全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種集合滅菌、植菌、培養(yǎng)、干燥及采收等生產(chǎn)流程于一體的全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法，特別是指可達到省時節(jié)能、生產(chǎn)流程連貫、低成本、操作簡單、低人力需求、及低污染的效果，并且無須自動化生產(chǎn)設(shè)備卻可達到自動化量產(chǎn)的目標(biāo)的全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常見的固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)可分為下列類型:第一類為氣-固流化床式發(fā)酵槽(Gas-Solid Fluidized Bed Fermenter),此類發(fā)酵槽通常為直立式槽體，內(nèi)部填充固態(tài)培養(yǎng)基質(zhì)，利用機器上下攪拌推翻方式，并外接通氣管的輸入空氣來提供空氣與降溫，濕度則以噴灑方式由上方來提供水氣。然而，此系統(tǒng)相當(dāng)耗能，又?jǐn)嚢钑r基質(zhì)容易擠壓破損，且其容積更受限于培養(yǎng)基可堆棧的高度。第二類為轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵槽(Rotary Drum Fermenter),此類發(fā)酵槽多為圓柱型結(jié)構(gòu)的槽體，可以360度旋轉(zhuǎn)方式進行培養(yǎng)基質(zhì)的推翻，可通氣態(tài)與液態(tài)養(yǎng)分。然而，此類發(fā)酵槽容積不能超過三分之一，其槽體容量有使用限制、耗能及價格昂貴，且旋轉(zhuǎn)過程所產(chǎn)生的擾動可能不利于需靜置發(fā)酵微生物的生長，而其培養(yǎng)基也有結(jié)塊的可能性。第三類為盤式發(fā)酵槽(Tray Fermenter),將培養(yǎng)基質(zhì)填裝于發(fā)酵盤上,一盤一盤安裝于發(fā)酵槽內(nèi)層架上，可解決上述培養(yǎng)基堆棧的問題，散熱佳，可通管提供空氣與液態(tài)養(yǎng)分，并可提供良好的生長環(huán)境給需靜置發(fā)酵的微生物。然而，此法如美國第US 6，620，614BI號專利，其在安裝與采收上相當(dāng)耗費人力，且生產(chǎn)制程上的連貫性尚有不足，有些系統(tǒng)嘗試在設(shè)計上將部分制程連貫化，如中國臺灣發(fā)明專利第1409329號，其設(shè)計過度復(fù)雜，并且價格昂貴。
[0003]因此，目前在盤式發(fā)酵槽中并無從滅菌至采收生產(chǎn)流程一體化的簡單設(shè)計。
[0004]有鑒于此，上述各文獻數(shù)據(jù)顯示過去所設(shè)計的發(fā)酵槽，有耗能、培養(yǎng)基質(zhì)堆棧破損、價格昂貴、耗人力、或設(shè)計過度復(fù)雜等問題，且無一套完整生產(chǎn)流程一體化的設(shè)計。故，一般無法符合使用者于實際使用時所需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法，該方法具有容易操作的生產(chǎn)制程及簡單的槽體設(shè)計，可大幅降低人力需求，省時節(jié)能，降低自動化設(shè)備購置成本，并將原本不連貫的固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)流程合并于一臺，可以大量生產(chǎn)、污染少。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法，該方法至少包括下列步驟:
