一种纳豆发酵装置及发酵方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纳豆发酵装置，包括罐体、搅拌装置和用于放置罐体的支架，罐体顶部设有进料口，底部设有出料口；所述罐体的形状为瓮形，即由两个圆台拼接而成的形状，上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高＝(12～15):(4～6):(8～10):(1.5～2.5):(3～4)；搅拌装置由电机、搅拌轴和设置在搅拌轴上的桨叶组成，桨叶的叶面倾斜，为螺杆式桨叶。还公开了利用该发酵装置制备纳豆的发酵方法。本发明专利技术的发酵装置，发酵罐外形为瓮形，两端窄中部宽，具有特殊的尺寸比例，空间利用率高，物料体积与空气体积可达最佳比例，发酵过程中可以使湿度达到最佳，保证成品的品质；出料更方便。

A kind of natto fermentation device and fermentation method

The invention discloses a natto fermentation device, which comprises a bracket body, a stirring device and used for placing the tank, the top of the tank is provided with a feed inlet, the bottom is provided with a discharge port; the tank body is in the shape of a cone is two urn shaped, spliced shape, diameter of the bottom surface of the cone diameter: on the table on the bottom surface of the upper platform: high: the diameter of the bottom surface of the cone: cone high = (12 ~ 15): (4 ~ 6): (8 ~ 10): (1.5 ~ 2.5): (3 ~ 4); the mixing device comprises a motor, a stirring shaft and arranged in the impeller shaft, blade leaf tilt, screw type blade. The fermentation method for preparing natto by using the fermentation device is also disclosed. Fermentation device of the invention, the fermentation tank is in the shape of urn shaped ends, narrow central width, with the size of the space utilization rate is high, the volume of material and the air volume can reach the optimum proportion of fermentation process can make the humidity to achieve the best, to ensure product quality; the material more convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种纳豆发酵装置及发酵方法
本专利技术涉及一种纳豆发酵装置及发酵方法，属于微生物发酵工程

技术介绍
