制備益生菌的方法

制備益生菌的方法
【專利摘要】本發明公開了一種制備益生菌的方法，制備方法所用的制備益生菌的設備系統包括發酵罐、過濾裝置、凍干裝置、粉碎器和攪拌器。凍干裝置包括深冷冰箱和凍干機，凍干機的溫度傳感器固定在物料盤的側壁上，并且位于側壁的上下向的中間位置；溫度傳感器的探測端位于物料盤內部，朝向物料盤外側的一端與電纜連接，電纜的另一端與電纜接頭連接后與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連。制備方法包括培養液的準備并滅菌、接種、發酵、過濾濃縮、冷凍干燥、粉碎和混合步驟。制備益生菌時，物料的凍結步驟在深冷冰箱中進行，而物料的干燥過程在凍干機中進行，降低了耗能，提高了生產效率。
【專利說明】制備益生菌的方法
[0001]本申請是申請號為201110459650.9，申請日為2011年12月31日，發明創造名稱為“發酵罐、制備益生菌的設備系統和制備益生菌的方法”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種制備益生菌的方法。
【背景技術】
[0003]益生菌是指通過改善機體微生物和酶的平衡，刺激特異性或非特異性免疫機制，對人和動物機體有醫療和保健效果的微生物。
[0004]目前，益生菌制品的生產工藝主要有兩種，即固體發酵法和大罐液體深層發酵法。固體發酵法是把益生菌接種到固體培養基上進行發酵培養的發酵法，目前我國大多數益生菌產品都是采用該生產方法；其優點是相對管理比較粗放，具有生產工藝簡單，投資少的特點，但同時具有易受雜菌污染、菌體含量不易控制、產品質量不穩定的缺點。
[0005]大罐液體深層發酵法是采用現代發酵技術，將益生菌菌種接種到反應器中進行通風培養的發酵法，該發酵法對整個發酵過程都可以進行精細的過程控制，具有便于無菌操作、容易控制菌體含量、產品質量穩定的特點，更適合工業化生產。其一般工藝流程是:菌種接種培養一種子罐培養一發酵罐發酵培養一排放培養液一收集菌體一加入適量載體和保護劑一干燥一粉碎一過篩一稀釋混合一成品包裝一質檢一益生菌廣品。
[0006]采用大罐液體深層發酵技術的制備益生菌的設備系統一般包括發酵罐、過濾器、凍干裝置、粉碎裝置和攪拌器等。
[0007]其中當菌料在發酵罐中 發酵培養時，現有發酵罐的攪拌電機位于罐體的頂部，設有攪拌槳葉的桿軸與電機轉軸相連后伸入罐體內進行攪拌，但是電機安裝在罐體頂部使得攪拌罐很難拆卸，而且開罐清洗困難，如果長期積垢的話將影響產品質量。
[0008]在對發酵罐中發酵培養完畢獲得的發酵液收集菌體并進一步凍干時，中國專利文獻CN 1245087C (申請號02144963.5)采用的是離心分離方法，將發酵液在(TC?20°C、轉速為6000?15000轉/分鐘的條件下離心處理，得到離心沉淀物，將此沉淀物在無菌條件下與菌體凍干保護劑均勻混合后送入凍干機中進行進一步的凍干處理。
[0009]上述離心分離的原理是離心機產生相當高的角速度，使離心力遠大于重力，于是發酵液中的懸浮物便易于沉淀析出；但是離心分離的方法存在活菌損耗量過大的問題，而且離心后的菌泥還需要用無菌水洗滌，增加了工藝步驟。
[0010]上述制備益生菌的技術在進行冷凍干燥(簡稱凍干)操作時，是直接將收集的離心沉淀物與菌體凍干保護劑送入凍干機中，在凍干機中完成凍干步驟。前述物料的凍干過程經過凍結和干燥兩個階段，物料首先凍結成固態，然后凍結物經過第一階段升華干燥(即將物料中的冰晶以升華方式除去)和第二階段解析干燥(即將殘留于物料的水分在較高溫度下蒸發一部分)，使殘余水分達到預定要求而完成凍干過程。但是凍干機比較昂貴，并且干燥過程中的能耗較大，因此加工成本較高。[0011]在對凍干后獲得的物料粉碎時，現有粉碎工藝所用的粉碎機存在粉碎后的顆粒大小不均勻的問題，以致在接下來的過篩過程中不能充分篩濾出高活力菌種，大大降低了生
產效率。
[0012]在對粉碎過篩后的物料稀釋混合時，現有工藝攪拌時采用螺旋攪拌的方法，存在物料攪拌不均勻的問題，以致損耗部分活菌，影響最終產率，而且螺旋槳葉清洗也比較麻煩。

【發明內容】

[0013]本發明的目的是提供一種活菌損耗低、終產品活菌含量較高且能耗較低的制備益生菌的方法。
[0014]實現本發明目的的技術方案是一種制備益生菌的方法，該制備方法所用的制備益生菌的設備系統包括發酵罐、過濾裝置、凍干裝置、粉碎器和攪拌器；所述粉碎器是對凍干后的含有益生菌物料進行粉碎得到顆粒狀物料的裝置，攪拌器是對粉狀輔料和粉碎后的顆粒狀物料進行混合而得到成品的裝置。
[0015]發酵罐包括罐體、電機、外磁鋼，內磁鋼、攪拌軸、攪拌槳葉、橫梁、軸承、支架和底座，罐體由支架固定支撐而與底座的上表面相離；電機設置在罐體的下方，電機的輸出軸通過聯軸器與傳動軸的下端相聯，傳動軸的上端與外磁鋼固定連接，與外磁鋼相對的內磁鋼設置在罐體的罐主體內，外磁鋼與內磁鋼由罐體隔離；橫梁水平設置在罐體的罐主體的上端口下方，橫梁的中間部位設有軸承座，軸承固定安裝在軸承座上；攪拌軸在罐主體內上下向設置，攪拌軸的軸身上從上至下設有2至4層攪拌槳葉，攪拌軸的下端與內磁鋼固定連接，上端與軸承連接，從而攪拌軸通過軸承和軸承座轉動連接在橫梁上。
[0016]過濾裝置包括儲液罐、熱交換器、陶瓷膜過濾器、離心泵、料液輸送管路、過濾液回收管路、放料管路、殘余物料出口管`路和管路上的各個閥門；儲液罐包括罐體和上蓋，罐體的底部設有出料口，出料口與料液輸送管路的相應的進料端口密封固定連接，通過管路依次與熱交換器和陶瓷膜過濾器相連，上蓋上設有回料口，回料口與料液輸送管路的相應的出料端口密封固定連接。
[0017]熱交換器包括內管、套在內管外的外殼，內管和外殼之間形成冷卻水室；外殼上設有位于上端的進水口和位于下端的出水口，進水口與冷水機的出水口相連；內管的下端為進料端口，上端為出料端口。
[0018]陶瓷膜過濾器包括外殼和陶瓷濾芯，陶瓷濾芯設置在外殼內，在陶瓷濾芯和外殼之間留有用以容納過濾液空隙；外殼的外側壁上設有過濾液的位于外側下部的下出口和位于外側上部的上出口，所述下出口通過管道與位于下側的下側過濾液回收管路相連通，上出口通過管道與位于上側的上側過濾液回收管路相連通；陶瓷膜過濾器有4根，按照從左至右的次序依次稱為第一過濾器、第二過濾器、第三過濾器和第四過濾器d。
[0019]離心泵的進料口通過管路與儲液罐的出料口相連。
[0020]凍干裝置包括深冷冰箱和凍干機，凍干機的溫度傳感器固定在物料盤的側壁上，并且位于側壁的上下向的中間位置；溫度傳感器的探測端位于物料盤內部，朝向物料盤外側的一端與電纜連接，電纜的另一端與電纜接頭連接后與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連。[0021]粉碎器包括底座、立柱、電機、左皮帶輪、皮帶、右皮帶輪、桿軸、粉碎刀片、料斗、落料管、濾網和出料管；底座放置在地面上，立柱垂直固定在底座的上表面上，電機的轉軸朝上并由其電機座固定設置在立柱；立柱的上端還固定連接水平設置的橫桿，橫桿的右端設有軸承座和軸承；左皮帶輪與電機的轉軸固定連接，右皮帶輪與桿軸固定連接，兩個皮帶輪之間由皮帶相連并傳輸動力。
[0022]桿軸的上部通過軸承座和軸承而轉動連接在橫桿上，并且桿軸的上端頭穿過軸承，再與位于橫桿上方的右皮帶輪固定連接；桿軸的下部伸入濾網中，桿軸位于濾網的中央，桿軸上固定連接粉碎刀片；所述濾網的上端邊沿與落料管的下端落料口邊沿通過法蘭相接，落料管的上方設置料斗。
[0023]使用上述設備系統制備益生菌的方法包括以下步驟:
