微生物酵素量化生产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种微生物酵素量化生产系统及方法，生产系统包括初级增量发酵罐，初级增量发酵罐的出料口连通有次级增量发酵罐，次级增量发酵罐的出料口连通有发酵增量后储罐；本发明专利技术采用逐级增量发酵方式，与现有技术的发酵方式相比，具有明显种群优势，成活率高，大大缩短了发酵时间，无形中减少了生产成本，并且批次生产之间产品质量稳定性好，适用于大批量生产的量化发酵；同时，由于采用全封闭隔离消毒、降温方式，与现有技术中直接通入罐体内消毒与降温方式相比，具有良好的隔离效果，保证罐体内不会通入不利于发酵菌种成活的其它种群，并且本发明专利技术对消毒、降温后产生的废水进行集中收集，可以继续循环利用，不会产生废水废气。

【技术实现步骤摘要】
微生物酵素量化生产系统及方法
本专利技术涉及酵素生产
，尤其涉及一种微生物酵素量化生产系统及方法。
技术介绍
酵素俗称“酶”，是一种具有催化活性的蛋白质，是各种生物化学反应的催化剂，无论植物还是动物，一切生命体的活动都需要各种酶的参与，它是生命体进行新陈代谢的催化剂和动力源泉。目前市场上的酵素饮品大都是以果蔬、野菜、中草药、食药用菌类等为主要原料，经乳酸杆菌、酵母菌、醋酸杆菌等多种微生物发酵而成。现有技术酵素的生产过程中，通过大量的原料进行集中发酵，发酵周期长，并且此种发酵方式投入量大，产出小，种群不占优势，成活率低不能实现定量接种，使得批次之间产品质量不稳定。此外，由于投入量较大，因此会产生大量的废弃物，例如废水等，对环境造成污染，并且成本较高，因此现有技术的酵素生产仅适用于小批量生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种逐级量化发酵方式的微生物酵素量化生产系统及方法，具有明显种群优势，成活率高，大大缩短了发酵时间，且批次生产之间产品质量稳定，减少了生产成本，具有废水收集功能，减少污染。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：微生物酵素量化生产系统，包括至少一个初级增量发酵罐，所述初级增量发酵罐的出料口连通有次级增量发酵罐，所述次级增量发酵罐的出料口连通有至少一个发酵增量后储罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的进料口处连通有培养基搅拌罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的顶部分别连通有供水系统、蒸汽消毒系统和供气系统，所述供水系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐和所述蒸汽消毒系统，所述供气系统的输出端还连通至所述发酵增量后储罐，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的底部连通有蒸汽回收系统，所述蒸汽回收系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐。作为优选的技术方案，所述初级增量发酵罐的底部还连通有粉剂生产系统。作为优选的技术方案，所述粉剂生产系统包括与所述初级增量发酵罐连通的粉剂搅拌罐，所述粉剂搅拌罐的顶部连接有进料提升机，所述粉剂搅拌罐的底部连接有出料提升机，所述出料提升机的终端处连接有粉碎包装机，所述粉剂搅拌罐内设置有搅拌器，所述粉剂搅拌罐的外周包覆有夹层套，所述夹层套的输入端与所述蒸汽消毒系统和所述供水系统连通，所述夹层套的输出端与所述蒸汽回收系统连通。作为优选的技术方案，所述初级增量发酵罐设置有两个且并联连接，所述初级增量发酵罐为0.05-0.1吨发酵罐，所述次级增量发酵罐为0.5-1吨发酵罐，所述发酵增量后储罐为3-10吨储料罐。作为优选的技术方案，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐内分别设置有搅拌器，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的顶部罐壁上均分别设置有加样装置、呼吸器和温度传感器；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的外壁上均设置有保温夹层，所述保温夹层内设置有盘管，所述盘管的输入端与所述蒸汽消毒系统和所述供水系统连接，所述盘管的输出端与所述蒸汽回收系统连接；所述初级增量发酵罐、所述次级增量发酵罐和所述发酵增量后储罐内分别设置有供气管，所述供气管的输入端位于罐体外与所述供气系统连通，所述供气管的输出端延伸至罐底；所述培养基搅拌罐内设置有搅拌器，所述培养基搅拌罐的顶部罐壁上设置有呼吸器。