全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法
【技術領域】
[0001]本發明有關于一種集合滅菌、植菌、培養、干燥及采收等生產流程于一體的全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法，特別是指可達到省時節能、生產流程連貫、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設備卻可達到自動化量產的目標的全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法。
【背景技術】
[0002]目前常見的固態發酵系統可分為下列類型:第一類為氣-固流化床式發酵槽(Gas-Solid Fluidized Bed Fermenter),此類發酵槽通常為直立式槽體，內部填充固態培養基質，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，此系統相當耗能，又攪拌時基質容易擠壓破損，且其容積更受限于培養基可堆棧的高度。第二類為轉鼓式發酵槽(Rotary Drum Fermenter),此類發酵槽多為圓柱型結構的槽體，可以360度旋轉方式進行培養基質的推翻，可通氣態與液態養分。然而，此類發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，且旋轉過程所產生的擾動可能不利于需靜置發酵微生物的生長，而其培養基也有結塊的可能性。第三類為盤式發酵槽(Tray Fermenter),將培養基質填裝于發酵盤上,一盤一盤安裝于發酵槽內層架上，可解決上述培養基堆棧的問題，散熱佳，可通管提供空氣與液態養分，并可提供良好的生長環境給需靜置發酵的微生物。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耗費人力，且生產制程上的連貫性尚有不足，有些系統嘗試在設計上將部分制程連貫化，如中國臺灣發明專利第1409329號，其設計過度復雜，并且價格昂貴。
[0003]因此，目前在盤式發酵槽中并無從滅菌至采收生產流程一體化的簡單設計。
[0004]有鑒于此，上述各文獻數據顯示過去所設計的發酵槽，有耗能、培養基質堆棧破損、價格昂貴、耗人力、或設計過度復雜等問題，且無一套完整生產流程一體化的設計。故，一般無法符合使用者于實際使用時所需。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是:針對上述現有技術的不足，提供一種全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法，該方法具有容易操作的生產制程及簡單的槽體設計，可大幅降低人力需求，省時節能，降低自動化設備購置成本，并將原本不連貫的固態發酵生產流程合并于一臺，可以大量生產、污染少。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法，該方法至少包括下列步驟:
(A)提供一個具固態生產流程一體化的全功能固態發酵裝置，其包含一反應槽，該反應槽側面設置有一觀察窗，正面則設置有一可掀開的槽蓋；一設置在該反應槽內的活動層架，其底部簍空并具有一層以上的培養盤置放層；至少一置放于該底部簍空的活動層架上的培養盤，每一培養盤堆棧于一培養盤置放層，且每一培養盤具有一底盤；一設置在該反應槽內的液體內部管線，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條噴灑管線，每一噴灑管線設置于每一培養盤置放層上方；一設置在該反應槽內的氣體內部管線，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條支氣管線，每一支氣管線設置于每一培養盤置放層之間；及一產物采收單元，其包含一設置于該反應槽內底部向內傾斜似漏斗狀的收集盤；
(B)提供數個培養基，將每一培養基充填于培養盤上；
(C)將液體透過該液體管線入口導入該液體管線內并分流至每一噴灑管線，經由均勻噴灑該液體于每層培養盤上而提供液態植菌或添加液體饋料，以供應植菌與微生物發酵時所需的液態養分，并由該反應槽內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入該氣體管線內并分流至每一支氣管線，經由擴散該氣體于每層培養盤而提供好氧氣體與溫度控制且具散熱作用，以供應微生物發酵時所需的氧氣，并由該反應槽內上方的出氣口排出；
