一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统及其灭菌方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统，所述灭菌系统包括通过管道依次相连的石灰乳调配罐、过滤器、连消装置和石灰乳流加罐，所述灭菌系统还包括控制系统；所述连消装置设有用于石灰乳灭菌的连消空间，所述连消空间内设有用于喷射高温蒸汽的喷射板，所述喷射板通过管路与喷射器模块相连；所述连消空间的两端与进料空间和出料空间连通；所述连消装置还设有用于热交换的换热空间以及驱动石灰乳进出进料空间的驱动模块。该系统设备和管路简单，且连消装置灭菌过程中产生的热量能够得到回收利用，连消装置内的设计的喷射板安装方式保证了灭菌完全，使得整个系统投资成本降低，且能够达到灭菌完全的效果。且能够达到灭菌完全的效果。且能够达到灭菌完全的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统及其灭菌方法


[0001]本专利技术属于乳酸发酵
，具体涉及一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统及其灭菌方法。

技术介绍

[0002]乳酸是自然界中三大有机酸之一，广泛应用于食品、饮料、医药、日化、印染、皮革、农业、电子等行业，主要用作酸味剂、调味剂、防腐剂、鞣制剂、手性药物前体等。乳酸可通过生物发酵法和化学合成法生产制造得到，采用生物发酵法制得的L
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乳酸是目前乳酸生产的重点，目前基本采用钙盐法发酵工艺，基本过程是：氮源、碳源、生产因子等按一定比例配置，经适当的处理，配成种子培养液和发酵培养液，然后经过连续灭菌、降温，分别进入种子罐和发酵罐，接入菌液，提供一定的净化压缩空气，通过氢氧化钙溶液流加，提供菌体生长代谢所需的pH环境及发酵产酸乳酸钙，后经过滤、酸解、脱色除杂以及浓缩结晶等工艺得到乳酸。
[0003]乳酸发酵生产中使用的氢氧化钙溶液是在石灰乳调配罐中投入熟石灰，并加一次水溶解到要求浓度，再通过石灰乳调配罐内的盘管加热石灰乳灭菌，后通过泵输送至流加罐或流加管线，通过流加管线流加种子罐和发酵罐使用，虽然氢氧化钙溶液呈强碱性，表现出了较强的抗菌性能，能杀死大多数细菌，但对于少部分球菌、霉菌的抑菌效果并不是很理想，对芽孢的消灭性更弱，流加的物料无法达到无菌要求，发酵过程存在隐性染菌隐患，增加了后工序水解、提纯的难度，严重时影响到乳酸发酵及整条工艺的平稳运行。
[0004]针对上述存在的问题点，现有技术采用了一些改进的方案，如专利CN 215103225U公开了一种微生物发酵连续灭菌装置，该装置采用培养基罐与连消塔、换热器、发酵罐依次相连，培养基罐与连消塔底部的培养液入口相连，换热器与连消塔上部的培养液出口相连；培养基罐与连消塔之间设有泵；连消塔内部设有蒸汽通道，换热器还与蒸汽通道相连；培养基罐上设有pH检测计。该专利中的连消塔摒弃了现有技术中的维持罐，改为直接与换热器相连，减轻了对培养基营养成分的破坏程度，同时起到了节能降耗的效果。
[0005]专利CN209751718U公开了一种发酵连消系统，该系统包括依次连接的物料存储装置、换热器、蒸汽喷射器和维持管，换热器内设有第一换热管和第二换热管，物料存储装置内的发酵液通过供料泵通入换热器的第一换热管内，第一换热管内的发酵液通入蒸汽喷射器内，所述维持管与第二换热管连通。该发酵连消系统通过蒸汽喷射器实现发酵液的高温杀菌，蒸汽喷射器的蒸汽进气管道的内侧壁设置为弯曲的导流曲面，蒸汽在导流曲面的导向下会以一定的弧度喷向蒸汽喷射器内，从而降低蒸汽进气的能量损耗，相对于现有技术90度转折喷射的方式，该蒸汽喷射器的蒸汽气流的流速更快。
[0006]专利CN103656698B提供了一种发酵液快速智能连续灭菌装置，包括连消泵、连消塔、维持罐、预热器和冷却器，发酵液通过自动控制阀进行流量控制，蒸汽流量通过连消塔出口温度的信号进行反馈调节，从而保证灭菌操作在智能控制条件下能够稳定持续进行。该装置设置的预热器能够大大节约能源，同时提高发酵液的灭菌速率，提高实际的产能。