作为优选的技术方案，所述培养基搅拌罐与所述次级增量发酵罐的出料口处均设置有水泵；所述供水系统包括供水设备，所述供水设备处设置有净水过滤器；所述供气系统包括打气机，所述打气机处对应设置有气体过滤器；所述蒸汽消毒系统包括蒸汽发生器；所述蒸汽回收系统包括集水箱。作为优选的技术方案，微生物酵素量化的生产方法，生物酵素分为液体酵素和粉剂酵素，微生物液体酵素量化的生产方法，包括以下步骤：步骤一菌种的初级培养：在实验室中用特定的培养基将需要繁殖的微生物菌株进行培养，达到生产的要求；步骤二初级增量发酵罐培养：将培养微生物酵素用的培养基原料按照要求投入培养基搅拌罐中，并通过供水系统进行溶解，溶解完成后调整溶液的pH值到达要求的数值，然后将溶解后的培养基投入初级增量发酵罐内，并且通过供水系统定容到0.05-0.1吨，其它初级增量发酵罐均重复以上操作；所有初级增量发酵罐配料完成后打开蒸汽消毒系统对初级增量发酵罐内的物料进行加热杀菌，物料升温至90℃以上停止加热，保温20-40min，接着通过供水系统使用冷水进行降温，当物料温度降低至35-40℃，通过初级增量发酵罐顶部的加样装置倒入实验室培养的菌种，完成后设定初级增量发酵罐温度在30-35℃，培养24-36h，通气频率为5min/8小时，搅拌频率为5min/4小时，对物料检测菌落数量；步骤三次级增量发酵罐培养：将培养微生物酵素用的培养基原料按照要求投入培养基搅拌罐中，并通过供水系统进行溶解，溶解完成后调整溶液的pH值达到要求的数值，然后将溶解后的培养基投入次级增量发酵罐内，并且通过供水系统定容到0.5-1吨，二级发酵罐配料完成后打开蒸汽消毒系统对次级增量发酵罐内的物料进行加热杀菌，物料升温至90℃以上停止加热，保温20-40min，接着通过供水系统用冷水进行降温，当物料温度降低至35-40℃，通过初级增量发酵罐的出料口将培养合格的初级发酵物料放入到次级增量发酵罐内，完成后设定次级增量发酵罐温度在30-35℃，培养24-36h，通气频率为5min/8小时，搅拌频率为10min/4小时，对物料检测菌落数量；步骤四发酵增量后储罐后发酵：通过次级增量发酵罐的出料口将培养合格的次级发酵物料放入到发酵增量后储罐内进行后储发酵，发酵时间大约50-80天，其中通气频率为20min/8小时，每周检查物料pH值、菌落总数及代谢产物的情况。作为优选的技术方案，微生物粉剂酵素量化的生产方法，包括以下步骤：步骤一菌种的初级培养：在实验室中用特定的培养基将需要繁殖的微生物菌株进行培养，达到生产的要求；步骤二初级增量发酵罐培养：将培养微生物酵素用的培养基原料按照要求投入培养基搅拌罐中，并通过供水系统进行溶解，溶解完成后调整溶液的pH值到达要求的数值，然后将溶解后的培养基投入初级增量发酵罐内，并且通过供水系统定容到0.05-0.1吨，其它初级增量发酵罐均重复以上操作；所有初级增量发酵罐配料完成后打开蒸汽消毒系统对初级增量发酵罐内的物料进行加热杀菌，物料升温至90℃以上停止加热，保温20-40min，接着通过供水系统使用冷水进行降温，当物料温度降低至35-40℃，通过初级增量发酵罐顶部的加样装置倒入实验室培养的菌种，完成后设定初级增量发酵罐温度在30-35℃，培养24-36h，通气频率为5min/8小时，搅拌频率为5min/4小时，对物料检测菌落数量；步骤三粉剂搅拌罐培养：对粉剂搅拌罐进行加热消毒，温度值90℃以上，持续10-20min，然后将混合好的粉剂培养基物料通过进料提升机投入粉剂搅拌罐中，开启搅拌及加热，对粉剂培养基物料进行灭菌，温度85℃以上，持续20-40min，完成后通过冷水进行降温，温度降低至40-45℃，然后通过初级增量发酵罐的出料口将培养合格的初级发酵物料放入到粉剂搅拌罐内，完成后设定粉剂搅拌罐温度在30-35℃，培养10-20天，搅拌频率为10min/4小时，对物料检测菌落数量；步骤四发酵完成后通过出料提升机提升至粉碎包装机中。作为优选的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微生物酵素量化生产系统，其特征在于：包括至少一个初级增量发酵罐，所述初级增量发酵罐的出料口连通有次级增量发酵罐，所述次级增量发酵罐的出料口连通有至少一个发酵增量后储罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的进料口处连通有培养基搅拌罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的顶部分别连通有供水系统、蒸汽消毒系统和供气系统，所述供水系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐和所述蒸汽消毒系统，所述供气系统的输出端还连通至所述发酵增量后储罐，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的底部连通有蒸汽回收系统，所述蒸汽回收系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐。

