与内罐体，内罐体转动连接在外罐体内，内罐体与外罐体之间设置有夹层，夹层与外罐体上的切线方向设置的罐体进液管与罐体出液管连通，外罐体的顶部连接有顶盖，顶盖的底面有延伸进内罐体内的导流罩，导流罩内设置有竖直方向的混料绞龙，混料绞龙与顶盖顶部的驱动电机传动连接，混料绞龙的内部中空，连接有绞龙进液管与绞龙出液管。
7.作为本发明进一步的方案：导流罩呈上下粗中间细的喇叭形结构。
8.作为本发明进一步的方案：外罐体的底部边缘为弧面结构，罐体进液管与罐体出液管沿切线方向连接在外罐体底部的弧面位置。
9.作为本发明进一步的方案：内罐体的外壁与罐体进液管高度对应的位置设置有突出的斜向设置的叶板，叶板沿内罐体的外壁周向等间隔排布。
10.作为本发明进一步的方案：外罐体的底面设置有沿内罐体周向方向转动的支撑导轮对内罐体进行承托，顶盖的内壁上有与内罐体顶面抵接的限位导轮对内罐体的顶面进行抵接限位。
11.作为本发明进一步的方案：内罐体的底面为向下突出的圆锥结构，外罐体的支撑导轮垂直内罐体的底面设置，顶盖内壁的限位导轮朝向内罐体顶部倾斜垂直内罐体的顶面设置。
12.作为本发明进一步的方案：混料绞龙包括流通管、螺旋板与连通盘，流通管为延伸至内罐体底部的空心管，流通管的外侧固定有底部连通的双螺旋形的中空螺旋板，螺旋板
与顶盖顶部环形转动供水的连通盘液路连通，流通管的上方探出连通盘的位置固定有锥齿轮与驱动电机传动连接，顶部转动链接有活动管接头，活动管接头的另一端与上下料管道连通。
13.作为本发明进一步的方案：连通盘包括侧边凹设有两道环形凹槽的盘体，盘体通过罩盘限位转动连接在顶盖的顶部，缝隙处通过密封圈密封处理，两环形凹槽分别与绞龙进液管与绞龙出液管液路连通，且环形凹槽内设设置有与螺旋板连通的通槽。
14.作为本发明进一步的方案：流通管的底端低于螺旋板底端设置。
15.一种使用上述嗜酸乳杆菌发酵罐进行嗜酸乳杆菌高密度发酵的方法，包括以下步骤：步骤一，选用兼性嗜酸性乳杆菌为生产菌株，将选取的乳杆菌分为若干不同批次接种至培养基中进行活化培养，培养温度为37~40
°
c；步骤二，利用膜分离技术对菌株进行提取；步骤三，通过绞龙进液管与罐体进液管向混料绞龙与外罐体、内罐体夹层内通入45~50
°
c热水对罐体进行预热。
16.步骤四，将菌种混合葡萄糖及酵母膏凳营养物质后导入内罐体内，驱动混料绞龙带动发酵液进行循环，促进菌群成长。
有益效果
17.1.本发明包括外罐体与内罐体，内罐体转动连接在外罐体内，内罐体与外罐体之间设置有夹层，夹层与外罐体上的切线方向设置的罐体进液管与罐体出液管连通，外罐体的顶部连接有顶盖，顶盖的底面有延伸进内罐体内的导流罩，导流罩内设置有竖直方向的混料绞龙，混料绞龙与顶盖顶部的驱动电机传动连接，混料绞龙的内部中空，连接有绞龙进液管与绞龙出液管，通过转动设置的内罐体与外罐体以及外罐体上切线设置的罐体进液管，当保温液体导入时，会带动内罐体转动，实现对发酵液的周向搅拌，且内罐体为主动运动，较之发酵液通过搅拌轴带动，边缘位置的发酵液与内罐体具有更强的相对运动趋势，有更好的防挂壁效果，且液体的导入会给与内罐体浮力，通过浮力抵消重力以降低内罐体的周向驱动阻力，而内罐体内空间则通过导流罩进行分隔，并通过混料绞龙进行循环驱动混料加热，保证内罐体各处发酵液的均一性。
18.2.本发明外罐体的底部边缘为弧面结构，罐体进液管与罐体出液管沿切线方向连接在外罐体底部的弧面位置，使得适温水液能贴合外罐体的内壁流入，减少动能损失，且通过外罐体的弧面对流入的液体进行导流，使其向上发散流开，保证夹层内水液各处温度的均一性。
