【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚谷氨酸制备技术，具体涉及一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法。
技术介绍
1、γ-聚谷氨酸能溶于水、可生物降解、可食用、对人体无毒性、对环境无污染。由于其特殊的物理和化学特性，可以在食品制作中作为增稠剂、在医药行业作为药物载体、保湿剂等，广泛用于食品、医药和化妆品行业中，在农业中也可以作为保水剂，果蔬的保鲜剂、防冻剂，也可以作为水处理过程中的絮凝剂和重金属螯合剂等。
2、γ-聚谷氨酸在制备过程中，其原料可采用玉米糖化液、麦芽糖液或是纳他霉素发酵酶解液等其他原料酶解副产品或是酶解废液，从而可以有效降低γ-聚谷氨酸的制备成本，同时也可以进行资源的充分利用。
3、在γ-聚谷氨酸的制备发酵工程中，为了将废液中的各种成分充分混匀，以确保菌群可获得充足的营养物质，以及促进氧气传递以及温度、ph值的均一，防止菌体沉积和结块的情况发生，在进行发酵过程中，需要适当地对发酵罐中的液体进行搅拌处理。常规的搅拌器在进行搅拌时，其通过带动发酵罐中的液体进行整体转动，并将底层的液体向上输送，而上层的液体在自重作用下向下流动，使得发酵罐内部液体存在位移差，从而实现液体的搅拌混合，上述搅拌方式虽然可以实现对废液中各种成分的充分混匀，但是，其所需要花费的时间较长，使得在γ-聚谷氨酸的制备效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术
3、搅拌轴，其外部自上而下固定连接有两组连接套，两组所述连接套的外部分别呈圆环状等距固定连接有若干第一搅拌叶和第二搅拌叶，所述第一搅拌叶与第二搅拌叶均倾斜设置，且所述第一搅拌叶与第二搅拌叶对称分布，所述发酵罐内部且位于相互靠近的第一搅拌叶与第二搅拌叶之间形成有扩散部，所述搅拌轴转动时，可驱动第一搅拌叶与第二搅拌叶转动将发酵罐内部上下层的液体向扩散部处输送进行碰撞混合；
4、辅助混合机构，其设置在第一搅拌叶与第二搅拌叶的表面，所述辅助混合机构包括固定连接在第一搅拌叶以及第二搅拌叶背面的连接盒，所述第一搅拌叶与第二搅拌叶正面开设有进液口，所述连接盒的内部开设有集液槽与排液槽，所述集液槽与排液槽之间开设有连通槽，所述连接盒的内部设置有导流组件，所述导流组件用于对排液槽中排出的液体流向进行导向。
5、进一步的，所述集液槽与进液口相连通，且所述连通槽的槽口面积值小于进液口的槽口面积值，进液口的液体流通量大于连通槽的液体流通量，使得从连通槽进入集液槽中的液体，其流入速度大于其排出速度，从而会在集液槽中出现汇聚，使得集液槽内部液压增大，进而使得从连通槽处排出的液体流速更快，可以扩散的范围更广。
6、进一步的，所述导流组件包括转动连接在排液槽内壁的转轴，所述转轴的外部固定连接有导流板，所述导流板的上下两侧面分别固定连接有若干隔板，相邻所述隔板之间形成有导流方向不一的流道，所述转轴的外部设置有驱动单元，所述驱动单元用于驱动导流板往复摆动对连通槽处流出的液体进行流动导向，导流板在上下摆动过程中，其会带动其表面设置的隔板进行同步摆动，使得在导流板与流道的配合导向作用下，使得从连通槽处喷洒出的液体可以向不同方向进行流动扩散，使得发酵罐中废液的混合效率更高。
7、进一步的，所述驱动单元包括开设在连接盒内部的叶轮槽，所述叶轮槽的内壁转动连接有叶轮，所述连接盒的内部开设有空腔，所述空腔内部转动连接有与叶轮同轴固定连接的转轮，所述转轮的外表面转动连接有联动杆，所述转轴的外部固定连接有齿轮，所述齿轮的外部啮合有齿条，所述连接盒的内侧面开设有导向槽。
8、进一步的，所述叶轮槽的两端分别与进液口以及集液槽相连通，所述叶轮的位置与进液口相适配，所述进液口处液体进入并从叶轮槽内部流过时，流动的液体可驱动叶轮转动。
9、进一步的，所述联动杆的两端分别与转轮以及齿条表面转动连接，所述齿条与导向槽的内侧面滑动连接，且所述导向槽的尺寸规格均与齿条相匹配，所述转轮转动时，所述联动杆可驱动齿条沿着导向槽沿着内壁往复滑动。
10、进一步的，还包括：充氧机构，其设置在发酵罐的内部 ，所述充氧机构包括自上而下依次等距固定连接在发酵罐内壁的上环管、中环管以及下环管，所述中环管与上环管之间以及中环管与下环管之间呈圆环状固定连通有若干竖管，所述发酵罐的内部设置有若干直径依次降低的内环管，相邻所述内环管之间以及内环管与中环管之间固定连通有若干呈圆环分布的横管，所述内环管、中环管以及横管的上下表面均开设有若干第一单向气孔，所述上环管、下环管以及竖管远离发酵罐内壁的一侧开设有第二单向气孔，所述上环管的顶部固定连接有外接气管。
11、进一步的，所述中环管以及若干内环管均设置在同一水平面，且所述中环管以及若干内环管均设置在扩散部的中部位置，而所述上环管与下环管分别设置在扩散部的顶部边缘位置以及底部边缘位置。
12、一种聚谷氨酸生产用废液发酵生产方法，应用于上述所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，包括以下步骤：
13、s1、向发酵罐中送入待发酵的废液，并将培养好的菌株接种至处理好的废液中；
14、s2、通过第一搅拌叶、第二搅拌叶以及辅助混合机构对发酵罐中的废液进行搅拌混合；
15、s3、在废液混合过程中，通过外接气管向上环管内部送入氧气，使得第一单向气孔与第二单向气孔将氧气喷至混合过程中的废液中；
16、s4、提供适合的温度、ph值等，开始进行发酵。
17、与现有技术相比，本专利技术提供的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法，具备以下有益效果：
18、1、该聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法，通过第一搅拌叶与第二搅拌叶转动将发酵罐中上下层液体向中层扩散部进行输送，使得两股可在扩散部处进行碰撞扩散并相互渗透，从而使得废液中各种物质的混合以及分布较为均匀。