纳豆是大豆经纳豆菌或枯草芽孢杆菌发酵后得到的富含纳豆激酶、纳豆异黄酮、皂青素、维生素K2等功能因子的保健食品。纳豆作为一种具有两千年历史的传统食品，除了具有风味独特的口感、较低卡路里、较高的蛋白质含量外，还具有多种保健功能：具有降低胆固醇、防治骨质疏松和促凝血、抗致病菌、延缓衰老、防癌抗癌、调整肠功能等多种医疗保健功效。纳豆中含能强烈溶解血栓的溶解酶素——纳豆激酶，据日本宫崎医科大学须见教授研究发现，纳豆激酶(Nattokinase)由275个氨基酸残基组成，分子量在27000左右，无毒、无副作用，是一种丝氨酸蛋白酶。随后，须见教授又将纳豆激酶用于狗的血栓模型试验及健康人群体内研究，证明它除具有显著溶栓作用外，还具有促进静脉内皮细胞产生纤维蛋白溶酶原激活剂能力，从而间接表现其溶栓活性。纳豆激酶来源于食品，无毒副作用，分子量小，易被人体消化吸收，作为一种微生物代谢产物有实现大规模生产的可能性，具有广阔的开发应用前景。然而，目前市场上所销售的成品纳豆口感较为苦涩，有氨味，粘滞性差，菌丝不丰富，纳豆激酶活性低，进而影响了纳豆的商业化。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供了一种纳豆发酵装置及发酵方法，具有发酵效率高、产量高，生产效率高等优点。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种纳豆发酵装置，包括罐体、搅拌装置和用于放置罐体的支架，其中，所述罐体顶部设有进料口，底部设有出料口，进料口、出料口处均设有盖或/和阀门；所述罐体的形状为瓮形(也可以理解为两端截头的梭形)，即由两个圆台拼接而成的形状(连接处为流线型设计)，其中，位于上部的圆台称为上圆台，位于下部的圆台称为下圆台，上圆台的下底面与下圆台的上底面的直径相同，上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高＝(12～15):(4～6):(8～10):(1.5～2.5):(3～4)；所述搅拌装置由电机、受电机驱动的搅拌轴和设置在搅拌轴上的桨叶组成，电机设置在罐体上部，搅拌轴与电机连接，搅拌轴竖直位于罐体内，桨叶的叶面倾斜，与水平方向的夹角为20°±5°。优选的，所述桨叶为螺杆式桨叶(为螺旋上升的形式)，上圆台的下底面的直径:桨叶直径＝(12～15):6；桨叶的最上端至最底端的距离为桨叶的高度，桨叶最上端距罐体顶部的距离:桨叶高度:桨叶直径＝(4.5～5.5):(4.5～5.5):6，优选5:5:6。优选的，所述上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高:桨叶直径:进料口直径:出料口直径＝13.5:5:9.1:2:3.4:3:2:2。本专利技术的纳豆发酵装置，其发酵罐的形状为瓮形，其尺寸比例、桨叶的尺寸比例有着特殊的设计，如此设计的目的是：可以使纳豆发酵的效果最佳，保证发酵过程中水分不过快流失。理由是：以常规的柱状(圆筒状)发酵罐为对比，在相同装料系数(比例)的情况下，柱状发酵罐因其罐体瘦长，物料高度较高，致使物料与空气接触的表面积较小，发酵时不能保证物料的均一发酵(物料上层与空气接触，物料中层、下层与空气距离较远，湿度、通气量、温度等发酵条件无法达到一致，导致菌体生长进度不一)；而瓮形发酵罐中的物料厚度更适中，物料与空气接触的表面积更大，发酵时基本能保证物料的均一发酵(物料上层与空气接触的表面积大，物料下层与空气距离较近，在搅拌情况下完全可以保证所有物料的湿度、通气量、温度等发酵条件基本一致，保证菌体生长进度基本相同)；因此，相较于常规的柱状(圆筒状)发酵罐，瓮形发酵罐可提供最佳的物料厚度，物料与空气接触的表面积最大，湿度与通气量可达最佳效果。一种利用上述发酵装置制备纳豆的发酵方法，包括以下步骤：(1)选材：挑选非转基因、颗粒饱满、无虫咬无霉烂的小粒黄豆，清水冲洗至无杂物；(2)灭菌：将上述挑选的黄豆加入水中，豆水比1：3(质量比)，浸泡12～17h后，沥水，掺入2％蔗糖和2％的NaCl(作为纳豆菌的促生长因子)，拌匀后，置于罐体中，装料系数0.6～0.65，121℃、25min，冷却至60℃，备用；(3)接种：将纳豆菌种子液接种到上述灭菌的黄豆中，接种量2％；所述纳豆菌种子液，可通过常规方法制备得到，比如：将活化后的菌种接种于液体培养基(培养基组成为：胰蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L)中，37℃、200rpm/min、培养15h～17h；本专利技术所用的菌株为从市售纳豆中筛选出的优质菌株，其繁殖速度快，发酵周期短，发酵产物质量高；(4)发酵：上述接种后，驱动搅拌轴以50rpm/min的转速低速搅拌，使黄豆与纳豆菌种子液充分混合；2min后停止搅拌，37℃发酵11～12h，然后再次以50rpm/min的转速低速搅拌2min(即共进行两次搅拌，发酵前一次，发酵中期一次)，然后再在37℃下发酵12～13h；发酵过程中湿度可自然保持在85％～90％(为发酵所需的最佳湿度)；(5)后熟：上述发酵后，将纳豆置于4℃中保存24h后熟，后熟后呈现纳豆特有的粘滞感、拉丝性、香气和口味。