(A)提供一個具固態(tài)生產(chǎn)流程一體化的全功能固態(tài)發(fā)酵裝置，其包含一反應(yīng)槽，該反應(yīng)槽側(cè)面設(shè)置有一觀察窗，正面則設(shè)置有一可掀開的槽蓋；一設(shè)置在該反應(yīng)槽內(nèi)的活動層架，其底部簍空并具有一層以上的培養(yǎng)盤置放層；至少一置放于該底部簍空的活動層架上的培養(yǎng)盤，每一培養(yǎng)盤堆棧于一培養(yǎng)盤置放層，且每一培養(yǎng)盤具有一底盤；一設(shè)置在該反應(yīng)槽內(nèi)的液體內(nèi)部管線，包含一液體管線及一排水孔，該液體管線具有一液體管線入口，且于該液體管在線連接有數(shù)條噴灑管線，每一噴灑管線設(shè)置于每一培養(yǎng)盤置放層上方；一設(shè)置在該反應(yīng)槽內(nèi)的氣體內(nèi)部管線，包含一氣體管線及一出氣口，該氣體管線具有一氣體管線入氣口，且于該氣體管在線連接有數(shù)條支氣管線，每一支氣管線設(shè)置于每一培養(yǎng)盤置放層之間；及一產(chǎn)物采收單元，其包含一設(shè)置于該反應(yīng)槽內(nèi)底部向內(nèi)傾斜似漏斗狀的收集盤；
(B)提供數(shù)個培養(yǎng)基，將每一培養(yǎng)基充填于培養(yǎng)盤上；
(C)將液體透過該液體管線入口導(dǎo)入該液體管線內(nèi)并分流至每一噴灑管線，經(jīng)由均勻噴灑該液體于每層培養(yǎng)盤上而提供液態(tài)植菌或添加液體饋料，以供應(yīng)植菌與微生物發(fā)酵時所需的液態(tài)養(yǎng)分，并由該反應(yīng)槽內(nèi)下方的排水孔排放多余的液體；
(D)將一氣體透過該氣體管線入氣口導(dǎo)入該氣體管線內(nèi)并分流至每一支氣管線，經(jīng)由擴散該氣體于每層培養(yǎng)盤而提供好氧氣體與溫度控制且具散熱作用，以供應(yīng)微生物發(fā)酵時所需的氧氣，并由該反應(yīng)槽內(nèi)上方的出氣口排出；
(E)透過該觀察窗檢視發(fā)酵與微生物生長狀況，并于發(fā)酵完畢后進行干燥，干燥后的培養(yǎng)基將經(jīng)由該收集盤收集，藉此獲得發(fā)酵產(chǎn)品。
[0007]所述反應(yīng)槽為一體成形，其槽體外型為圓柱或方形。
[0008]所述反應(yīng)槽為活動槽體,其具有一將反應(yīng)槽移動至一隧道式滅菌爸滅菌的車輪。
[0009]所述反應(yīng)槽為固定槽體，是經(jīng)強化結(jié)構(gòu)形成的壓力容器，通入蒸氣后于原地直接進行滅菌。
[0010]所述噴灑管線可拆裝地連接于該液體管線，以灑水頭或噴霧器的方式進行菌母植菌，或作為添加液態(tài)饋料的動作。
[0011]所述全功能固態(tài)發(fā)酵裝置進一步包括干燥循環(huán)單元，該干燥循環(huán)單元包含于該反應(yīng)槽正面槽蓋與其對面槽體分別設(shè)置的熱干氣體入口及熱干氣體出口、以及于該反應(yīng)槽正面槽蓋與其對面槽體設(shè)置的數(shù)個熱氣分散口，每一熱氣分散口至少對應(yīng)一培養(yǎng)盤置放層，用以提供均勻熱氣分散至每一培養(yǎng)盤置放層。
[0012]所述反應(yīng)槽槽體為壓力容器，其熱干氣體的出口連接一真空抽氣管以進行真空干燥。
[0013]所述干燥循環(huán)單元視需求取代權(quán)利要求1中的氣體內(nèi)部管線。
[0014]所述產(chǎn)物采收單元進一步包含采收桶，置放于該活動層架上的培養(yǎng)盤的底盤由該培養(yǎng)盤的正面抽出，干燥后的培養(yǎng)基即掉落至該收集盤上，并收集至該采收桶中。
[0015]如此，本方法可有效改善已知固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)流程不連貫性的缺點，并以構(gòu)造簡單的盤式發(fā)酵結(jié)構(gòu)，集合滅菌、植菌、培養(yǎng)、干燥及采收等生產(chǎn)流程于一體，可達到省時節(jié)能、生產(chǎn)流程連貫、低成本、操作簡單、低人力需求、及低污染的效果，并且無須自動化生產(chǎn)設(shè)備卻可達到自動化量產(chǎn)的目標(biāo)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的裝置正面架構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的裝置側(cè)面架構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的培養(yǎng)盤底盤抽出示意圖。