[0007]从上述现有技术对发酵液连续灭菌装置的改进方案中可以发现，上述各方案均需要连消塔、换热器、维持单元、喷射器等多个单元的组合，投入的设备成本高，且生产占用的空间大，且多个单元之间需要管路连接较多，设备及管路清洗困难，增加了后续发酵液染菌的风险。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统及其灭菌方法，以解决现有乳酸发酵生产技术中存在的设备较多、连接管路较复杂，染菌的风险较大，灭菌不充分，以及高温灭菌引起的石灰乳溶解度下降造成的设备堵塞、生产停滞，以及设备清洗困难等问题。
[0009]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统，所述灭菌系统包括通过管道依次相连的石灰乳调配罐、过滤器、连消装置和石灰乳流加罐，所述灭菌系统还包括控制系统；所述连消装置设有用于石灰乳灭菌的连消空间，所述连消空间内设有用于喷射高温蒸汽的喷射板，所述喷射板通过管路与喷射器模块相连；所述连消空间的两端与进料空间和出料空间连通；所述连消装置还设有用于热交换的换热空间以及驱动石灰乳进出进料空间的驱动模块。
[0010]进一步地，所述连消空间是位于连消装置中间的腔体结构；所述连消空间下部的腔体结构为进料空间，所述进料空间的下部为驱动模块，所述连消空间的外围由内而外依次设有缓冲空间和换热空间，所述缓冲空间和换热空间的上部设有围绕连消空间的出料空间；所述连消空间的外壁设置为隔热板，所述换热空间和缓冲空间之间设有溢流板；优选地，所述溢流板的高度不小于为换热空间高度的2/3；更优选地，所述溢流板的高度为换热空间高度的3/4。
[0011]进一步地，所述缓冲空间和进料空间之间设有只仅能进料空间内部打开的单向进液挡板，所述进料空间和连消空间之间设有仅能向连消空间内部打开的单向送液挡板，所述连消空间和出料空间连接处设有仅能向出料空间内部打开的单向排液挡板；所述出料空间的底部设置有排液孔，所述排液孔与排液管道连接，所述排液管道设置在换热空间内，排液管道的另一端与排液管出口连接；优选地，所述进液挡板的数量为3
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8个，所述送液挡板的数量为3
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6个，所述排液挡板的数量为3
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8个，所述排液孔设置为2
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4个；更优选地，所述进液挡板的数量为4个，所述送液挡板的数量为3个，所述排液挡板的数量为4个，所述排液孔设置为2个；优选地，所述排液管道围绕缓冲空间的外壁由上而下呈蛇形排布。
[0012]进一步地，所述喷射板表面设有多个测温单元，所述喷射板的一端均匀设有喷射孔，所述喷射板的另一端设有用于固定在连消空间内壁的固定件；所述喷射器模块设有温度变送器和自控截止阀，所述温度变送器与自控截止阀联锁；
优选地，所述喷射孔在喷射板的内部通过喷射管道与喷射器模块连接，所述喷射管道贯穿喷射板、隔热板和喷射器模块，位于喷射板内的喷射管道上设有止回阀。
[0013]进一步地，所述上下相邻的两个喷射板交错设置，所述喷射板的在同一水平方向上安装的数量为3
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6个，所述喷射板在垂直方向上安装的数量为4
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8个；所述一个喷射板上喷射孔的数量为4
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8个，所述一个喷射板上的测温单元数量为2
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4个；优选地，所述喷射板的在同一水平方向上安装的数量为3个，所述喷射板在垂直方向上安装的数量为6个，所述一个喷射板上喷射孔的数量为6个，所述一个喷射板上的测温单元数量为2个。
[0014]进一步地，所述驱动模块设有驱动杆、连接于驱动杆下端与驱动机构和连接于驱动杆上端的活塞板，所述驱动机构的运转带动驱动杆上下运动，所述驱动杆的上下运动带动活塞板的上下运动；优选地，所述驱动模块的内壁为聚酰胺材料；所述活塞板与驱动模块内壁接触部位为聚氨酯材料。
