專利名稱：一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中藥固態(tài)發(fā)酵研究領(lǐng)域，特別涉及到一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置。
背景技術(shù)：
中藥固態(tài)發(fā)酵源自古代的"制曲工藝"，近代生產(chǎn)工藝有一定發(fā)展。在固態(tài)發(fā)酵中，
發(fā)酵菌是在接近自然條件的狀況下生長(zhǎng)的，有可能產(chǎn)生一些在液體培養(yǎng)中并不產(chǎn)生的代謝
產(chǎn)物，比如只有通過(guò)固態(tài)發(fā)酵方可制得中藥神曲。不過(guò)，中藥固態(tài)發(fā)酵通常是靜止的，在靜
止固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中物料容易結(jié)塊，菌絲僅在表面生長(zhǎng)，難以深入發(fā)酵基質(zhì)內(nèi)部，同時(shí)固態(tài)發(fā)
酵傳質(zhì)傳熱效率低，發(fā)酵周期長(zhǎng)，設(shè)備未能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，這些問(wèn)題限制了中藥固態(tài)
發(fā)酵產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。雖然機(jī)械攪拌通常是強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱的有效手段，但是在中藥固態(tài)發(fā)
酵工藝中，發(fā)酵菌種絕大多數(shù)都是藥用真菌，機(jī)械攪拌所造成的剪切力往往造成菌絲斷裂，
大大影響藥用真菌的生長(zhǎng)，因此中藥固態(tài)發(fā)酵至今仍以靜態(tài)發(fā)酵為主。 中國(guó)發(fā)明專利ZL 200610017078. X提供了一種可用于固態(tài)基質(zhì)的蠕動(dòng)式發(fā)酵罐，
但其存在一定的局限性支撐壁內(nèi)腔不能容納發(fā)酵物料，減小了發(fā)酵罐的整體實(shí)際可利用
容積；以壓電片和彈簧作為驅(qū)動(dòng)力，如果液體管道漏液容易造成罐體導(dǎo)電，存在安全隱患；
結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，制造成本較高，不利于工程放大；中藥發(fā)酵基質(zhì)淀粉、油脂和蛋白質(zhì)的含量
較高，僅僅依靠柔性壁的蠕動(dòng)無(wú)法有效避免中藥基質(zhì)在固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的結(jié)塊。 本發(fā)明從胃腸蠕動(dòng)受到啟發(fā)，借助仿生學(xué)的理論，將蠕動(dòng)式發(fā)酵引入中藥固態(tài)發(fā)
酵，以法向作用力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)固態(tài)發(fā)酵過(guò)程，既強(qiáng)化了傳質(zhì)傳熱，又從根本上避免了傳統(tǒng)機(jī)械
攪拌所帶來(lái)的剪切力對(duì)菌體的不利影響，顛覆了長(zhǎng)期以來(lái)靜止的和機(jī)械攪拌式的中藥固態(tài)
發(fā)酵方式，提供了一種新型的蠕動(dòng)式的中藥固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種發(fā)酵技術(shù)及裝置，尤其是可用于中藥固態(tài)發(fā)酵的一種蠕動(dòng)式發(fā)酵技術(shù)及裝置。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案提供一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特
點(diǎn)是在發(fā)酵罐底部鋪設(shè)2-8個(gè)氣囊，通過(guò)壓縮機(jī)周期性壓入空氣，氣囊隨著漲縮，在中藥固
態(tài)發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)蠕動(dòng)式周期剌激，強(qiáng)化發(fā)酵過(guò)程中的傳質(zhì)傳熱。 按照技術(shù)方案提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是所述
氣囊的材料是硅橡膠， 一面粘在發(fā)酵罐底部，另一面分布泡狀突起。 按照技術(shù)方案提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是所述
泡狀突起高度與氣囊鼓脹時(shí)高度的比例為i : 5 i : 20，泡狀突起的面積與氣囊面積的比例為i : io i : ioo。 按照技術(shù)方案提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是所述發(fā)酵罐底部鋪設(shè)氣囊為太極圖形狀、U形、M形、半圓形或條形。
按照技術(shù)方案提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是所述
氣囊通過(guò)壓縮機(jī)壓入空氣或水達(dá)到膨脹。 按照技術(shù)方案提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是所述
控制器調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和電磁閥開(kāi)關(guān)，從而控制氣囊周期性漲縮。
本發(fā)明提供的一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于
1.氣囊鋪設(shè)在發(fā)酵罐底部，罐體容積得到有效利用； 2.通過(guò)發(fā)酵罐底部氣囊的周期蠕動(dòng)，對(duì)于固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的中藥可以起到混合、疏松、防止物料結(jié)塊的作用，借助周期剌激強(qiáng)化中藥固態(tài)發(fā)酵； 3.可以通過(guò)調(diào)整氣囊表面結(jié)構(gòu)，改變氣囊鋪設(shè)數(shù)目和角度，對(duì)不同中藥原料的固
態(tài)發(fā)酵發(fā)揮不同的周期蠕動(dòng)剌激作用； 4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，有利于設(shè)備放大。