[0019]標(biāo)號說明:
全功能固態(tài)發(fā)酵裝置100反應(yīng)槽10
觀察窗11槽蓋12
車輪13活動層架20
培養(yǎng)盤置放層21培養(yǎng)盤30
底盤31液體內(nèi)部管線40
液體管線41排水孔42
液體管線入口 43噴灑管線44
氣體內(nèi)部管線50氣體管線51
出氣口 52氣體管線入氣口 53
支氣管線54干燥循環(huán)單元60
熱干氣體入口 61熱干氣體出口 62
熱氣分散口 63產(chǎn)物采收單元70
收集盤71采收桶72 培養(yǎng)基I。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1至圖3所示，分別為本發(fā)明的裝置正面架構(gòu)示意圖、本發(fā)明的裝置側(cè)面架構(gòu)示意圖、及本發(fā)明的培養(yǎng)盤底盤抽出示意圖。如圖所示:本發(fā)明為一種全功能高效食藥用菌固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)進行固態(tài)發(fā)酵的方法，本方法依據(jù)圖示所示的固態(tài)發(fā)酵裝置可用以提供進行滅菌、植菌、培養(yǎng)、干燥及采收等固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)流程，其至少包括下列步驟:
(A)提供一個集合滅菌、植菌、培養(yǎng)、干燥及采收等生產(chǎn)流程于一體的全功能固態(tài)發(fā)酵裝置100,其包含一反應(yīng)槽10,其側(cè)面設(shè)置有一觀察窗11,正面則設(shè)置有一可掀開的槽蓋12 ;一設(shè)置在該反應(yīng)槽10內(nèi)的活動層架20，其底部簍空并具有一層以上的培養(yǎng)盤置放層21 ;至少一置放于該底部簍空的活動層架20上的培養(yǎng)盤30,每一培養(yǎng)盤30堆棧于一培養(yǎng)盤置放層21，且每一培養(yǎng)盤30具有一底盤31 ;—設(shè)置在該反應(yīng)槽10內(nèi)的液體內(nèi)部管線40，其包含一液體管線41及一排水孔42,該液體管線41具有一液體管線入口 43,且于該液體管線41上連接有數(shù)條噴灑管線44，每一噴灑管線44設(shè)置于每一培養(yǎng)盤置放層21上方；一設(shè)置在該反應(yīng)槽10內(nèi)的氣體內(nèi)部管線50，其包含一氣體管線51及一出氣口 52，該氣體管線51具有一氣體管線入氣口 53，且于該氣體管線51上連接有數(shù)條支氣管線54，每一支氣管線54設(shè)置于每一培養(yǎng)盤置放層21之間；一干燥循環(huán)單元60，其包含于該反應(yīng)槽10正面槽蓋12與其對面槽體分別設(shè)置的一熱干氣體入口 61及一熱干氣體出口 62、以及于該反應(yīng)槽10正面槽蓋12與其對面槽體設(shè)置的數(shù)個熱氣分散口 63，每一熱氣分散口 63至少對應(yīng)一培養(yǎng)盤置放層21以形成良好的干燥循環(huán)系統(tǒng)，并可于通上熱干空氣后即可進行干燥流程；及一產(chǎn)物采收單元70，其包含一設(shè)置于該反應(yīng)槽10內(nèi)底部向內(nèi)傾斜似漏斗狀的收集盤71、以及一設(shè)置于該反應(yīng)槽10外底部的采收桶72。
[0021](B)提供數(shù)個培養(yǎng)基I,將每一培養(yǎng)基I充填于培養(yǎng)盤30上；
(C)將一液體透過該液體管線入口 43導(dǎo)入該液體管線41內(nèi)并分流至每一噴灑管線44，經(jīng)由均勻噴灑該液體于每層培養(yǎng)盤30上而提供液態(tài)植菌或添加液體饋料，以供應(yīng)植菌與微生物發(fā)酵時所需的液態(tài)養(yǎng)分，并由該反應(yīng)槽10內(nèi)下方的排水孔42排放多余