19.3.本发明混料绞龙包括流通管、螺旋板与连通盘，流通管为延伸至内罐体底部的空心管，流通管的外侧固定有底部连通的双螺旋形的中空螺旋板，螺旋板的两端分别通过连接在顶盖顶部连接法兰上的环形供水的连通盘与绞龙进液管、绞龙出液管连通，流通管的上方探出连通盘的位置固定有锥齿轮与驱动电机传动连接，顶部转动链接有活动管接头，活动管接头的另一端与上下料管道连通，适温液体通过绞龙进液管流入螺旋板的中空结构内再由另一端流出，使得螺旋板在配合导流罩实现发酵液的循环泵取的同时对发酵液进行加热保温，而流通管的顶部则通过活动管接头转动连接上下料管道，实现发酵液的泵
入与抽出，实现上下料。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图。
21.图2为本发明的整体结构剖视图。
22.图3为本发明的外罐体结构示意图。
23.图4为本发明的内罐体结构示意图。
24.图5为本发明的混料绞龙与顶盖连接示意图。
25.图6为本发明的混料绞龙结构示意图。
26.图7为本发明的顶盖结构示意图。
27.图8为本发明的连通盘结构示意图。
28.图1-8中：1-外罐体，11-支撑导轮，2-顶盖，21-限位导轮，3-内罐体，31-叶板，4-导流罩，5-混料绞龙，51-流通管，52-螺旋板，53-连通盘，531-盘体，532-密封圈，533-盘罩，54-绞龙进液管，55-绞龙出液管，6-驱动电机，7-罐体进液管，8-罐体出液管，9-活动管接头。
具体实施方式
29.下面将结合本发明说明书附图中的图1-图8，对本发明的具体技术方案进行清楚、完整地描述；请参阅图1-图8，图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明的整体结构剖视图；图3为本发明的外罐体结构示意图；图4为本发明的内罐体结构示意图；图5为本发明的混料绞龙与顶盖连接示意图；图6为本发明的混料绞龙结构示意图；图7为本发明的顶盖结构示意图；图8为本发明的连通盘结构示意图。
30.本实施例提供的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，包括外罐体1与内罐体3，内罐体3转动连接在外罐体1内，内罐体3与外罐体1之间设置有夹层，夹层与外罐体1上的切线方向设置的罐体进液管7与罐体出液管8连通，外罐体1的顶部连接有顶盖2，顶盖2的底面有延伸进内罐体3内的导流罩4，导流罩4内设置有竖直方向的混料绞龙5，混料绞龙5与顶盖2顶部的驱动电机6传动连接，混料绞龙5的内部中空，连接有绞龙进液管54与绞龙出液管55；通过转动设置的内罐体3与外罐体1以及外罐体1上切线设置的罐体进液管7，当保温液体导入时，会带动内罐体3转动，实现对发酵液的周向搅拌，且内罐体3为主动运动，较之发酵液通过搅拌轴带动，边缘位置的发酵液与内罐体3具有更强的相对运动趋势，有更好的防挂壁与搅拌效果，且液体的导入会给与内罐体3浮力，通过浮力抵消重力以降低内罐体3的周向驱动阻力，而内罐体3内空间则通过导流罩4进行分隔，并通过混料绞龙5进行循环驱动混料加热，保证内罐体3各处发酵液的均一性。
31.其中，导流罩4呈上下粗中间细的喇叭形结构，对上下两端的发酵液进行导流，使其运动更贴近内罐体3的内壁，避免边缘发酵液的流通不均。
32.其中，外罐体1的底部边缘为弧面结构，罐体进液管7与罐体出液管8沿切线方向连接在外罐体1底部的弧面位置；使得适温水液能贴合外罐体1的内壁流入，减少动能损失，且通过外罐体1的弧面
对流入的液体进行导流，使其向上发散流开，保证夹层内水液各处温度的均一性。
33.其中，内罐体3的外壁与罐体进液管7高度对应的位置设置有突出的斜向设置的叶板31，叶板31沿内罐体3的外壁周向等间隔排布，以提高罐体进液管7内水液流出时对内罐体3的周向驱动作用。
34.其中，外罐体1的底面设置有沿内罐体3周向方向转动的支撑导轮11对内罐体3进行承托，顶盖2的内壁上有与内罐体3顶面抵接的限位导轮21对内罐体3的顶面进行抵接限位，即内罐体3通过承托的方式安装以便于安装。
