制备益生菌的方法

摘要

本发明公开了一种制备益生菌的方法，制备方法所用的制备益生菌的设备系统包括发酵罐、过滤装置、冻干装置、粉碎器和搅拌器。冻干装置包括深冷冰箱和冻干机，冻干机的温度传感器固定在物料盘的侧壁上，并且位于侧壁的上下向的中间位置；温度传感器的探测端位于物料盘内部，朝向物料盘外侧的一端与电缆连接，电缆的另一端与电缆接头连接后与冻干机的温度测定控制系统的接头相连。制备方法包括培养液的准备并灭菌、接种、发酵、过滤浓缩、冷冻干燥、粉碎和混合步骤。制备益生菌时，物料的冻结步骤在深冷冰箱中进行，而物料的干燥过程在冻干机中进行，降低了耗能，提高了生产效率。

主权项

一种制备益生菌的方法，其特征在于：制备方法所用的制备益生菌的设备系统包括发酵罐（1）、过滤装置（2）、冻干装置、粉碎器（4）和搅拌器（5）；所述粉碎器（4）是对冻干后的含有益生菌物料进行粉碎得到颗粒状物料的装置，搅拌器（5）是对粉状辅料和粉碎后的颗粒状物料进行混合而得到成品的装置；发酵罐（1）包括罐体（11）、电机（12）、外磁钢（13‑1），内磁钢（13‑2）、搅拌轴（14‑1）、搅拌桨叶（14‑2）、横梁（15）、轴承（16）、支架（18）和底座（19），罐体（11）由支架（18）固定支撑而与底座（19）的上表面相离；电机（12）设置在罐体（11）的下方，电机（12）的输出轴通过联轴器与传动轴（12‑1）的下端相联，传动轴（12‑1）的上端与外磁钢（13‑1）固定连接，与外磁钢（13‑1）相对的内磁钢（13‑2）设置在罐体（11）的罐主体（11‑1）内，外磁钢（13‑1）与内磁钢（13‑2）由罐体（11）隔离；横梁（15）水平设置在罐体（11）的罐主体（11‑1）的上端口下方，横梁（15）的中间部位设有轴承座，轴承（16）固定安装在轴承座上；搅拌轴（14‑1）在罐主体（11‑1）内上下向设置，搅拌轴（14‑1）的轴身上从上至下设有2至4层搅拌桨叶（14‑2），搅拌轴（14‑1）的下端与内磁钢（13‑2）固定连接，上端与轴承（16）连接，从而搅拌轴（14‑1）通过轴承（16）和轴承座转动连接在横梁（15）上；过滤装置（2）包括储液罐（21）、热交换器（22）、陶瓷膜过滤器（23）、离心泵（24）、料液输送管路（25）、过滤液回收管路（26）、放料管路（27）、残余物料出口管路（28）和管路上的各个阀门；储液罐（21）包括罐体（21‑1）和上盖（21‑2），罐体（21‑1）的底部设有出料口（21‑1‑1），出料口（21‑1‑1）与料液输送管路（25）的相应的进料端口密封固定连接，通过管路依次与热交换器（22）和陶瓷膜过滤器（23）相连，上盖（21‑2）上设有回料口（21‑2‑1），回料口（21‑2‑1）与料液输送管路（25）的相应的出料端口密封固定连接；热交换器（22）包括内管（22‑1）、套在内管（22‑1）外的外壳（22‑2），内管（22‑1）和外壳（22‑2）之间形成冷却水室（22‑5）；外壳（22‑2）上设有位于上端的进水口（22‑2‑3）和位于下端的出水口（22‑2‑4），进水口（22‑2‑3）与冷水机的出水口相连；内管（22‑1）的下端为进料端口，上端为出料端口；陶瓷膜过滤器（23）包括外壳（23‑1）和陶瓷滤芯（23‑2），陶瓷滤芯（23‑2）设置在外壳（23‑1）内，在陶瓷滤芯（23‑2）和外壳（23‑1）之间留有用以容纳过滤液空隙（23‑4）；外壳（23‑1）的外侧壁上设有过滤液的位于外侧下部的下出口（23‑1‑1）和位于外侧上部的上出口（23‑1‑2），所述下出口（23‑1‑1）通过管道与位于下侧的下侧过滤液回收管路（26‑1）相连通，上出口（23‑1‑2）通过管道与位于上侧的上侧过滤液回收管路（26‑2）相连通；陶瓷膜过滤器（23）有4根，按照从左至右的次序依次称为第一过滤器（23a）、第二过滤器（23b）、第三