本专利技术采用自主开发的发酵装置进行发酵，发酵罐外形为瓮形，两端窄中部宽，具有特殊的尺寸比例，空间利用率高；发酵罐上部逐渐变窄的收口设计，使得物料体积与空气体积的比例达到最佳(装料系数0.6～0.65)，发酵过程中可以使湿度达到最佳，保证成品的品质；下端逐渐变窄的出口设计，便于纳豆这种黏性产物的出料。黄豆中添加有蔗糖和NaCl，能够明显提升纳豆口感及其营养价值，使纳豆菌丝的韧性和粘滞性达到最佳。利用本专利技术的装置和方法得到的纳豆，品质高，相比现有技术，在色泽、口感、菌丝量、粘滞性、纳豆激酶的活性上都有极大地改善。附图说明图1：本专利技术的发酵装置的结构示意简图。其中，1、罐体；2、支架；3、进料口；4、出料口；5、电机；6、搅拌轴；7、桨叶。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。一种纳豆发酵装置，包括罐体1、搅拌装置和用于放置罐体1的支架2(支架2固定在地面上)，如图1所示，其中，所述罐体1顶部设有进料口3，底部设有出料口4，进料口3、出料口4处均设有盖和阀门；所述罐体1的形状为瓮形(也可以理解为两端截头的梭形)，即由两个圆台拼接而成的形状(连接处为流线型设计)，其中，位于上部的圆台称为上圆台，位于下部的圆台称为下圆台，上圆台的下底面与下圆台的上底面的直径相同，上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高:桨叶直径:进料口直径:出料口直径＝13.5:5:9.1:2:3.4:3:2:2。所述搅拌装置由电机5、受电机5驱动的搅拌轴6和设置在搅拌轴6上的桨叶7组成，电机5设置在罐体1上部，搅拌轴6与电机5连接，搅拌轴6竖直位于罐体1内，桨叶7的叶面倾斜，与水平方向的夹角为20°。所述桨叶7为螺杆式桨叶(为螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳豆发酵装置，包括罐体、搅拌装置和用于放置罐体的支架，罐体顶部设有进料口，底部设有出料口，进料口、出料口处均设有盖或/和阀门；其特征在于：所述罐体的形状为瓮形，即由两个圆台拼接而成的形状，连接处为流线型设计，其中，位于上部的圆台称为上圆台，位于下部的圆台称为下圆台，上圆台的下底面与下圆台的上底面的直径相同，上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高＝(12～15):(4～6):(8～10):(1.5～2.5):(3～4)；所述搅拌装置由电机、受电机驱动的搅拌轴和设置在搅拌轴上的桨叶组成，电机设置在罐体上部，搅拌轴与电机连接，搅拌轴竖直位于罐体内，桨叶的叶面倾斜，与水平方向的夹角为20°±5°。

【技术特征摘要】
1.一种纳豆发酵装置，包括罐体、搅拌装置和用于放置罐体的支架，罐体顶部设有进料口，底部设有出料口，进料口、出料口处均设有盖或/和阀门；其特征在于：所述罐体的形状为瓮形，即由两个圆台拼接而成的形状，连接处为流线型设计，其中，位于上部的圆台称为上圆台，位于下部的圆台称为下圆台，上圆台的下底面与下圆台的上底面的直径相同，上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高＝(12～15):(4～6):(8～10):(1.5～2.5):(3～4)；所述搅拌装置由电机、受电机驱动的搅拌轴和设置在搅拌轴上的桨叶组成，电机设置在罐体上部，搅拌轴与电机连接，搅拌轴竖直位于罐体内，桨叶的叶面倾斜，与水平方向的夹角为20°±5°。2.根据权利要求1所述的纳豆发酵装置，其特征在于：所述桨叶为螺杆式桨叶，上圆台的下底面的直径:桨叶直径＝(12～15):6；桨叶最上端距罐体顶部的距离:桨叶高度:桨叶直径＝(4.5～5.5):(4.5～5.5):6。3.根据权利要求1或2所述的纳豆发酵装置，其特征在于：所述上圆台的下底面的直径:上圆台的上底面的直径:上圆台的高:下圆台下底面的直径:下圆台的高:桨叶直径:进料口直径:出料口直径＝13.5:5:9.1:2:3.4:3:2:2；桨叶最上端距罐体顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，王鈺鑫，张龙，杨晓燕，叶伟伟，
申请(专利权)人：济南盘龙医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37