【技术特征摘要】
1.微生物酵素量化生产系统，其特征在于：包括至少一个初级增量发酵罐，所述初级增量发酵罐的出料口连通有次级增量发酵罐，所述次级增量发酵罐的出料口连通有至少一个发酵增量后储罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的进料口处连通有培养基搅拌罐；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的顶部分别连通有供水系统、蒸汽消毒系统和供气系统，所述供水系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐和所述蒸汽消毒系统，所述供气系统的输出端还连通至所述发酵增量后储罐，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的底部连通有蒸汽回收系统，所述蒸汽回收系统的输出端还连通至所述培养基搅拌罐。2.如权利要求1所述的微生物酵素量化生产系统，其特征在于：所述初级增量发酵罐的底部还连通有粉剂生产系统。3.如权利要求2所述的微生物酵素量化生产系统，其特征在于：所述粉剂生产系统包括与所述初级增量发酵罐连通的粉剂搅拌罐，所述粉剂搅拌罐的顶部连接有进料提升机，所述粉剂搅拌罐的底部连接有出料提升机，所述出料提升机的终端处连接有粉碎包装机，所述粉剂搅拌罐内设置有搅拌器，所述粉剂搅拌罐的外周包覆有夹层套，所述夹层套的输入端与所述蒸汽消毒系统和所述供水系统连通，所述夹层套的输出端与所述蒸汽回收系统连通。4.如权利要求1所述的微生物酵素量化生产系统，其特征在于：所述初级增量发酵罐设置有两个且并联连接，所述初级增量发酵罐为0.05-0.1吨发酵罐，所述次级增量发酵罐为0.5-1吨发酵罐，所述发酵增量后储罐为3-10吨储料罐。5.如权利要求1所述的微生物酵素量化生产系统，其特征在于：所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐内分别设置有搅拌器，所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的顶部罐壁上均分别设置有加样装置、呼吸器和温度传感器；所述初级增量发酵罐和所述次级增量发酵罐的外壁上均设置有保温夹层，所述保温夹层内设置有盘管，所述盘管的输入端与所述蒸汽消毒系统和所述供水系统连接，所述盘管的输出端与所述蒸汽回收系统连接；所述初级增量发酵罐、所述次级增量发酵罐和所述发酵增量后储罐内分别设置有供气管，所述供气管的输入端位于罐体外与所述供气系统连通，所述供气管的输出端延伸至罐底；所述培养基搅拌罐内设置有搅拌器，所述培养基搅拌罐的顶部罐壁上设置有呼吸器。6.如权利要求1所述的微生物酵素量化生产系统，其特征在于：所述培养基搅拌罐与所述次级增量发酵罐的出料口处均设置有水泵；所述供水系统包括供水设备，所述供水设备处设置有净水过滤器；所述供气系统包括打气机，所述打气机处对应设置有气体过滤器；所述蒸汽消毒系统包括蒸汽发生器；所述蒸汽回收系统包括集水箱。7.微生物酵素量化的生产方法，其特征在于，采用权利要求2至6任一项所述的生产系统，微生物酵素分为液体酵素和粉剂酵素，微生物液体酵素量化的生产方法，包括以下步骤：步骤一菌种的初级培养：在实验室中用特定的培养基将需要繁殖的微生物菌株进行培养，达到生产的要求；步骤二初级增量发酵罐培养：将培养微生物酵素用的培养基原料按照要求投入培养基搅拌罐中，并通过供水系统进行溶解，溶解完成后调整溶液的pH值到达要求的数值，然后将溶解后的培养基投入初级增量发酵罐内，并且通过供水系统定容到0.05-0.1吨，其它初级增量发酵罐均重复以上操作；所有初级增量发酵罐配料完成后打开蒸汽消毒系统对初级增量发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴德修，白学宾，王晨，李伟，
申请(专利权)人：山东零点生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37