①準備培養液并滅菌。
[0024]②接種，將步驟①配置的培養液倒入發酵罐中，將菌接種到培養基中。
[0025]③發酵，將步驟②接種的物料在發酵罐中培養，發酵過程中打開發酵罐的電機，內磁鋼帶動攪拌軸從而帶動攪拌槳葉轉動，將物料混合均勻。
[0026]④過濾濃縮，打開過濾裝置的儲液罐的上蓋，將步驟③發酵完畢的物料倒入儲液罐中；然后打開離心泵，儲液罐中的物料在壓力作用下先進入熱交換器，從熱交換器中流出后分流進入第一陶瓷膜過濾器組的的第一過濾器和第二過濾器，從兩個過濾器的陶瓷濾芯濾出的過濾液通過管路進入下側過濾液回收管路和上側過濾液回收管路排出；接著物料合流后再次分流進入第二陶瓷膜過濾器組的第三過濾器和第四過濾器d進一步過濾濃縮，所得濾液分別從下側過濾液回收管路經過第六閥門和從上側過濾液回收管路經過第五閥門排出；從第二陶瓷膜過濾器組出來的物料回到儲液罐中；接著物料再從儲液罐的出料口進入料液輸送管路開始第二回的過濾過程；過濾過程循環進行，直至物料濃縮至原體積的％?％，打開放料管路的閥門取出物料`。
[0027]⑤冷凍干燥，先對凍干機的物料盤消毒，將步驟④已經過濾濃縮的物料與菌體凍干保護劑混合均勻后，裝入物料盤中；先將物料盤送入深冷冰箱，在。C至。C下凍結；凍結后取出物料盤，將其送入凍干機中，將溫度傳感器的電纜插頭與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連，在真空度為IPa下進行干燥。
[0028]⑥粉碎，打開粉碎器的電機，將步驟⑤凍干后獲得的物料送入粉碎器的料斗中，物料進入濾網中后被高度旋轉的粉碎刀片破碎，破碎后的顆粒小于濾網的孔徑時即從濾網中落下，并在出料管的下方收集。
[0029]⑦混合，將步驟⑥已經粉碎好的物料與輔料放入攪拌器中混合均勻，混勻后進行包裝獲得產品。
[0030]步驟②接種時，菌種接種到培養基中后占接種后物料重量的1%。
[0031]制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置的熱交換器還包括下側連接套組件和上側連接套組件；熱交換器的外殼由其下端板密封焊接固定在內管的外側的下端部位上，外殼由其上端板密封焊接固定在內管的外側的上端部位上，從而在內管和外殼之間形成冷卻水室。
[0032]內管的下端向下伸出外殼，且其外壁上設有外螺紋，下側連接套組件由其連接套旋合在內管的下端的外螺紋上。[0033]內管的上端為出料端口，向上伸出外殼，且其外壁上設有外螺紋。上側連接套組件由其連接套旋合在內管的上端的外螺紋上。
[0034]制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置的陶瓷膜過濾器還包括上端蓋、下側密封套組件和上側密封套組件。
[0035]陶瓷膜過濾器的外殼的主體為圓管體，該圓管體的上下端口上分別設有外螺紋，外殼的圓管體的內壁上端設有內螺紋，外殼還設有與所述圓管體連為一體的底板，該底板設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于上表面上的安裝槽。
[0036]上端蓋設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于下表面上的安裝槽，上端蓋的外周側部設有與外殼的圓管體上的內螺紋相配合的外螺紋，上端蓋由其外螺紋旋合在外殼的圓管體的內螺紋上。
[0037]陶瓷濾芯的下端設置在外殼的底板的安裝槽中，上端蓋由其安裝槽套在陶瓷濾芯的上端上，從而外殼、陶瓷濾芯和上端蓋相互間固定連接在一起，陶瓷濾芯與外殼之間的空隙與外殼的下出口和上出口相連通。
[0038]下側密封套組件由其連接套旋合在外殼的圓管體的下端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯的下端口相連通；上側密封套組件由其連接套旋合在外殼的圓管體的上端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯的上端口相連通。
[0039]制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置的料液輸送管路按照儲液罐中物料的流轉路徑依次包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路、第六管路、第七管路、第八管路和第九管路。
[0040]第一管路上設有串聯在其管道上的第一閥門，第一管路的進料端口與儲液罐的罐體的出料口密封固定連接，第一管路的出料口與第一三通接頭的上端接口相連，第一三通接頭的左端接口與料液輸送管路的.第二管路的右進料端相連，第一三通接頭的右端接口與放料管路相連，放料管路的出料口與第一三通接頭的右端接口之間的管道上設有串聯的第
二閥門。
[0041]第二管路的左出料端與離心泵的進料口密封固定相連，第二管路上還設有串聯在其管道上的蝶閥。
[0042]第三管路的進料端口與離心泵的位于上方的出料口密封固定連接，第三管路的出料端口與熱交換器的下側連接套組件密封固定連接，從而與內管的下端進料口相連通。
[0043]第四管路的進料端口與位于下方的熱交換器的上側連接套組件密封固定連接，從而與內管的上端出料口相連通，第四管路上設有串聯在其管道上的第三閥門。
[0044]第五管路包括第一四通接頭、左支路和右支路，第一四通接頭的下端接口與第四管路的出料端口相連，第一四通接頭的上端接口接流量計，左端接口與第五管路O的左支路的進料口相連，右端接口與第五管路的右支路的進料口相連；第五管路的左支路的出料口與位于下方的陶瓷膜過濾器的第一過濾器的上側密封套組件密封固定連接，從而與第一過濾器的陶瓷濾芯的上端口相連通，第五管路的右支路的出料口與第二過濾器的上側密封套組件密封固定連接，從而與第二過濾器的陶瓷濾芯的上端口相連通。
[0045]第六管路由第二三通接頭、左支路和右支路構成，第六管路的左支路的上端進料口與位于上方的第一過濾器的下側密封套組件密封固定連接，從而與第一過濾器的陶瓷濾芯的下端口相連通，第六管路的右支路的上端進料口與位于上方的第二過濾器的下側密封套組件密封固定連接，從而與第二過濾器的陶瓷濾芯的下端口相連通；第六管路的左支路的出料口與第二三通接頭的左端接口相連，右支路的下端出料口與第二三通接頭的上端接口相連。
[0046]第七管路包括主管路和左右兩條支路，主管路包括主管道、第三三通接頭和第四三通接頭；主管道的左端口與第六管路的第二三通接頭右端接口相連，第三三通接頭由其左右端接口串聯在主管道中；第三三通接頭的上端接口與第七管路的左支路的進料口相連，第七管路的左支路的出料口與第三過濾器的下側密封套組件密封固定連接，從而與第三過濾器的陶瓷濾芯的下端口相連通；第四三通接頭由其左端接口與主管道的右端口相連，第四三通接頭的右端接口與殘余物料出口管路相連，所述殘余物料出口管路上設有串聯于其管道的第四閥門；第七管路的第四三通接頭的上端接口與第七管路的右支路的進料口相連，第七管路的右支路的出料口與第四過濾器d的下側密封套組件密封固定連接，從而與第四過濾器d的陶瓷濾芯的下端口相連通。
[0047]第八管路包括第二四通接頭、左支路和右支路，第八管路的左支路的下端進料口與第三過濾器的上側密封套組件密封固定連接，從而與第三過濾器的陶瓷濾芯的上端口相連通；第八管路的右支路的下端進料口與第四過濾器d的上側密封套組件密封固定連接，從而與第四過濾器d的陶瓷濾芯的上端口相連通；第八管路的左支路的出料口與第二四通接頭的左端接口相連，第八管路的右支路的出料口與第二四通接頭的右端接口相連，所述第二四通接頭的上端接口接流量計，下端接口與第九管路的進料端相連。