过滤器（23c）和第四过滤器（23d）；离心泵（24）的进料口通过管路与储液罐（21）的出料口（21‑1‑1）相连；冻干装置包括深冷冰箱和冻干机，冻干机的温度传感器（32）固定在物料盘（31）的侧壁上，并且位于侧壁的上下向的中间位置；温度传感器（32）的探测端位于物料盘（31）内部，朝向物料盘（31）外侧的一端与电缆（33）连接，电缆（33）的另一端与电缆接头（34）连接后与冻干机的温度测定控制系统的接头相连；粉碎器（4）包括底座（41）、立柱（42）、电机（43）、左皮带轮（44‑1）、皮带（44‑2）、右皮带轮（44‑1）、杆轴（45）、粉碎刀片（45‑1）、料斗（46）、落料管（47）、滤网（48）和出料管（49）；底座（41）放置在地面上，立柱（42）垂直固定在底座（41）的上表面上，电机（43）的转轴（43‑1）朝上并由其电机座固定设置在立柱（42）；立柱（42）的上端还固定连接水平设置的横杆（42‑1），横杆（42‑1）的右端设有轴承座和轴承；左皮带轮（44‑1）与电机（43）的转轴（43‑1）固定连接，右皮带轮（44‑3）与杆轴（45）固定连接，两个皮带轮（44‑1）之间由皮带44‑2相连并传输动力；杆轴（45）的上部通过轴承座和轴承而转动连接在横杆（42‑1）上，并且杆轴（45）的上端头穿过轴承，再与位于横杆（42‑1）上方的右皮带轮（44‑3）固定连接；杆轴（45）的下部伸入滤网（48）中，杆轴（45）位于滤网48的中央，杆轴（45）上固定连接粉碎刀片（45‑1）；所述滤网（48）的上端边沿与落料管（47）的下端落料口边沿通过法兰相接，落料管（47）的上方设置料斗（46）；制备方法包括以下步骤：①准备培养液并灭菌；②接种，将步骤①配置的培养液倒入发酵罐（1）中，将菌接种到培养基中；③发酵，将步骤②接种的物料在发酵罐（1）中培养，发酵过程中打开发酵罐（1）的电机（12），内磁钢（13‑2）带动搅拌轴（14‑1）从而带动搅拌桨叶（14‑2）转动，将物料混合均匀；④过滤浓缩，打开过滤装置（2）的储液罐（21）的上盖（21‑2），将步骤③发酵完毕的物料倒入储液罐（21）中；然后打开离心泵（24），储液罐（21）中的物料在压力作用下先进入热交换器（22），从热交换器（22）中流出后分流进入第一陶瓷膜过滤器组的的第一过滤器（23a）和第二过滤器（23b），从两个过滤器的陶瓷滤芯（23‑2）滤出的过滤液通过管路进入下侧过滤液回收管路（26‑1）和上侧过滤液回收管路（26‑2）排出；接着物料合流后再次分流进入第二陶瓷膜过滤器组的第三过滤器（23c）和第四过滤器（23d）进一步过滤浓缩，所得滤液分别从下侧过滤液回收管路（26‑1）经过第六阀门（29‑6）和从上侧过滤液回收管路（26‑2）经过第五阀门（29‑5）排出；从第二陶瓷膜过滤器组出来的物料回到储液罐（21）中；接着物料再从储液罐（21）的出料口（21‑1‑1）进入料液输送管路（25）开始第二回的过滤过程；过滤过程循环进行，直至物料浓缩至原体积的25%～40%，打开放料管路（27）的阀门取出物料；⑤冷冻干燥，先对冻干机的物料盘（31）消毒，将步骤④已经过滤浓缩的物料与菌体冻干保护剂混合均匀后，装入物料盘（31）中；先将物料盘送入深冷冰箱，在‑40℃至‑50℃下冻结；冻结后取出物料盘（31），将其送入冻干机中，将温度传感器（32）的电缆插头（34）与冻干机的温度测定控制系统的接头相连，在真空度为1Pa下进行干燥；⑥粉碎，打开粉碎器（4）的电机（43），将步骤⑤冻干后获得的物料送入粉碎器（4）的料斗（46）中，物料进入滤网（48）中后被高度旋转的粉碎刀片（45‑1）破碎，破碎后的颗粒小于滤网（48）的孔径时即从滤网（48）中落下，并在出料管（49）的下方收集；⑦混合，将步骤⑥已经粉碎好的物料与辅料放入搅拌器（5）中混合均匀，混匀后进行包装获得产品。