19、2、该聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法，通过辅助混合机构的使用，可以在第一搅拌叶与第二搅拌叶对废液进行输送过程中，对第一搅拌叶与第二搅拌叶处的部分废液进行导向扩散，使得该部分废液可以分成多股扩散至主体废液中，从而有利于提高废液的中各种物质的混合效率，同时也可以使得扩散效果更好。
20、3、该聚谷氨酸生产用废液发酵装置及其生产方法，通过充氧机构的使用，可以在上下层废液在扩散部碰撞并向四周扩散的同时，沿竖直方向向水平扩散的废液中进行氧气的补充，并在水平扩散的废液与发酵罐内壁接触后向上或是向下流动对液体输送的空缺进行填充时，沿着水平方向向竖直扩散的废液中进行氧气的补充，使得氧气与废液的接触面积增大，从而可以更好的向废液中填充氧气，并且，使得氧气的分布更为均匀。
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1.一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，包括发酵罐（1），其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述集液槽（63）与进液口（62）相连通，且所述连通槽（65）的槽口面积值小于进液口（62）的槽口面积值。
3.根据权利要求2所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述导流组件（66）包括转动连接在排液槽（64）内壁的转轴（661），所述转轴（661）的外部固定连接有导流板（662），所述导流板（662）的上下两侧面分别固定连接有若干隔板（663），相邻所述隔板（663）之间形成有导流方向不一的流道（664），所述转轴（661）的外部设置有驱动单元（665），所述驱动单元（665）用于驱动导流板（662）往复摆动对连通槽（65）处流出的液体进行流动导向。
4.根据权利要求3所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述驱动单元（665）包括开设在连接盒（61）内部的叶轮槽（6651），所述叶轮槽（6651）的内壁转动连接有叶轮（6652），所述连接盒（61）的内部开设有空腔，所述空腔
5.根据权利要求4所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述叶轮槽（6651）的两端分别与进液口（62）以及集液槽（63）相连通，所述叶轮（6652）的位置与进液口（62）相适配，所述进液口（62）处液体进入并从叶轮槽（6651）内部流过时，流动的液体可驱动叶轮（6652）转动。
6.根据权利要求5所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述联动杆（6654）的两端分别与转轮（6653）以及齿条（6656）表面转动连接，所述齿条（6656）与导向槽（6657）的内侧面滑动连接，且所述导向槽（6657）的尺寸规格均与齿条（6656）相匹配，所述转轮（6653）转动时，所述联动杆（6654）可驱动齿条（6656）沿着导向槽（6657）沿着内壁往复滑动。
7.根据权利要求6所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述中环管（72）以及若干内环管（75）均设置在同一水平面，且所述中环管（72）以及若干内环管（75）均设置在扩散部（8）的中部位置，而所述上环管（71）与下环管（73）分别设置在扩散部（8）的顶部边缘位置以及底部边缘位置。
9.一种聚谷氨酸生产用废液发酵生产方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，包括发酵罐（1），其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述集液槽（63）与进液口（62）相连通，且所述连通槽（65）的槽口面积值小于进液口（62）的槽口面积值。
3.根据权利要求2所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述导流组件（66）包括转动连接在排液槽（64）内壁的转轴（661），所述转轴（661）的外部固定连接有导流板（662），所述导流板（662）的上下两侧面分别固定连接有若干隔板（663），相邻所述隔板（663）之间形成有导流方向不一的流道（664），所述转轴（661）的外部设置有驱动单元（665），所述驱动单元（665）用于驱动导流板（662）往复摆动对连通槽（65）处流出的液体进行流动导向。
4.根据权利要求3所述的一种聚谷氨酸生产用废液发酵装置，其特征在于，所述驱动单元（665）包括开设在连接盒（61）内部的叶轮槽（6651），所述叶轮槽（6651）的内壁转动连接有叶轮（6652），所述连接盒（61）的内部开设有空腔，所述空腔内部转动连接有与叶轮（6652）同轴固定连接的转轮（6653），所述转轮（6653）的外表面转动连接有联动杆（6654），所述转轴（661）的外部固定连接有齿轮（6655），所述齿轮（6655）的外部啮合有齿条（6656），所述连接盒（61）的内侧面开设有导向槽（665...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕宝龙，时夫龙，董力青，王志远，王琼，
申请(专利权)人：宝鸡阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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