[0015]进一步地，所述过滤器与连消装置相连的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于乳酸发酵的石灰乳灭菌系统，其特征在于，所述灭菌系统包括通过管道依次相连的石灰乳调配罐（10）、过滤器（11）、连消装置（16）和石灰乳流加罐（18），所述灭菌系统还包括控制系统；所述连消装置（16）设有用于石灰乳灭菌的连消空间（22），所述连消空间内设有用于喷射高温蒸汽的喷射板（29），所述喷射板（29）通过管路与喷射器模块（21）相连；所述连消空间（22）的两端与进料空间（26）和出料空间（25）连通；所述连消装置（16）还设有用于热交换的换热空间（24）以及驱动石灰乳进出进料空间（26）的驱动模块（27）。2.根据权利要求1所述的石灰乳灭菌系统，其特征在于，所述连消空间（22）是位于连消装置（16）中间的腔体结构；所述连消空间（22）下部的腔体结构为进料空间（26），所述进料空间（26）的下部为驱动模块（27），所述连消空间（22）的外围由内而外依次设有缓冲空间（23）和换热空间（24），所述缓冲空间（23）和换热空间（24）的上部设有围绕连消空间（22）的出料空间（25）；所述连消空间（22）的外壁设置为隔热板（221），所述换热空间（24）和缓冲空间（23）之间设有溢流板；优选地，所述溢流板的高度不小于为换热空间（24）高度的2/3；更优选地，所述溢流板的高度为换热空间（24）高度的3/4。3.根据权利要求2所述的石灰乳灭菌系统，其特征在于，所述缓冲空间（23）和进料空间（26）之间设有仅能向进料空间（26）内部打开的单向进液挡板（261），所述进料空间（26）和连消空间（22）之间设有仅能向连消空间（22）内部打开的单向送液挡板（262），所述连消空间（22）和出料空间（25）连接处设有仅能向出料空间（25）内部打开的单向排液挡板（222）；所述出料空间（25）的底部设置有排液孔（281），所述排液孔（281）与排液管道（28）连接，所述排液管道（28）设置在换热空间（24）内，排液管道（28）的另一端与排液管出口（283）连接；优选地，所述进液挡板（261）的数量为3
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8个，所述送液挡板（262）的数量为3
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6个，所述排液挡板（222）的数量为3
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8个，所述排液孔（281）设置为2
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4个；更优选地，所述进液挡板（261）的数量为4个，所述送液挡板（262）的数量为3个，所述排液挡板（222）的数量为4个，所述排液孔（281）设置为2个；优选地，所述排液管道（28）围绕缓冲空间（23）的外壁由上而下呈蛇形排布。4.根据权利要求1所述的石灰乳灭菌系统，其特征在于，所述喷射板（29）表面设有多个测温单元（62），所述喷射板（29）的一端均匀设有喷射孔（61），所述喷射板（29）的另一端设有用于固定在连消空间（22）内壁的固定件（291）；所述喷射器模块（21）设有温度变送器（81）和自控截止阀（82），所述温度变送器（81）与自控截止阀（82）联锁；优选地，所述喷射孔（61）在喷射板（29）的内部通过喷射管道（83）与喷射器模块（21）连接，所述喷射管道（83）贯穿喷射板（29）、隔热板（221）和喷射器模块（21），位于喷射板（29）内的喷射管道（83）上设有止回阀（84）。5.根据权利要求4所述的石灰乳灭菌系统，其特征在于，所述上下相邻的两个喷射板（29）交错设置；
优选地，所述喷射板（29）的在同一水平方向上安装的数量为3
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6个，所述喷射板（29）在垂直方向上安装的数量为4
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8个；所述一个喷射板（29）上喷射孔（61）的数量为4
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8个，所述一个喷射板（29）上的测温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞锋，许克强，邓远德，
申请(专利权)人：马鞍山同杰良生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：