一种光合细菌发酵罐制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光合细菌的发酵罐，尤其适用于光合细菌中类胡萝卜素的合成，包括罐体、搅拌装置、光照装置，夹套，罐体底部有pH传感器、温度传感器、照度计，pH传感器、温度传感器、照度计分别与pH调节器、温度调节器、光照调节装置连接，光照装置与罐体相连，光照装置包括2层多根玻璃管、LED灯组、密封圈。本实用新型专利技术使用LED灯替换传统白炽灯作为光源，并在玻璃管与罐体内壁相连处设置一圈可移动刮刷装置附在灯管表面，刮掉发酵过程中附在灯管表面的光着细菌，通过监测并调节发酵过程的温度、pH与光照强度使得发酵速率更稳定，更高效。

A kind of photosynthetic bacteria fermenter

【技术实现步骤摘要】
一种光合细菌发酵罐
本技术涉及发酵设备，具体涉及一种光合细菌的发酵罐，尤其适用于光合细菌中类胡萝卜素的生长。
技术介绍
类胡萝卜素作为一种功能色素已被FAO和WHO等国际组织认定为A类营养色素，并在许多国家和地区获准作为营养、着色双重公用的食品添加剂，广泛用于保健品、医药及化妆品工业。迄今为止，可发酵类胡萝卜素的微生物主要有霉菌、酵母、光合细菌三大类。霉菌、酵母所含的类胡萝卜素产量较高但其种类单一，光合细菌中所含类胡萝卜素种类较多。目前的光合细菌发酵罐采用的光源装置都还是白炽灯，这是因为白炽灯可以发出光合细菌中类胡萝卜素吸收的短波光(450～550nm)，但白炽灯光能转化率低，对于电能浪费很大，不环保，且其使用寿命短，容易损坏。在光合细菌发酵过程中，由于光合细菌的趋光性，虽然有搅拌轴，但是光合细菌仍然朝着光源移动，最终大量的光合细菌附在灯管上，使得光照大幅度较小，阻碍了整个发酵的正常进行，针对此问题现有的解决方法是通过操作人员取下灯管，刮下附在灯管表面的光合细菌，再把灯管重新放回原处，但此方法需要工作人员频繁的重复此操作，大大增加了染菌风险与人力成本，同时也降低了发酵品质。
技术实现思路
技术问题：针对现有技术不足，本技术提出一种光合细菌发酵罐，通过检测光合细菌生长环境的温度、pH、光照强度进行监测，从而有效实时掌握发酵情况和发酵环境状况，且光照强度可自动调节，发酵过程安全环保，节能高效。技术方案：本技术的一种光合细菌发酵罐是通过以下技术方案实现的：该发酵罐包括罐体、搅拌装置、光照装置、夹套，在所述罐体下部设有pH传感器、温度传感器、照度计，pH传感器、温度传感器、照度计分别与pH调节器、温度调节器、光照调节装置连接；所述搅拌装置固定在罐体的顶部，所述光照装置与罐体内壁相连。所述光照装置包括二层多根玻璃管、LED灯组、密封圈；所述二层多根玻璃管沿罐体轴向间隔设置，每层数根玻璃管从罐体径向中心成放射形分布，玻璃管封闭一端位于罐体中，开口一端外周设有密封圈并与罐体相连接。所述光照装置采用透光性好且耐高温的玻璃管做外壳，在玻璃管内设有多组LED灯组并位于一块PCB板上面，每组LED灯组由8颗红色LED灯与1颗蓝色LED灯构成，8颗红色LED灯以蓝色LED灯为中心，均匀分布围成方形。所述玻璃管与罐体内壁相连处设置一圈可移动刮刷装置附在玻璃管表面，通过控制线路与外界控制系统来驱动电机实现刮刷的往返运动。所述光照调节装置中的LED灯控制器可调节LED灯组的亮度，增大或减小功率，使得光照装置发出的光照强度增强或减弱。有益效果：1.罐体内各个部位光照均匀，可有效地增强光合反应过程的光照强度，有利于光合细菌中类胡萝卜素的合成。灯光源的使用时间大大增加，避免了频繁的替换灯泡，减少了染菌风险，且大大提高了对于电能的使用，节约了能源。2.在每根玻璃管与罐体内壁相连处设置一圈可移动刮刷装置附在灯管表面，通过控制线路与外界控制系统来驱动电机实现刮刷的往返运动，可刮掉附在灯管表面的光合细菌，节约了人工成本，且减少了染菌风险。3.通过合理的蓝、红LED灯搭配，使得发出的光波满足光合细菌中胡萝卜素有利合成的光波需求，且通过照度计与光照调节装置，可以进行光照强度的自动调节，使得光合细菌始终处于适宜的光照生长环境中，提高了发酵效率与品质。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中光照装置3的局部放大图。图中有：罐体1、搅拌装置2、光照装置3，夹套4、pH传感器5、温度传感器6、照度计7、pH调节器8、温度调节器9、光照调节装置10、LED灯控制器11、可移动刮刷装置12；玻璃管3-1、LED灯组3-2、密封圈3-3、PCB板3-4、红色LED灯3-5、蓝色LED灯3-6。