(E)透過該觀察窗檢視發酵與微生物生長狀況，并于發酵完畢后進行干燥，干燥后的培養基將經由該收集盤收集，藉此獲得發酵產品。
[0007]所述反應槽為一體成形，其槽體外型為圓柱或方形。
[0008]所述反應槽為活動槽體,其具有一將反應槽移動至一隧道式滅菌爸滅菌的車輪。
[0009]所述反應槽為固定槽體，是經強化結構形成的壓力容器，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，或作為添加液態饋料的動作。
[0011]所述全功能固態發酵裝置進一步包括干燥循環單元，該干燥循環單元包含于該反應槽正面槽蓋與其對面槽體分別設置的熱干氣體入口及熱干氣體出口、以及于該反應槽正面槽蓋與其對面槽體設置的數個熱氣分散口，每一熱氣分散口至少對應一培養盤置放層，用以提供均勻熱氣分散至每一培養盤置放層。
[0012]所述反應槽槽體為壓力容器，其熱干氣體的出口連接一真空抽氣管以進行真空干燥。
[0013]所述干燥循環單元視需求取代權利要求1中的氣體內部管線。
[0014]所述產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盤的底盤由該培養盤的正面抽出，干燥后的培養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發酵生產流程不連貫性的缺點，并以構造簡單的盤式發酵結構，集合滅菌、植菌、培養、干燥及采收等生產流程于一體，可達到省時節能、生產流程連貫、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設備卻可達到自動化量產的目標。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的裝置正面架構示意圖。
[0017]圖2是本發明的裝置側面架構示意圖。
[0018]圖3是本發明的培養盤底盤抽出示意圖。
[0019]標號說明:
全功能固態發酵裝置100反應槽10
觀察窗11槽蓋12
車輪13活動層架20
培養盤置放層21培養盤30
底盤31液體內部管線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干燥循環單元60
熱干氣體入口 61熱干氣體出口 62
熱氣分散口 63產物采收單元70
收集盤71采收桶72 培養基I。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1至圖3所示，分別為本發明的裝置正面架構示意圖、本發明的裝置側面架構示意圖、及本發明的培養盤底盤抽出示意圖。如圖所示:本發明為一種全功能高效食藥用菌固態發酵系統進行固態發酵的方法，本方法依據圖示所示的固態發酵裝置可用以提供進行滅菌、植菌、培養、干燥及采收等固態發酵生產流程，其至少包括下列步驟:
(A)提供一個集合滅菌、植菌、培養、干燥及采收等生產流程于一體的全功能固態發酵裝置100,其包含一反應槽10,其側面設置有一觀察窗11,正面則設置有一可掀開的槽蓋12 ;一設置在該反應槽10內的活動層架20，其底部簍空并具有一層以上的培養盤置放層21 ;至少一置放于該底部簍空的活動層架20上的培養盤30,每一培養盤30堆棧于一培養盤置放層21，且每一培養盤30具有一底盤31 ;—設置在該反應槽10內的液體內部管線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上連接有數條噴灑管線44，每一噴灑管線44設置于每一培養盤置放層21上方；一設置在該反應槽10內的氣體內部管線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上連接有數條支氣管線54，每一支氣管線54設置于每一培養盤置放層21之間；一干燥循環單元60，其包含于該反應槽10正面槽蓋12與其對面槽體分別設置的一熱干氣體入口 61及一熱干氣體出口 62、以及于該反應槽10正面槽蓋12與其對面槽體設置的數個熱氣分散口 63，每一熱氣分散口 63至少對應一培養盤置放層21以形成良好的干燥循環系統，并可于通上熱干空氣后即可進行干燥流程；及一產物采收單元70，其包含一設置于該反應槽10內底部向內傾斜似漏斗狀的收集盤71、以及一設置于該反應槽10外底部的采收桶72。
[0021](B)提供數個培養基I,將每一培養基I充填于培養盤30上；
(C)將一液體透過該液體管線入口 43導入該液體管線41內并分流至每一噴灑管線44，經由均勻噴灑該液體于每層培養盤30上而提供液態植菌或添加液體饋料，以供應植菌與微生物發酵時所需的液態養分，并由該反應槽10內下方的排水孔42排放多余