發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置，屬于教學實驗設備領域。本實用新型的目的在于提出一種實時監控發酵飼料開封后有氧穩定性溫度變化的發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置。本實用新型是由保溫隔熱蓋板、保溫隔熱箱體、保溫隔熱底板和樣本料桶構成。本實用新型的箱體和上下蓋板在材料上選擇的導熱系數極低的隔熱材料以及箱體和上下蓋板的通氣槽和通氣孔設計，能夠在實現被測樣本與外界環境保持空氣暢通的同時，消除了二次發酵過程中產生的熱量與外界環境的熱量交換現象，有效解決了目前方法中存在的通風與保溫的現實矛盾。本實用新型采取的單體多單位設計，實現了同時對多個樣本進行有氧穩定性實驗的功能，有效的提高了實驗效率、準確性和平行性。本實用新型結構簡單、經濟適用、操作便利、易于加工。
【專利說明】
發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于教學實驗設備領域。

【背景技術】
[0002]發酵飼料的有氧穩定性是指發酵飼料在發酵容器開放后保持新鮮不變質的能力。當發酵容器打開后，發酵飼料暴露于空氣中，由于好氧微生物分解乳酸和殘余的可溶性碳水化合物，產生CO2，同時分解蛋白質和氨基酸為氨或胺類物質，有氧腐敗產生大量熱量，導致飼料發生霉變腐敗。有氧穩定性作是發酵飼料的自身特性，因此常作為評定發酵飼料特別是青貯飼料發酵品質的重要指標之一，被廣泛應用于飼料加工、草食家畜生產以及發酵詞料相關科研等領域。
[0003]目前國內外對于發酵飼料有氧穩定性程度的評價主要是有微生物培養法和溫度檢測法。微生物培養法是通過對開封后的發酵飼料連續取樣，通過對乳酸菌、酵母菌、霉菌和好氧性細菌的計數，進而確定其有氧穩定程度。這種方法雖然能夠從微生物變化角度準確把握發酵飼料的好氧穩定性，但對實驗室條件要求較高，且耗時耗力，工作量極大，重復性差，對于無一定微生物實驗操作技能的人員，極易出現各種處理間的菌落交叉感染現象。溫度檢測法是通過對開封后的發酵飼料中心溫度的實時跟蹤，記錄出其核心溫度比外界溫度高出2°C所需的小時數。以往利用此技術進行發酵飼料有氧穩定性評定時，由于盛裝飼料進行二次發酵的容器型號、材質、隔熱效果等因素不統一，直接影響實時監測的溫度的準確度，從而給有氧穩定性評價帶來系統誤差，無法滿足發酵飼料品質評定的標準化要求。


【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提出一種實時監控發酵飼料開封后有氧穩定性溫度變化的發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置。
[0005]本實用新型是由保溫隔熱蓋板、保溫隔熱箱體、保溫隔熱底板和樣本料桶構成，
[0006]保溫隔熱蓋板:保溫隔熱蓋板上有蓋板通氣槽，保溫隔熱蓋板四周有蓋板架，兩側的蓋板架有與蓋板通氣槽相通的蓋板通氣孔；在蓋板通氣槽上開有與外界相通的蓋板感溫探孔；
[0007]保溫隔熱箱體:保溫隔熱箱體中間有貫通的料桶槽，在保溫隔熱箱體下面有凹入插槽，插槽的側壁上有箱體通孔；
[0008]保溫隔熱底板:在保溫隔熱底板上有底板隔熱板,在底板隔熱板上有底板通氣槽；
[0009]樣本料桶:在樣本料桶的上蓋上有上蓋感溫探孔，樣本料桶地面上有料桶通氣孔；
[0010]其中:蓋板感溫探孔對應料桶槽上蓋上的上蓋感溫探孔；料桶槽內放置樣本料桶；底板隔熱板與插槽對應，并且底板通氣槽兩端與箱體通孔對應；料桶通氣孔與底板通氣槽對應。
[0011]本實用新型解決現有技術存在的設備簡易、隔熱措施不一、系統誤差大及影響發酵飼料有氧穩定性評定準確度的問題，實現對發酵飼料有氧穩定性溫度的有效實時監控。在監控發酵飼料有氧穩定性溫度的變化時，標準容積的料桶能夠實現被測樣本之間在質量上的平行性；箱體蓋板、箱體和箱體底板的隔熱設計能夠有效實現被測樣本之間以及被測樣本與外界環境之間的熱量交換，實現每個被測樣本能夠在各自測定單元內的獨立性。本實用新型一方面在蓋板、箱體和底板的用材上采用了隔熱保溫材料，另一方面在蓋板、箱體和底板上設計了通氣孔以及連接通氣孔的通氣槽，盛裝被測樣本的料桶可通過通氣孔和通氣槽，在獲得隔熱保溫功能的同時實現被測樣本與外界環境的氣體交換，進而實現各被測樣本開封后順利完成二次發酵其互不影響的目的。
[0012]本實用新型的箱體和上下蓋板在材料上選擇的導熱系數極低的隔熱材料以及箱體和上下蓋板的通氣槽和通氣孔設計，能夠在實現被測樣本與外界環境保持空氣暢通的同時，消除了二次發酵過程中產生的熱量與外界環境的熱量交換現象，有效解決了目前方法中存在的通風與保溫的現實矛盾。本實用新型采用的樣本盛料系統與保溫隔熱系統分離設計，便于每個被測樣本在實驗過程隨時取樣且互不干擾。此外，本實用新型采取的單體多單位設計，實現了同時對多個樣本進行有氧穩定性實驗的功能，有效的提高了實驗效率、準確性和平行性。本實用新型結構簡單、經濟適用、操作便利、易于加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型保溫隔熱蓋板結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型圖1A-A向結構示意圖；
[0015]圖3是本實用新型圖1的左視圖；
[0016]圖4是本實用新型保溫隔熱箱體結構示意圖；
[0017]圖5是本實用新型圖4B-B向結構示意圖；
[0018]圖6是本實用新型圖4C-C向結構示意圖；
[0019]圖7是本實用新型保溫隔熱底板結構示意圖；
[0020]圖8是本實用新型圖7左視圖；
[0021]圖9是本實用新型樣本料桶結構示意圖；
[0022]圖10是玉米青秸桿青貯開封后發酵容器中心溫度隨接觸空氣時間的變化；
[0023]圖11是全株玉米青貯開封后發酵容器中心溫度隨接觸空氣時間的變化；
[0024]圖12是本實用新型立體效果分解圖。