圖1是一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖的主視圖
圖2是一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖的俯視圖
圖3是一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖的側(cè)視圖
圖4是一種四氣囊中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖的俯視 圖中1.氣囊，2.氣囊，3.電磁閥，4.電磁閥，5.發(fā)酵罐，6.進(jìn)料口。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1 將450g生黃芪粗粉與50g麩皮混合，加入500ml蒸餾水，121t:蒸汽滅菌30min，接入搖瓶培養(yǎng)的桑黃菌種，通過(guò)進(jìn)料口 (6)置于滅菌后的蠕動(dòng)式發(fā)酵罐(5)中，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，通過(guò)控制器和電磁閥(3、4)，向氣囊(1)充入空氣，維持30s后氣囊(1)放氣，同時(shí)向氣囊(2)充氣，充滿后維持30s，然后放氣，再向氣囊(1)充氣，如此循環(huán)往復(fù)，直至發(fā)酵結(jié)束。
將發(fā)酵物料干燥，提取得到粗多糖25. 54g，相比靜止發(fā)酵周期縮短10天，多糖得率提高8. 42%。
實(shí)施例2 本實(shí)施例采用圖4所示一種四氣囊中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵裝置。 稱取500g生黃芪粗粉，加入500ml蒸餾水，12rC蒸汽滅菌30min，接入搖瓶培養(yǎng)的
靈芝菌，通過(guò)進(jìn)料口置于滅菌后的蠕動(dòng)式發(fā)酵罐中，打開(kāi)水泵，通過(guò)控制器和電磁閥，向其
中一個(gè)氣囊中充水，維持膨脹狀態(tài)3min后，將水注入下一個(gè)氣囊，維持3min，再將水注入下
一個(gè)氣囊，如此依次膨脹收縮，直至發(fā)酵結(jié)束。 將發(fā)酵物料干燥，提取得到粗多糖27. 63g。
權(quán)利要求
一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵裝置，由發(fā)酵罐(5)、氣囊(1、2)、壓縮機(jī)和控制器組成，其特征是，氣囊(1、2)鋪設(shè)在發(fā)酵罐(5)底部，壓縮機(jī)與氣囊(1、2)通過(guò)管道連通，管道中段設(shè)電磁閥(3、4)，控制器連接電磁閥(3、4)控制空氣進(jìn)出氣囊(1、2)，在中藥固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中，開(kāi)啟壓縮機(jī)，通過(guò)控制器調(diào)節(jié)電磁閥(3、4)開(kāi)關(guān)，氣囊(1、2)周期交替鼓脹和收縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣囊，其特征是，其一面粘在發(fā)酵罐底部，另一面分布泡狀突起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡狀突起，其高度與氣囊鼓脹時(shí)高度的比例為1 : 5 i : 20，泡狀突起的面積與氣囊面積的比例為i : io i : ioo。
4. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的氣囊，其特征是，氣囊通過(guò)壓縮機(jī)壓入空氣或水泵注水達(dá)到鼓脹。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣囊，其特征是，氣囊的材料是硅橡膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣囊，其特征是，氣囊數(shù)目為2-8個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋪設(shè)在發(fā)酵罐底部的氣囊，其鋪設(shè)的形狀為太極圖形狀、U形、M形、半圓形或條形。
8. —種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，其特征在于，將中藥滅菌接種后置于中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵裝置中，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)或水泵，鼓動(dòng)發(fā)酵罐底部的氣囊，保持10-300s后，放氣或排水，待氣囊收縮后重新注入空氣或水，如此循環(huán)往復(fù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種中藥蠕動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及裝置，其技術(shù)方案是在發(fā)酵罐底部鋪設(shè)2-8個(gè)硅橡膠材質(zhì)的氣囊，氣囊呈太極形狀、U形、M形、半圓形或條形，氣囊上面設(shè)有泡狀突起，氣囊與壓縮機(jī)連接，通過(guò)控制器周期開(kāi)合電磁閥，在中藥固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中氣囊此消彼漲，從而實(shí)現(xiàn)周期性蠕動(dòng)刺激，對(duì)于固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的中藥基質(zhì)可以起到混合、疏松、防止物料結(jié)塊的作用，強(qiáng)化固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的傳質(zhì)傳熱，縮短發(fā)酵周期，提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物得率。
文檔編號(hào)C12M1/02GK101768546SQ20101011373
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者陳國(guó)忠, 陳洪章 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所