35.具体的，内罐体3的底面为向下突出的圆锥结构，外罐体1的支撑导轮11垂直内罐体3的底面设置，顶盖2内壁的限位导轮22朝向内罐体3顶部倾斜垂直内罐体3的顶面设置；通过内罐体3底部锥面的设置，配合内罐体3及内部发酵液重量实现对内罐体3轴心的自定位，方便安装，也对内罐体3的转动起到导向作用，且锥面也能对内部发酵液起到导流作用，避免边缘沉积。
36.其中，混料绞龙5包括流通管51、螺旋板52与连通盘53，流通管51为延伸至内罐体3底部的空心管，流通管的外侧固定有底部连通的双螺旋形的中空螺旋板，螺旋板与顶盖上环形转动供水的连通盘液路连通，流通管的上方探出连通盘的位置固定有锥齿轮与驱动电机传动连接，顶部转动链接有活动管接头，活动管接头的另一端与上下料管道连通；适温液体通过绞龙进液管流入螺旋板的中空结构内再由另一端流出，使得螺旋板在配合导流罩实现发酵液的循环泵取的同时对发酵液进行加热保温，而流通管的顶部则通过活动管接头转动连接上下料管道，实现发酵液的泵入与抽出，实现上下料。
37.具体的，连通盘包括侧边凹设有两道环形凹槽的盘体，盘体通过罩盘限位转动连接在顶盖的顶部，缝隙处通过密封圈密封处理，两环形凹槽分别与绞龙进液管与绞龙出液管液路连通，且环形凹槽内设设置有与螺旋板连通的通槽；借由环形的凹槽，实现了对转动螺旋板的转动供液，不论流通管与螺旋板转动到什么角度，螺旋板都能通过环形的凹槽与通槽实现与螺旋板的液路连通。
38.具体的，流通管51的底端低于螺旋板52底端设置，配合内罐体3底面锥面结构，使流通管51底面更加贴合内罐体底面，排料起到更好的抽取效果。
39.一种使用上述嗜酸乳杆菌发酵罐进行嗜酸乳杆菌高密度发酵的方法，包括以下步骤：步骤一，选用兼性嗜酸性乳杆菌为生产菌株，将选取的乳杆菌分为若干不同批次接种至培养基中进行活化培养，培养温度为37~40
°
c；步骤二，利用膜分离技术对菌株进行提取；步骤三，通过绞龙进液管54与罐体进液管7向混料绞龙5与外罐体1、内罐体3夹层内通入45~50
°
c热水对罐体进行预热。
40.步骤四，将菌种混合葡萄糖及酵母膏凳营养物质后导入内罐体3内，驱动混料绞龙5带动发酵液进行循环，促进菌群成长。

技术特征：
1.一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于，包括：外罐体（1）与内罐体（3），内罐体（3）转动连接在外罐体（1）内，内罐体（3）与外罐体（1）之间设置有夹层，夹层与外罐体（1）上的切线方向设置的罐体进液管（7）与罐体出液管（8）连通，进行发酵罐的外侧加热保温以及内罐体（3）的水流旋转驱动；导流罩（4），外罐体（1）的顶部连接有顶盖（2），顶盖（2）的底面有延伸进内罐体（3）内的导流罩（4），导流罩（4）内设置有竖直方向的混料绞龙（5），混料绞龙（5）与顶盖（2）顶部的驱动电机（6）传动连接，进行内罐体（3）内空间的划分，形成循环线路；混料绞龙（5），混料绞龙（5）的内部中空，连接有绞龙进液管（54）与绞龙出液管（55），用于发酵罐内侧的加热，对物料的循环驱动。2.根据权利要求1所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述导流罩（4）呈上下粗中间细的喇叭形结构。3.根据权利要求1所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述外罐体（1）的底部边缘为弧面结构，罐体进液管（7）与罐体出液管（8）沿切线方向连接在外罐体（1）底部的弧面位置。4.根据权利要求1所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述内罐体（3）的外壁与罐体进液管（7）高度对应的位置设置有突出的斜向设置的叶板（31），叶板（31）沿内罐体（3）的外壁周向等间隔排布。