[0048]第九管路的出料端與儲液罐的上蓋的回料口密封固定連接。
[0049]制備方法所用的制備益生菌的設備系統的攪拌器包括底座、混合槽、蓋板、減速機、減速箱、攪拌軸和攪拌槳葉，底座由支腳支撐在地面上，減速機和減速箱分別設置在底座的兩端，混合槽固定設置在底座上并且位于減速機和減速箱之間。
[0050]攪拌軸和攪拌槳葉位于 混合槽內，攪拌槳葉固定在攪拌主軸上，攪拌槳葉是由兩組槳葉片組成的S型攪拌槳葉。
[0051]攪拌軸的一端從混合槽的一端側壁伸出，與減速箱的主軸通過聯軸器相連接；攪拌器主軸的另一端從混合槽的另一端側壁伸出，與減速機的轉軸通過聯軸器相連接。本發明具有積極的效果:
(I)本發明的制備方法所用的制備系統中的發酵罐將電機置于發酵罐的底部，通過磁力攪拌，使得開罐清洗以及去除結垢可以方便進行，從而保證益生菌生產過程中的清潔要求，減少終產品中的雜質。
[0052](2)本發明的制備方法所用的制備系統中的發酵罐所用的軸承是陶瓷軸承，與金屬材質的軸承相比，陶瓷軸承不僅耐磨損，尤其耐腐蝕，長期浸泡或者接觸菌料而不會發生化學反應，而且陶瓷軸承表面始終保持光滑，也便于清洗。
[0053](3)本發明的制備方法所用的設備系統的過濾裝置增加了熱交換器，并且采用無機陶瓷材料經特殊工藝制備而成的陶瓷膜，使用時通過錯流過濾、壓力驅動的方式，達到分離、濃縮和純化的目的，能夠實現復合乳發酵菌制劑凍干粉活力達到l*10nCFU/克；同時縮短了過濾時間，降低了活菌損耗。
[0054](4)本發明的制備方法所用的設備系統的凍干機的溫度傳感器固定在物料盤的側壁上，從而物料凍干過程的凍結和干燥過程可以分離，即物料的凍結步驟在深冷冰箱中進行，而物料的干燥過程在凍干機中進行，由于凍結過程比較耗電，而深冷冰箱的耗電量遠小于在凍干機中進行凍結的耗電量，因此降低了耗能，而且在深冷冰箱中進行凍結較在凍干機中進行凍結耗時短。另外，由于物料盤和溫度傳感器固定連接，因此在對物料盤消毒的同時也對溫度傳感器進行了消毒，減少消毒環節，提高了生產效率。
[0055](5)本發明的制備方法所用的設備系統的粉碎器中的濾網的存在使得大塊物料必須粉碎成小塊后才能從濾網中通過，因此粉碎后的顆粒大小比較均勻，至少不會有大塊的物料沒有被粉碎，在接下來的過篩過程中能充分篩濾出高活力菌種。
[0056](6)本發明的制備方法所用的設備系統的攪拌器采用攪拌軸上固定連接S式活絡攪拌槳葉的方式，槳葉轉動時，將物料向不同方向推動，使物料混合更加均勻，從而降低活菌損耗，大大提高了生產效率；并且S式活絡攪拌槳葉便于清洗，提高生產效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]圖1為本發明的設備系統中的發酵罐的示意圖；
圖2為本發明的設·備系統中的過濾裝置工作時物料流轉的示意圖；
圖3為圖2的過濾裝置中的熱交換器的A-A剖視圖，圖中顯示出了熱交換器的主體的形狀和結構，圖中未畫出密封連接在熱交換器的內管的上下端口上的各自的連接套組件；圖4為圖2的過濾裝置中的膜過濾器的B-B剖視圖，圖中顯示出了膜過濾器的主體的形狀和結構，圖中未畫出密封連接在膜過濾器的外殼的上下端口上的各自的連接套組件；圖5凍干機的物料盤的示意圖，其中圖5a為本發明的設備系統中的凍干機的物料盤的示意圖，圖5b為現有技術中凍干機的物料盤的示意圖；
圖6為本發明的設備系統中的粉碎器的示意圖；
圖7為本發明的設備系統中的攪拌器的示意圖；
上述附圖中的標記如下:
發酵罐1，罐體11，罐主體11-1，出料口 11-1-1，出料管11-1-2，閥門11-1-3，上蓋11-2，進料口 11-2-1，出氣口 11-2-2，電機12，傳動軸12-1，外磁鋼13-1，內磁鋼13-2，攪拌軸14-1，攪拌槳葉14-2，橫梁15，軸承16，進水管17，支架18，底座19 ；
過濾裝置2，儲液罐21，罐體21-1，出料口 21-1-1，上蓋21-2，回料口 21_2_1，熱交換器22，內管22-1，外殼22-2，下端板22-2-1，上端板22_2_2，進水口 22_2_3，出水口 22_2_4，下側連接套組件22-3，上側連接套組件22-4，冷卻水室22-5，陶瓷膜過濾器23，第一過濾器23a，第二過濾器23b，第三過濾器23c，第四過濾器23d，外殼23_1，下出口 23_1_1，上出口23-1-2，底板23-1-3，陶瓷濾芯23_2，上端蓋23_3，空隙23_4，下側密封套組件23_5，上側密封套組件23-6，離心泵24，第一三通接頭24-1，第二三通接頭24_2、第三三通接頭24_3，第四三通接頭24-4，第一四通接頭24-5，第二四通接頭24-6，料液輸送管路25，第一管路25-1，第二管路25-2，第三管路25-3，第四管路25_4，第五管路25_5，第六管路25_6，第七管路25-7，第八管路25-8，第九管路25-9，
過濾液回收管路26,下側過濾液回收管路26-1,上側過濾液回收管路26-2,放料管路27，殘余物料出口管路28，第一閥門29-1，第二閥門29-2，第三閥門29_3，第四閥門29_4，第五閥門29-5，第六閥門29-6，蝶閥29-7 ；
物料盤31，溫度傳感器32，電纜33，電纜插頭34 ；粉碎器4，底座41，立柱42，橫桿42-1，電機43，轉軸43_1，左皮帶輪44_1，皮帶44_2，右皮帶輪44-3，桿軸45，粉碎刀片45-1，料斗46，落料管47，濾網48，出料管49 ；
攪拌器5，底座51，支腳51-1，混合槽52，蓋板53，減速機54，減速箱55，攪拌軸56，攪拌槳葉57。
[0058]
【具體實施方式】
[0059](實施例1、制備益生菌的設備系統)
本實施例的制備益生菌的設備系統包括發酵罐1、過濾裝置2、凍干裝置、粉碎器4和攪拌器5。
[0060]見圖1，發酵罐I包括罐體11、電機12、外磁鋼13-1、內磁鋼13_2、攪拌軸14_1、攪拌槳葉14-2、橫梁15、軸承16、進水管17、支架18和底座19。
[0061]底座19放置在地面上，支架18由其下端從上方固定在底座19的上表面上，支架18的上端與罐體11的下部固定相連，從而使得罐體11位于底座19上方，且被支架18固定支撐而與底座19的上表面相離。
[0062]罐體11包括罐主體11-1和上蓋11-2，罐主體11_1的上端設有法蘭，上蓋11_2的下端也設有法蘭，罐主體11-1和上蓋11-2通過法蘭連接。罐主體ll-ι的下部設有出料口11-1-1，所述出料口 11-1-1與出料管11-1-2的進料端密封固定連接，出料管11-1-2上還設有閥門11-1-3。上蓋11-2的頂部設有進料口 11-2-1和出氣口 11_2_2，該進料口 11_2_1和出氣口 11-2-2也分別是罐體11的進料口和出氣口。
`[0063]電機12位于罐體11的下方，電機12由其機座固定在電機安裝座上，電機安裝座固定在支架18上，電機12的輸出軸通過聯軸器與傳動軸12-1的下端相聯,傳動軸12-1的上端與外磁鋼13-1固定連接，所述外磁鋼13-1靠近罐體11的罐主體11-1的底面并且位于底面中央的下方；與外磁鋼13-1相對的內磁鋼13-2設置在罐體11的罐主體11-1內，夕卜磁鋼13-1與內磁鋼13-2由罐主體11-1隔離；內磁鋼13-2從上方靠近罐主體11_1的底部上表面，并且位于外磁鋼13-1的正上方。由于攪拌電機設置在罐主體11-1的下方，因此需要對灌內清洗時，可以方便地打開上蓋11-2進行清洗。