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1所示，本技术包括罐体1、搅拌装置2、光照装置3，夹套4，罐体1底部有pH传感器5、温度传感器6、照度计7，pH传感器5、温度传感器6、照度计7分别与pH调节器8、温度调节器9、光照调节装置10连接，搅拌装置2固定设置在罐体1上侧，搅拌装置2可以使得发酵液不断地均匀流动，有利于每个部分的光合细菌都能获得足够的光照强度，利于光合细菌的发酵，光照装置3与罐体1内壁相连，光照装置3包括2层多根玻璃管3-1、LED灯组3-2、密封圈3-3，本实施例的光照装置3沿罐体1轴向分为2层，每层根玻璃管3-1从罐体1径向中心成放射形均布设置，玻璃管3-1封闭一端穿过罐体1，开口一端外周设有密封圈3-3并与罐体1相连接，密封圈3-3为用耐高温硅胶材料，能有效防止罐体1内部的发酵液泄露。如图2所示，每根玻璃管中有3组LED灯组3-2并在一块PCB板3-4上，其中每组LED灯组3-2由8颗红色LED灯3-5与1颗蓝色LED灯3-6构成，以蓝色LED灯3-6为中心，红色LED灯3-5构成一个方形列阵，方形列阵相比较三角形与圆形列阵有着光照均匀的优点，有利于发酵的进行。由于光合细菌的类胡萝卜素吸收的是450～550nm短波光，而单色红色LED灯3-5的波长为620～630nm，蓝色LED灯3-6的波长为440～480nm，均不利于光合细菌中的类胡萝卜素的生成，而这样的混合LED灯组能够满足类胡萝卜素生长所吸收的光波范围，而每个灯管内3组灯组3-2的设置能提供足够的光照强度。在光合细菌发酵过程中，由于光合细菌的趋光性，虽然有搅拌轴，但是光合细菌仍然朝着光源移动，最终大量的光合细菌附在灯管上，使得光照大幅度较小，阻碍了整个发酵的正常进行，针对此问题现有的解决方法是通过操作人员取下灯管，刮下附在灯管表面的光合细菌，再把灯管重新放回原处，但此方法需要工作人员频繁的重复此操作，大大增加了染菌风险与人力成本，同时也降低了发酵品质。在本实例中，针对该问题，在每根玻璃管3-1与罐体1内壁相连处设置一圈可移动刮刷装置12附在灯管表面，通过控制线路与外界控制系统来驱动电机实现刮刷的往返运动，刮掉附在灯管表面的光合细菌，节约了人工成本，且大大减少了染菌风险。根据光合细菌中类胡萝卜素的生长合成的需要，在外部控制系统设定光照强度参数，通过照度计7监测罐体1内的光照强度，传到外部控制系统进行监控，当光照不足时，外部控制系统把控制信号传给光照调节装置10中的LED灯控制器11调节LED灯组3-2的亮度，增大功率，使得光照装置3发出的光照强度增强；当光照过高时，外部控制系统把控制信号传给LED灯控制器11调节LED灯组3-2的亮度，减小功率，使得光照装置3发出的光照强度减弱。以上所述实施例仅表示本技术的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能理解为对本技术范围的限制。应当指出的是,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光合细菌发酵罐，其特征在于：该发酵罐包括罐体（1）、搅拌装置（2）、光照装置（3）、夹套（4），在所述罐体（1）下部设有pH传感器（5）、温度传感器（6）、照度计（7），pH传感器（5）、温度传感器（6）、照度计（7）分别与pH调节器（8）、温度调节器（9）、光照调节装置（10）连接；所述搅拌装置（2）固定在罐体（1）的顶部，所述光照装置（3）与罐体（1）内壁相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种光合细菌发酵罐，其特征在于：该发酵罐包括罐体（1）、搅拌装置（2）、光照装置（3）、夹套（4），在所述罐体（1）下部设有pH传感器（5）、温度传感器（6）、照度计（7），pH传感器（5）、温度传感器（6）、照度计（7）分别与pH调节器（8）、温度调节器（9）、光照调节装置（10）连接；所述搅拌装置（2）固定在罐体（1）的顶部，所述光照装置（3）与罐体（1）内壁相连。


2.如权利要求1所述的一种光合细菌发酵罐，其特征在于：所述光照装置（3）包括二层多根玻璃管（3-1）、LED灯组（3-2）、密封圈（3-3）；所述二层多根玻璃管（3-1）沿罐体（1）轴向间隔设置，每层数根玻璃管（3-1）从罐体（1）径向中心成放射形分布，玻璃管（3-1）封闭一端位于罐体中，开口一端外周设有密封圈（3-3）并与罐体（1）相连接。


3.如权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永琪，陈威，
申请(专利权)人：江苏科海生物工程设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32