5.根据权利要求1所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述外罐体（1）的底面设置有沿内罐体（3）周向方向转动的支撑导轮（11）对内罐体（3）进行承托，顶盖（2）的内壁上有与内罐体（3）顶面抵接的限位导轮（21）对内罐体（3）的顶面进行抵接限位。6.根据权利要求5所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述内罐体（3）的底面为向下突出的圆锥结构，外罐体（1）的支撑导轮（11）垂直内罐体（3）的底面设置，顶盖（2）内壁的限位导轮（21）朝向内罐体（3）顶部倾斜垂直内罐体（3）的顶面设置。7.根据权利要求1所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述混料绞龙（5）包括流通管（51）、螺旋板（52）与连通盘（53），流通管（51）为延伸至内罐体（3）底部的空心管，流通管（51）的外侧固定有底部连通的双螺旋形的中空螺旋板（52），螺旋板（52）与顶盖（2）顶部环形转动供水的连通盘（53）液路连通，流通管（51）的顶端探出连通盘（53）的部分套接有锥齿轮与驱动电机（6）传动连接，顶部转动链接有活动管接头（9），活动管接头（9）的另一端与上下料管道连通。8.根据权利要求7所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述连通盘（53）包括侧边凹设有两道环形凹槽的盘体（531），盘体（531）通过罩盘（533）限位转动连接在顶盖（2）的顶部，缝隙处通过密封圈（532）密封处理，两环形凹槽分别与绞龙进液管（54）与绞龙出液管（55）液路连通，且环形凹槽内设设置有与螺旋板（52）连通的通槽。9.根据权利要求7所述的一种嗜酸乳杆菌发酵罐，其特征在于：所述流通管（51）的底端低于螺旋板（52）底端设置。10.一种使用权利1-9任一项所述的嗜酸乳杆菌发酵罐进行嗜酸乳杆菌高密度发酵的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，选用兼性嗜酸性乳杆菌为生产菌株，将选取的乳杆菌分为若干不同批次接种至培养基中进行活化培养，培养温度为37~40
°
c；
步骤二，利用膜分离技术对菌株进行提取；步骤三，通过绞龙进液管（54）与罐体进液管（7）向混料绞龙（5）与外罐体（1）、内罐体（3）夹层内通入45~50
°
c热水对罐体进行预热；步骤四，将菌种混合葡萄糖及酵母膏营养物质后导入内罐体（3）内，驱动混料绞龙（5）带动发酵液进行循环，促进菌群成长。

技术总结
本发明提供了一种嗜酸乳杆菌发酵罐及高密度发酵方法，包括外罐体与内罐体，内罐体转动连接在外罐体内，内罐体与外罐体之间设置有夹层，夹层与外罐体上的切线方向设置的罐体进液管与罐体出液管连通，外罐体的顶部连接有顶盖，顶盖的底面有延伸进内罐体内的导流罩，导流罩内设置有竖直方向的混料绞龙，混料绞龙与顶盖顶部的驱动电机传动连接，混料绞龙的内部中空，连接有绞龙进液管与绞龙出液管，通过转动设置的内罐体与外罐体以及外罐体上切线设置的罐体进液管，液体导入时，带动内罐体转动，实现对发酵液的周向搅拌，而内罐体内空间则通过导流罩进行分隔，通过混料绞龙进行循环混料加热，保证内罐体各处发酵液的均一性，具有良好的发展前景。好的发展前景。好的发展前景。


技术研发人员：关海滨 贾鑫 麻剑南 李晶 梁宇光 申健 董至恒 田欣圆 刘梦呵 岳艳君 赵璟
受保护的技术使用者：内蒙古医科大学
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/23