[0064]罐體11的罐主體11-1的上端口下方設有橫梁15，所述橫梁15的左右兩端與罐主體11-1的內壁通過焊接方式固定連接或者橫梁15的左右兩端通過緊固件與罐主體11-1固定連接；橫梁15的中間部位設有軸承座，軸承16固定安裝在軸承座上，本實施例的軸承16為陶瓷軸承。與金屬材質的軸承相比，陶瓷軸承不僅耐磨損，尤其耐腐蝕，長期浸泡或者接觸菌料而不會發生化學反應，而且陶瓷軸承表面始終保持光滑，也便于清洗。
[0065]攪拌軸14-1在罐主體11-1內上下向設置，攪拌軸14-1的軸身上從上至下設有2至4層(本實施例中為2層)攪拌槳葉14-2。攪拌軸14-1的下端與內磁鋼13-2固定連接，上端與軸承16連接，從而攪拌軸14-1通過軸承16和軸承座轉動連接在橫梁15上。相對于罐主體11-1的內腔空間，攪拌軸14-1位于內腔中央，并且攪拌軸14-1、外磁鋼13-1和內磁鋼13-2同軸線設置。
[0066]發酵罐I使用時，打開電機12,電機12帶動外轉子即外磁鋼13-1旋轉，由于外磁鋼13-1和內磁鋼13-2的異性磁極彼此相對，通過磁場的作用帶動位于罐主體11-1內部的內轉子即內磁鋼13-2旋轉，從而與內磁鋼13-2固定相連的攪拌軸14-1進一步帶動攪拌槳葉14-2旋轉，而對罐體11內的物料進行攪拌。
[0067]罐主體11-1內還設有進水管17，進水管17的一端出水口位于罐主體11_1的底部，另一端進水口從罐主體11-1的上部側壁伸出罐主體11-1，進水管17靠近罐主體11-1的內壁設置，不與攪拌槳葉14-2接觸。
[0068]見圖2，過濾裝置2包括儲液罐21、熱交換器22、陶瓷膜過濾器23、離心泵24、料液輸送管路25、過濾液回收管路26、放料管路27、殘余物料出口管路28、以及管路上的各個閥門。
[0069]儲液罐21包括罐體21-1和上蓋21-2，上蓋21_2分為對稱的兩片，它們是活動的上蓋和固定的上蓋。活動的上蓋21-2與罐體21-1通過鉸鏈連接。罐體21-1的底部設有出料口 21-1-1，出料口 21-1-1與料液輸送管路25的第一管路25_1的進料端口密封固定連接。固定的上蓋21-2固定連接在罐體21-1的上端，且固定的上蓋21-2上設有回料口
21-2-1，回料口21-2-1與料液輸送管路25的第九管路25_9的出料端口密封固定連接。
[0070]見圖3，熱交換器22包括內管22-1、套在內管22_1外的外殼22_2、下側連接套組件22-3和上側連接套組件22-4。外殼22-2由其下端板22_2_1密封焊接固定在內管22_1的外側的下端部位上，外殼22-2由其上端板22-2-2密封焊接固定在內管22-1的外側的上端部位上，從而在內管22-1和外殼22-2之間形成冷卻水室22-5。外殼22_2還設有位于上端的進水口 22-2-3和位于下端的出水口 22-2-4，外殼22_2的進水口 22_2_3和出水口
22-2-4也是熱交換器22的進水口和出水口。熱交換器22的進水口22_2_3是使用時與冷水機的出水口相連的端口，與本實施例的益生菌的設備系統配套使用的冷水機是上海瀚藝冷凍機械有些公司生產的型號.為HYA-03ASZ的冷水機。內管22-1的下端為進料端口，向下伸出外殼22-2，且其外壁上設有外螺紋，內管22-1的上端為出料端口，向上伸出外殼22-2，且其外壁上設有外螺紋。下側連接套組件22-3由其連接套旋合在內管22-1的下端的外螺紋上，上側連接套組件22-4由其連接套旋合在內管22-1的上端的外螺紋上。
[0071]見圖4，陶瓷膜過濾器23包括外殼23-1、陶瓷濾芯23_2、上端蓋23_3、下側密封套組件23-5和上側密封套組件23-6。所述陶瓷濾芯23-2為圓管狀的陶瓷膜管，平均孔徑為
0.2微米。外殼23-1的主體為圓管體，該圓管體的上下端口上分別設有外螺紋，且外側壁上還分上下各設有一個過濾液出口，它們是位于外側下部的下出口 23-1-1和位于外側上部的上出口 23-1-2，所述下出口 23-1-1通過管道與位于下側的下側過濾液回收管路26-1相連通，上出口 23-1-2通過管道與位于上側的上側過濾液回收管路26-2相連通。外殼23-1還設有與所述圓管體連為一體的底板23-1-3，該底板23-1-3設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于上表面上的安裝槽。外殼23-1的圓管體的內壁上端設有內螺紋。上端蓋23-3設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于下表面上的安裝槽，上端蓋23-3的外周側部設有與外殼23-1的圓管體上的內螺紋相配合的外螺紋。陶瓷濾芯23-2的上下端的一端為進料口，上下端的另一端為出料口。陶瓷濾芯23-2設置在外殼23-1內，陶瓷濾芯23-2的下端設置在外殼23-1的底板23-1-3的安裝槽中，且兩者通過粘結劑密封固定連接；上端蓋23-3由其外螺紋旋合在外殼23-1的圓管體的內螺紋上，上端蓋23-3由其安裝槽套在陶瓷濾芯23-2的上端上，且兩者通過粘結劑密封固定連接，從而外殼23-1、陶瓷濾芯23-2和上端蓋23-3相互間固定連接在一起，且在陶瓷濾芯23-2與外殼23-1之間留有用以容納過濾液的空隙23-4。所述空隙23-4與外殼23-1的下出口 23_1_1和上出口 23_1_2相連通。下側密封套組件23-5由其連接套旋合在外殼23-1的圓管體的下端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯23-2的下端口相連通；上側密封套組件23-6由其連接套旋合在外殼23-1的圓管體的上端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯23-2的上端口相連通。
[0072]當液態物料從陶瓷濾芯23-2的上下端口之間的通道經過陶瓷濾芯23-2時，由于液態物料的壓力大于陶瓷濾芯23-2與外殼23-1之間的空隙23-4中的壓力，故液態物料中包含的液體的一部分從陶瓷濾芯23-2的微孔中流過而進入所述空隙23-4中，從而起到對物料的濃縮作用。
[0073]見圖2，陶瓷膜過濾器23有4根，按照從左至右的次序依次稱為第一過濾器23a、第二過濾器23b、第三過濾器23c和第四過濾器23d，所述的第一過濾器23a和第二過濾器23b組成第一陶瓷膜過濾器組，所述的第三過濾器23c和第四過濾器23d則組成第二陶瓷膜過濾器組，物料由儲液罐21的上蓋21-2處加入儲液罐21中，經過管路先進入第一陶瓷膜過濾器組進行過濾濃縮，再進入第二陶瓷膜過濾器組進行過濾濃縮，然后循環3至4個小時直至物料濃縮至原體積的1/3。
[0074]離心泵24的進料口通過管路與儲液罐21的出料口 21-1-1相連。
[0075]料液輸送管路25按照儲液罐21中物料的流轉路徑依次包括第一管路25-1、第二管路25-2、第三管路25-3、第四管路25-4、第五管路25_5、第六管路25_6、第七管路25_7、第八管路25-8和第九管路25-9。
[0076]第一管路25-1上設有串聯在其管道上的第一閥門29-1，第一管路25_1的進料端口與儲液罐21的罐體21-1的出料口 21-1-1密封固定連接；第一管路25-1的出料口與第一三通接頭24-1的上端接口相連，第一三通接頭24-1的左端接口與料液輸送管路25的第二管路25-2的右進料端相連，第一三通接頭24-1的右端接口與放料管路27相連。所述放料管路27的出料口與第一三通接 頭24-1的右端接口之間的管道上設有串聯的第二閥門29-2，第二閥門29-2在過濾濃縮中一直處于關閉狀態，當過濾完畢后打開而排出物料。
[0077]第二管路25-2的左出料端與離心泵24的進料口密封固定相連，第二管路25_2上還設有串聯在其管道上的蝶閥29-7。第三管路25-3的進料端口與離心泵24的位于上方的出料口密封固定連接，第三管路25-3的出料端口與熱交換器22的下側連接套組件22-3密封固定連接，從而與內管22-1的下端進料口相連通。第四管路25-4的進料端口與位于下方的熱交換器22的上側連接套組件22-4密封固定連接，從而與內管22-1的上端出料口相連通，第四管路25-4上設有串聯在其管道上的第三閥門29-3。
[0078]第五管路25-5包括第一四通接頭24-5、左支路和右支路。第一四通接頭24_5的下端接口與第四管路25-4的出料端口相連，第一四通接頭24-5的上端接口接流量計，左端接口與第五管路25-5的左支路的進料口相連，右端接口與第五管路25-5的右支路的進料口相連。
[0079]第五管路25-5的左支路的出料口與位于下方的第一過濾器23a的上側密封套組件23-6密封固定連接，從而與第一過濾器23a的陶瓷濾芯23_2的上端口相連通，第五管路
25-5的右支路的出料口與第二過濾器23b的上側密封套組件23-6密封固定連接，從而與第二過濾器23b的陶瓷濾芯23-2的上端口相連通。
[0080]第六管路25-6由第二三通接頭24-2、左支路和右支路構成。第六管路25_6的左支路的上端進料口與位于上方的第一過濾器23a的下側密封套組件23-5密封固定連接，從而與第一過濾器23a的陶瓷濾芯23-2的下端口相連通，第六管路25_6的右支路的上端進料口與位于上方的第二過濾器23b的下側密封套組件23-5密封固定連接，從而與第二過濾器23b的陶瓷濾芯23-2的下端口相連通；第六管路25-6的左支路為直角彎管，其下側右端的出料口與第二三通接頭24-2的左端接口相連，右支路的下端出料口與第二三通接頭24-2的上端接口相連，第二三通接頭24-2的右端接口為第七管路25-7的進料端。
[0081]第七管路25-7包括主管路和左右兩條支路，主管路包括主管道、第三三通接頭24-3和第四三通接頭24-4 ;主管道的左端口為第七管路25-7的進料端口，與所述的第六管路25-6的第二三通接頭24-2右端接口相連，第三三通接頭24-3由其左右端接口串聯在主管道中；第三三通接頭24-3的上端接口與第七管路25-7的左支路的進料口相連；第七管路25-7的左支路的出料口與第三過濾器23c的下側密封套組件23-5密封固定連接，從而與第三過濾器23c的陶瓷濾芯23-2的下端口相連通。第四三通接頭24-4由其左端接口與主管道的右端口相連。第四三通接頭24-4的右端接口與殘余物料出口管路28相連，所述殘余物料出口管路28上設有串聯于其管道的第四閥門29-4，第四閥門29-4在過濾濃縮中一直處于關閉狀態，當過濾完畢后需排出殘余物料時打開。第七管路25-7的第四三通接頭
24-4的上端接口與第七管路25-7的右支路的進料口相連。第七管路25-7的右支路的出料口與第四過濾器23d的下側密封套組件23-5密封固定連接，從而與第四過濾器23d的陶瓷濾芯23-2的下端口相連通。
[0082]第八管路25-8包括第二四通接頭24-6、左支路和右支路。第八管路25_8的左支路的下端進料口與第三過濾器23c的上側密封套組件23-6密封固定連接，從而與第三過濾器23c的陶瓷濾芯23-2的上端口相連通；第八管路25-8的右支路的下端進料口與第四過濾器23d的上側密封套組件23-6密封固定連接，從而與第四過濾器23d的陶瓷濾芯23_2的上端口相連通；第八管路25-8的左支路為直角管路，其上側右端的出料口與第二四通接頭24-6的左端接口相連，第八管路25-8的右支路為直角管路，其上側左端的出料口與第二四通接頭24-6的右端接口相連，所述`第二四通接頭24-6的上端接口接流量計，下端接口與第九管路25-9的進料端相連。第九管路25-9的出料端與儲液罐21的上蓋21_2的回料口 21-2-1密封固定連接。
[0083]所述過濾液回收管路26按照所處的上下位置不同而分為下側過濾液回收管路
26-1和上側過濾液回收管路26-2,上側過濾液回收管路26-2在靠近出液口的部位串聯有第五閥門29-5，下側過濾液回收管路26-1在靠近出液口的部位串聯有第六閥門29-6，第五閥門29-5和第六閥門29-6在過濾濃縮時打開，以及時將裝置內的過濾液排出。
[0084]由于離心泵24工作時將儲液罐21中的物料抽出時，物料的溫度有所上升，為了維持物料的溫度，物料及時通過熱交換器22使溫度降低以回復至儲液罐中的溫度，并且控制熱交換器22的冷卻水流量還能根據實際情況控制物料的溫度。
[0085]由于過濾裝置包括第一陶瓷膜過濾器組和第二陶瓷膜過濾器組，保證了物料過濾效果，并且采用膜過濾器的活菌損耗較低。
[0086]凍干裝置包括深冷冰箱和凍干機。
[0087]凍干機與現有的凍干機的其余部分相同，由干燥腔室器及壓力控制和保護裝置、真空排氣系統(包括真空冷凝器)、液壓或螺旋升降壓塞裝置或進出料裝置、導熱擱板、加熱裝置、導熱媒體換熱器、制冷系統(冷凍機、冷凝器、蒸發器等)、有機溶媒回收裝置、在線清洗裝置、在線滅菌裝置、運行參數測定控制系統(溫度測定控制系統、真空測定控制系統、殘留水分測定系統以及計算機控制系統)等組成；不同之處在于其物料盤和溫度傳感器。
[0088]見圖5b，現有凍干機的物料盤31和溫度傳感器32是分離的，使用時物料盤31中盛裝物料后，將溫度傳感器32插入物料中，在凍干的凍結和干燥過程中，溫度傳感器32采集的數據通過電纜33和電纜接頭34輸送至溫度測定控制系統。這種分離形式的物料盤31和溫度傳感器32，限制了凍干過程的分離，使得凍干操作只能在凍干機中運行；因為如果想要將凍干過程的凍結和干燥過程分開進行，即在其它地方凍結物料，然后在凍干機中冷凍干燥，凍結后的物料中無法再插入溫度傳感器32，而且每次生產前還必須另外對溫度傳感器32單獨消毒。
[0089]見圖5a，本實施例的凍干機的溫度傳感器32固定在物料盤31的側壁上，并且位于側壁的上下向的中間位置；溫度傳感器32的探測端位于物料盤31內部，朝向物料盤31外側的一端與電纜33連接，電纜33的另一端與電纜接頭34連接后與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連。
[0090]溫度傳感器32的上述方式的設置，使得物料凍干過程的凍結和干燥過程可以分開進行，即物料的凍結步驟在深冷冰箱中進行，而物料的干燥過程在凍干機中進行，由于凍結過程比較耗電，而深冷冰箱的耗電量遠小于在凍干機中進行凍結的耗電量，因此降低了耗能，而且在深冷冰箱中進行凍結較在凍干機中進行凍結耗時短。另外，由于物料盤31和溫度傳感器32固定連接，因此在對物料盤31消毒的同時也對溫度傳感器32進行了消毒，減少消毒環節，提高了生產效率。
[0091]見圖6，粉碎器4包括底座41、立柱42、電機43、左皮帶輪44-1、皮帶44-2、右皮帶輪44-3、桿軸45、粉碎刀片45-1、料斗46、落料管47、濾網48和出料管49。
.[0092]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，電機43的轉軸43-1朝上并且電機43由其電機座固定設置在立柱42上。立柱42的上端還固定連接有橫桿42-1，橫桿42-1水平設置，橫桿42-1的右端設有軸承座和軸承。
[0093]左皮帶輪44-1與電機43的轉軸43_1固定連接，右皮帶輪44_3與桿軸45固定連接，兩個皮帶輪之間由皮帶44-2相連并傳輸動力。
[0094]所述桿軸45的上部通過軸承座和軸承而轉動連接在橫桿42-1上，并且桿軸45的上端頭穿過軸承，再與位于橫桿42-1上方的右皮帶輪44-3固定連接。
[0095]所述桿軸45的下部伸入濾網48中，桿軸45位于濾網48的中央，桿軸45上固定連接粉碎刀片45-1，粉碎刀片45-1與水平面地夾角在20度至40度之間，粉碎刀片45_1與濾網48之間的間隙在Imm至20mm之間。
[0096]濾網48的上端邊沿與落料管47的下端落料口邊沿通過法蘭相接，落料管47的上方設置料斗46。濾網48的外側設有出料管49，濾網48位于出料管49的中央。
[0097]粉碎器4工作時，電機43帶動左邊的左皮帶輪44-1轉動，然后皮帶44_2帶動右皮帶輪44-3轉動，與右皮帶輪44-3固定連接的桿軸45則開始帶動粉碎刀片45_1旋轉，從而將從落料管47進入濾網48的大塊物料粉碎成小塊，物料滿足要求粒徑時在重力作用下自動從濾網48中落下。由于濾網48的網孔大小為選定的數值，因此大塊物料必須粉碎成小塊后才能通過濾網48落下至出料管49中，因此粉碎后的顆粒大小比較均勻，至少不會有大塊的物料沒有被粉碎，在接下來的過篩過程中能充分篩濾出高活力菌種。
[0098]見圖7，攪拌器5包括底座51、混合槽52、蓋板53、減速機54、減速箱55、攪拌軸56和攪拌槳葉57，減速機54和減速箱55為立式。
[0099]底座51由四個支腳51-1支撐在地面上，支腳51-1可調節高低從而控制底座51的高度。減速機54固定設置在底座51的左右端的一端，減速箱55固定設置在底座51的左右端的另一端。
[0100]混合槽52固定設置在底座51上并且位于減速機54和減速箱55之間，所述混合槽52為上端敞口的長方體形槽，混合槽52的上方設有覆蓋混合槽52并且可取走的蓋板53。
[0101]攪拌軸56和攪拌槳葉57位于混合槽12內，攪拌槳葉57固定在攪拌主軸56上，攪拌槳葉57是由兩組槳葉片組成的S型攪拌槳葉。
[0102]攪拌軸56的左端穿過混合槽52的左側壁向左伸出，與減速箱55的主軸通過聯軸器相連接；攪拌器主軸56的右端穿過混合槽52的右側壁向右伸出，與減速機54的轉軸通過聯軸器相連接；減速機54的轉軸、攪拌軸56以及減速箱55主軸同軸。
[0103]攪拌槳葉57轉動時，將物料向不同方向推動，使物料混合更加均勻，從而降低活菌損耗，大大提高了生產效率；并且S式活絡攪拌槳葉便于清洗，提高了生產效率。
[0104](實施例2、制備益生菌的方法)· 本實施例的制備益生菌的方法采用實施例1的設備系統。
[0105]制備益生菌的方法包括以下步驟:
①準備培養液，并在121°C下滅菌15分鐘；本實施例制備的保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的培養液配方如下:脫脂乳粉為10wt%、乳清粉為2.5wt%、乳糖為2 wt %、酵母抽提物為
1.5 wt %、維生素C為0.5 wt %和余量的純凈水。
[0106]②接種，將步驟①配置的培養液倒入發酵罐I中，將保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌以初菌數1:1的比例混合，接種到培養基中，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌占接種后物
料重量的1%。
[0107]③發酵，將步驟②接種的物料在發酵罐I中、在48 °C下培養24小時，發酵過程中打開電機12，內磁鋼13-2帶動攪拌軸14-1從而帶動攪拌槳葉14-2轉動，將物料混合均勻。
[0108]④過濾濃縮，打開過濾裝置2的儲液罐21的活動的上蓋21-2，將步驟③發酵完畢的物料倒入儲液罐21中；然后打開離心泵24，系統內壓力0.2MPa，儲液罐21中的物料在壓力作用下先進入熱交換器22，從熱交換器22中流出后分流進入第一陶瓷膜過濾器組的第一過濾器23a和第二過濾器23b，從兩個過濾器的陶瓷濾芯23-2濾出的過濾液通過管路進入下側過濾液回收管路26-1和上側過濾液回收管路26-2，并及時由第六閥門29-6和第五閥門29-5排出，所述陶瓷濾芯23-2的平均孔徑為0.2微米，物料經過第一陶瓷膜過濾器組已經過濾了部分水分；接著物料再次分流進入第二陶瓷膜過濾器組的第三過濾器23c和第四過濾器23d進一步過濾濃縮，所得濾液分別從下側過濾液回收管路26-1經過第六閥門29-6和從上側過濾液回收管路26-2經過第五閥門29-5排出。
[0109]從第二陶瓷膜過濾器組的第三過濾器23c和第四過濾器23d各自的陶瓷濾芯23-2的上端口出來的物料則一次經過第八管路25-8和第九管路25-9回到儲液罐21中，物料再從儲液罐21的出料口 21-1-1進入第一管路25-1開始第二回的過濾過程；過濾過程循環進行，直至物料濃縮至原體積的25%?40% (本實施例中為1/3)，然后關閉蝶閥29-7，打開放料管路27的第二閥門29-2取出經過濾濃縮的物料。
[0110]⑤冷凍干燥，先對凍干機的物料盤31消毒，將步驟④已經過濾濃縮的物料與菌體凍干保護劑混合均勻后，裝入物料盤31中，此時溫度傳感器32位于物料的一側中間位置，取得的數據可靠，能夠代表物料盤31內整體物料的溫度；先將物料盤送入深冷冰箱，在-50°C下凍結；凍結后取出物料盤31，將其送入凍干機中，將溫度傳感器32的電纜插頭34與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連，在真空度為IPa下進行干燥。
[0111]⑥粉碎，打開粉碎器4的電機43，將步驟⑤凍干后獲得的物料送入粉碎器4的料斗46中，物料進入濾網48中后被高度旋轉的粉碎刀片45-1破碎，破碎后的顆粒小于濾網48的孔徑時即從濾網48中落下，并在出料管49的下方收集。
[0112]⑦混合，將步驟⑥已經粉碎好的物料與作為輔料的麥芽糖和麥芽糊精放入攪拌器5的混合槽52，然后開動攪拌器而混合均勻，菌體稀釋后用三邊封包裝機進行包裝獲得產
品O
【權利要求】
1.一種制備益生菌的方法，其特征在于:制備方法所用的制備益生菌的設備系統包括發酵罐(I)、過濾裝置(2 )、凍干裝置、粉碎器(4 )和攪拌器(5 );所述粉碎器(4 )是對凍干后的含有益生菌物料進行粉碎得到顆粒狀物料的裝置，攪拌器(5)是對粉狀輔料和粉碎后的顆粒狀物料進行混合而得到成品的裝置；發酵罐(I)包括罐體(11)、電機(12)、外磁鋼(13-1)，內磁鋼(13-2)、攪拌軸(14-1)、攪拌槳葉(14-2)、橫梁(15)、軸承(16)、支架(18)和底座(19)，罐體(11)由支架(18)固定支撐而與底座(19)的上表面相離；電機(12)設置在罐體(11)的下方，電機(12)的輸出軸通過聯軸器與傳動軸(12-1)的下端相聯，傳動軸(12-1)的上端與外磁鋼(13-1)固定連接，與外磁鋼(13-1)相對的內磁鋼(13-2)設置在罐體(11)的罐主體(11-1)內，外磁鋼(13-1)與內磁鋼(13-2)由罐體(11)隔離；橫梁(15)水平設置在罐體(11)的罐主體(11-1)的上端口下方，橫梁(15)的中間部位設有軸承座，軸承(16)固定安裝在軸承座上；攪拌軸(14-1)在罐主體(11-1)內上下向設置，攪拌軸(14-1)的軸身上從上至下設有2至4層攪拌槳葉(14-2)，攪拌軸(14-1)的下端與內磁鋼(13-2)固定連接，上端與軸承(16)連接，從而攪拌軸(14-1)通過軸承(16)和軸承座轉動連接在橫梁(15)上；過濾裝置(2)包括儲液罐(21)、熱交換器(22)、陶瓷膜過濾器(23)、離心泵(24)、料液輸送管路(25)、過濾液回收管路(26)、放料管路(27)、殘余物料出口管路(28)和管路上的各個閥門;儲液罐(21)包括罐體(21-1)和上蓋(21-2)，罐體(21-1)的底部設有出料口(21-1-1)，出料口(21-1-1)與料液輸送管路(25)的相應的進料端口密封固定連接，通過管路依次與熱交換器(22)和陶瓷膜過濾器(23)相連，上蓋(21-2)上設有回料口(21-2-1)，回料口(21-2-1)與料液輸送管路(25)的相應的出料端口密封固定連接；熱交換器(22)包括內管(22-1)、套在內管(22-1)外的外殼(22_2)，內管(22_1)和外殼(22-2)之間形成冷卻水室(22-5);外殼(22-2)上設有位于上端的進水口(22_2_3)和位于下端的出水口( 22-2-4)，進水口( 22-2-3 )與冷水機的出水口相連；內管(22_1)的下端為進料端口，上端為出料端口 ；陶瓷膜過濾器(23)包括外殼(23-1)和`陶瓷濾芯(23-2)，陶瓷濾芯(23-2)設置在外殼(23-1)內，在陶瓷濾芯(23-2)和外殼(23-1)之間留有用以容納過濾液空隙(23-4);外殼(23-1)的外側壁上設有過濾液的位于外側下部的下出口(23-1-1)和位于外側上部的上出口(23-1-2)，所述下出口(23-1-1)通過管道與位于下側的下側過濾液回收管路(26-1)相連通，上出口(23-1-2)通過管道與位于上側的上側過濾液回收管路(26-2)相連通；陶瓷膜過濾器(23)有4根，按照從左至右的次序依次稱為第一過濾器(23a)、第二過濾器(23b)、第三過濾器(23c )和第四過濾器(23d);離心泵(24)的進料口通過管路與儲液罐(21)的出料口(21-1-1)相連；凍干裝置包括深冷冰箱和凍干機，凍干機的溫度傳感器(32)固定在物料盤(31)的側壁上，并且位于側壁的上下向的中間位置；溫度傳感器(32)的探測端位于物料盤(31)內部，朝向物料盤(31)外側的一端與電纜(33 )連接，電纜(33 )的另一端與電纜接頭(34)連接后與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連；粉碎器(4)包括底座(41)、立柱(42)、電機(43)、左皮帶輪(44-1)、皮帶(44-2)、右皮帶輪(44-1)、桿軸(45)、粉碎刀片(45-1)、料斗(46)、落料管(47)、濾網(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，電機(43)的轉軸(43-1)朝上并由其電機座固定設置在立柱(42);立柱(42)的上端還固定連接水平設置的橫桿(42-1)，橫桿(42-1)的右端設有軸承座和軸承；左皮帶輪(44-1)與電機(43)的轉軸(43-1)固定連接，右皮帶輪(44-3)與桿軸(45)固定連接，兩個皮帶輪(44_1)之間由皮帶44-2相連并傳輸動力；桿軸(45)的上部通過軸承座和軸承而轉動連接在橫桿(42-1)上，并且桿軸(45)的上端頭穿過軸承，再與位于橫桿(42-1)上方的右皮帶輪(44-3 )固定連接；桿軸(45 )的下部伸入濾網(48)中，桿軸(45)位于濾網48的中央，桿軸(45)上固定連接粉碎刀片(45_1);所述濾網(48)的上端邊沿與落料管(47)的下端落料口邊沿通過法蘭相接，落料管(47)的上方設置料斗(46)；制備方法包括以下步驟:①準備培養液并滅菌；②接種，將步驟①配置的培養液倒入發酵罐(I)中，將菌接種到培養基中；③發酵，將步驟②接種的物料在發酵罐(I)中培養，發酵過程中打開發酵罐(I)的電機(12)，內磁鋼(13-2)帶動攪拌軸(14-1)從而帶動攪拌槳葉(14-2)轉動，將物料混合均勻；④過濾濃縮，打開過濾裝置(2)的儲液罐(21)的上蓋(21-2)，將步驟③發酵完畢的物料倒入儲液罐(21)中；然后打開離心泵(24)，儲液罐(21)中的物料在壓力作用下先進入熱交換器(22)，從熱交換器(22)中流出后分流進入第一陶瓷膜過濾器組的的第一過濾器(23a)和第二過濾器(23b)，從兩個過濾器的陶瓷濾芯(23-2)濾出的過濾液通過管路進入下側過濾液回收管路(26-1)和上側過濾液回收管路(26-2)排出；接著物料合流后再次分流進入第二陶瓷膜過濾器組.的第三過濾器(23c)和第四過濾器(23d)進一步過濾濃縮，所得濾液分別從下側過濾液回收管路(26-1)經過第六閥門(29-6)和從上側過濾液回收管路(26-2)經過第五閥門(29-5)排出；從第二陶瓷膜過濾器組出來的物料回到儲液罐(21)中；接著物料再從儲液罐(21)的出料口(21-1-1)進入料液輸送管路(25)開始第二回的過濾過程；過濾過程循環進行，直至物料濃縮至原體積的25%?40%，打開放料管路(27)的閥門取出物料；⑤冷凍干燥，先對凍干機的物料盤(31)消毒，將步驟④已經過濾濃縮的物料與菌體凍干保護劑混合均勻后，裝入物料盤(31)中；先將物料盤送入深冷冰箱，在_40°C至-50°C下凍結；凍結后取出物料盤(31)，將其送入凍干機中，將溫度傳感器(32)的電纜插頭(34)與凍干機的溫度測定控制系統的接頭相連，在真空度為IPa下進行干燥；⑥粉碎，打開粉碎器(4)的電機(43)，將步驟⑤凍干后獲得的物料送入粉碎器(4)的料斗(46)中，物料進入濾網(48)中后被高度旋轉的粉碎刀片(45-1)破碎，破碎后的顆粒小于濾網(48)的孔徑時即從濾網(48)中落下，并在出料管(49)的下方收集；⑦混合，將步驟⑥已經粉碎好的物料與輔料放入攪拌器(5)中混合均勻，混勻后進行包裝獲得產品。
2.根據權利要求1所述的制備益生菌的方法，其特征在于:步驟②接種時，菌種接種到培養基中后占接種后物料重量的1%。
3.根據權利要求1所述的制備益生菌的方法，其特征在于:制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置(2)的熱交換器(22)還包括下側連接套組件(22-3)和上側連接套組件(22-4);熱交換器(22)的外殼(22-2)由其下端板(22_2_1)密封焊接固定在內管(22-1)的外側的下端部位上，外殼(22-2)由其上端板(22-2-2)密封焊接固定在內管(22-1)的外側的上端部位上，從而在內管(22-1)和外殼(22-2)之間形成冷卻水室(22-5)；內管(22-1)的下端向下伸出外殼(22-2)，且其外壁上設有外螺紋，下側連接套組件(22-3)由其連接套旋合在內管(22-1)的下端的外螺紋上；內管(22-1)的上端為出料端口，向上伸出外殼(22-2)，且其外壁上設有外螺紋；上側連接套組件(22-4)由其連接套旋合在內管(22-1)的上端的外螺紋上。
4.根據權利要求3所述的制備益生菌的方法，其特征在于:制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置(2)的陶瓷膜過濾器(23)還包括上端蓋(23-3)、下側密封套組件(23-5)和上側密封套組件(23-6)；陶瓷膜過濾器(23)的外殼(23-1)的主體為圓管體，該圓管體的上下端口上分別設有外螺紋，外殼(23-1)的圓管體的內壁上端設有內螺紋，外殼(23-1)還設有與所述圓管體連為一體的底板(23-1-3)，該底板(23-1-3)設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于上表面上的安裝槽；上端蓋(23-3)設有中央孔以及圍繞中央孔設置位于下表面上的安裝槽，上端蓋(23-3)的外周側部設有與外殼(23-1)的圓管體上的內螺紋相配合的外螺紋，上端蓋(23-3)由其外螺紋旋合在外殼(23-1)的圓管體的內螺紋上；陶瓷濾芯(23-2)的下端設置在外殼(23-1)的底板(23-1-3)的安裝槽中，上端蓋(23-3)由其安裝槽套在陶瓷濾芯(23-2)的上端上，從而外殼(23-1 )、陶瓷濾芯(23-2)和上端蓋(23-3)相互間固定連接在一起，陶瓷濾芯(23-2)與外殼(23-1)之間的空隙(23-4)與外殼(23-1)的下出口(23-1-1)和上出口(23-1-2)相連通；下側密封套組件(23-5)由其連接套旋合在外殼(23-1)的圓管體的下端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯(23-2)的下端 口相連通；上側密封套組件(23-6)由其連接套旋合在外殼(23-1)的圓管體的上端的外螺紋上，而與陶瓷濾芯(23-2)的上端口相連通。
5.根據權利要求4所述的制備益生菌的方法，其特征在于:制備方法所用的制備益生菌的設備系統的過濾裝置(2)的料液輸送管路(25)按照儲液罐(21)中物料的流轉路徑依次包括第一管路(25-1)、第二管路(25-2)、第三管路(25-3)、第四管路(25-4)、第五管路(25-5)、第六管路(25-6)、第七管路(25-7)、第八管路(25-8)和第九管路(25_9)；第一管路(25-1)上設有串聯在其管道上的第一閥門(29-1 )，第一管路(25-1)的進料端口與儲液罐(21)的罐體(21-1)的出料口(21-1-1)密封固定連接，第一管路(25-1)的出料口與第一三通接頭(24-1)的上端接口相連，第一三通接頭(24-1)的左端接口與料液輸送管路(25)的第二管路(25-2)的右進料端相連，第一三通接頭(24-1)的右端接口與放料管路(27)相連，放料管路(27)的出料口與第一三通接頭(24-1)的右端接口之間的管道上設有串聯的第二閥門(29-2)；第二管路(25-2)的左出料端與離心泵(24)的進料口密封固定相連，第二管路(25-2)上還設有串聯在其管道上的蝶閥(29-7)；第三管路(25-3)的進料端口與離心泵(24)的位于上方的出料口密封固定連接，第三管路(25-3)的出料端口與熱交換器(22)的下側連接套組件(22-3)密封固定連接，從而與內管(22-1)的下端進料口相連通；第四管路(25-4)的進料端口與位于下方的熱交換器(22)的上側連接套組件(22-4)密封固定連接，從而與內管(22-1)的上端出料口相連通，第四管路(25-4)上設有串聯在其管道上的第三閥門(29-3)；第五管路(25-5)包括第一四通接頭(24-5)、左支路和右支路，第一四通接頭(24-5)的下端接口與第四管路(25-4)的出料端口相連，第一四通接頭(24-5)的上端接口接流量計，左端接口與第五管路(25-5)的左支路的進料口相連，右端接口與第五管路(25-5)的右支路的進料口相連；第五管路(25-5)的左支路的出料口與位于下方的陶瓷膜過濾器(23)的第一過濾器(23a)的上側密封套組件(23-6)密封固定連接，從而與第一過濾器(23a)的陶瓷濾芯23-2的上端口相連通，第五管路(25-5)的右支路的出料口與第二過濾器(23b)的上側密封套組件(23-6 )密封固定連接，從而與第二過濾器(23b )的陶瓷濾芯(23-2 )的上端口相連通；第六管路(25-6)由第二三通接頭(24-2)、左支路和右支路構成，第六管路(25-6)的左支路的上端進料口與位于上方的第一過濾器(23a)的下側密封套組件(23-5)密封固定連接，從而與第一過濾器(23a)的陶瓷濾芯(23-2)的下端口相連通，第六管路(25_6)的右支路的上端進料口與位于上方的第二過濾器(23b)的下側密封套組件(23-5)密封固定連接，從而與第二過濾器(23b)的陶瓷濾芯(23-2)的下端口相連通；第六管路(25-6)的左支路的出料口與第二三通接頭(24-2)的左端接口相連，右支路的下端出料口與第二三通接頭(24-2)的上端接口相連；第七管路(25-7)包括主管路和左右兩條支路，主管路包括主管道、第三三通接頭(24-3)和第四三通接頭(24-4);主管道的左端口與第六管路(25-6)的第二三通接頭(24-2)右端接口相連，第三三通接頭(24-3)由其左右端接口串聯在主管道中；第三三通接頭(24-3)的上端接口與第七管路(25-7)的左支路的進料口相連，第七管路(25-7)的左支路的出料口與第三過濾器(23c)的下側密封套組件(23-5)密封固定連接，從而與第三過濾器(23c)的陶瓷濾芯(23-2)的下端口相連通；第四三通接頭(24-4)由其左端接口與主管道的右端口相連，第四三通接頭(24-4 )的右端接口與殘余物料出口管路(28 )相連，所述殘余物料出口管路(28)上設有串聯于其管道的第四閥門(29-4);第七管路(25-7)的第四三通接頭(24-4)的上端接口與第七管路(25-7)的右支路的進料口相連，第七管路(25-7)的右支路的出料口與第四過 濾器(23d)的下側密封套組件(23-5)密封固定連接，從而與第四過濾器(23d)的陶瓷濾芯(23-2)的下端口相連通；第八管路(25-8)包括第二四通接頭(24-6)、左支路和右支路，第八管路(25-8)的左支路的下端進料口與第三過濾器(23c)的上側密封套組件(23-6)密封固定連接，從而與第三過濾器(23c)的陶瓷濾芯(23-2)的上端口相連通；第八管路(25-8)的右支路的下端進料口與第四過濾器(23d)的上側密封套組件(23-6)密封固定連接，從而與第四過濾器(23d)的陶瓷濾芯(23-2)的上端口相連通；第八管路(25-8)的左支路的出料口與第二四通接頭(24-6)的左端接口相連，第八管路(25-8)的右支路的出料口與第二四通接頭(24-6)的右端接口相連，所述第二四通接頭(24-6)的上端接口接流量計，下端接口與第九管路(25-9)的進料端相連；第九管路(25-9)的出料端與儲液罐(21)的上蓋(21-2)的回料口(21_2_1)密封固定連接。
6.根據權利要求1所述的制備益生菌的方法，其特征在于:制備方法所用的制備益生菌的設備系統的攪拌器(5)包括底座(51)、混合槽(52)、蓋板(53)、減速機(54)、減速箱(55),攪拌軸(56)和攪拌槳葉(57)，底座(51)由支腳(51-1)支撐在地面上，減速機(54)和減速箱(55)分別設置在底座(51)的兩端，混合槽(52)固定設置在底座(51)上并且位于減速機(54 )和減速箱(55 )之間；攪拌軸(56 )和攪拌槳葉(57 )位于混合槽(12 )內，攪拌槳葉(57 )固定在攪拌主軸(56 )上，攪拌槳葉(57)是由兩組槳葉片組成的S型攪拌槳葉；攪拌軸(56)的一端從混合槽(52)的一端側壁伸出，與減速箱(55)的主軸通過聯軸器相連接；攪拌器主軸(56)的另一端從混合槽(52)的另一端側壁伸出，與減速機(54)的轉軸通過聯軸器相連接。`
【文檔編號】C12M1/02GK103436447SQ201310385711
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年12月31日 優先權日:2011年12月31日
【發明者】尼古拉朱可夫 申請人:常州益菌加生物科技有限公司