【具體實施方式】
[0025]本實用新型是由保溫隔熱蓋板2、保溫隔熱箱體7、保溫隔熱底板13和樣本料桶15構成，
[0026]保溫隔熱蓋板2:保溫隔熱蓋板2上有蓋板通氣槽4，保溫隔熱蓋板2四周有蓋板架1，兩側的蓋板架I有與蓋板通氣槽4相通的蓋板通氣孔5 ;在蓋板通氣槽4上開有與外界相通的蓋板感溫探孔3 ；
[0027]保溫隔熱箱體7:保溫隔熱箱體7中間有貫通的料桶槽6，在保溫隔熱箱體7下面有凹入插槽9，插槽9的側壁10上有箱體通孔8 ；
[0028]保溫隔熱底板13:在保溫隔熱底板13上有底板隔熱板12，在底板隔熱板12上有底板通氣槽11 ;
[0029]樣本料桶15:在樣本料桶15的上蓋14上有上蓋感溫探孔16，樣本料桶15地面上有料桶通氣孔17 ；
[0030]其中:蓋板感溫探孔3對應料桶槽6上蓋上的上蓋感溫探孔16 ;料桶槽6內放置樣本料桶15 ;底板隔熱板12與插槽9對應，并且底板通氣槽11兩端與箱體通孔8對應；料桶通氣孔17與底板通氣槽11對應。
[0031]以下結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0032]樣本盛裝系統包括料桶蓋(上蓋14)、料桶感溫探孔(上蓋感溫探孔16)、料桶體(樣本料桶15)、料桶底和料桶通氣孔。料桶蓋和料桶體之間為塑料膠帶連接，便于拆裝。料桶蓋采用聚乙烯塑料，料桶蓋中心處開有直徑為1mm的料桶感溫探孔。料桶底和料桶體之間為膠體連接，二者合為一體。料桶底采用聚乙烯塑料，料桶底中心處開有直徑為20mm的料桶通氣孔。料桶體采用聚氯乙烯(PVC)材料，料桶容積為1L。
[0033]保溫隔熱系統包括保溫隔熱蓋板、保溫隔熱箱體和保溫隔熱底板。蓋板在箱體上方，二者通過鎖扣自由連接。箱體在底板上方，箱體底部的凹陷結構與底板頂部凸出結構連接。
[0034]蓋板結構包括蓋板通氣孔、蓋板通氣槽、蓋板感溫探孔、蓋板隔熱板(保溫隔熱蓋板內部的保溫材料)和蓋板架(包覆于保溫隔熱蓋板四周的支架，用于增加保溫隔熱蓋板的強度)，其中蓋板隔熱板和蓋板架組成保溫隔熱蓋板。蓋板隔熱板位于蓋板架內，二者由膠體連接合為一體。蓋板通氣孔對稱分布于蓋板架長邊兩側，由位于蓋板隔熱板內面的蓋板通氣孔槽相連接。蓋板感溫探孔透過蓋板隔熱板，與蓋板通氣槽相通。蓋板通氣孔直徑為1mm ;蓋板感溫探孔位于蓋板隔熱板為1mm ;蓋板通氣槽寬度為1mm,深度為1mm,長度具體尺寸與蓋板架的寬度一致。蓋板隔熱板采用保溫隔熱材料，要求導熱系數< 0.028W/M.K，抗壓強度> 220Ka ;蓋板架采用木質材料，四邊框架由鉚釘連接。
[0035]箱體結構包括箱體通氣孔、料桶槽、箱體隔熱內膽和箱體外壁，其中箱體外壁包覆在箱體隔熱內膽四周，用來增加箱體隔熱內膽的強度，箱體隔熱內膽和箱體外壁構成保溫隔熱箱體。箱體通氣孔對稱分布于箱體外壁的長邊兩側下緣。料桶槽位于箱體隔熱內膽內。箱體外壁位于箱體隔熱內膽外部四周，二者通過膠體連接合為一體。其中，箱體通氣孔直徑為10mm。料桶槽高度與所述料桶體相同，料桶槽內徑要求比料桶體外徑多1mm，便于料桶體在料桶槽內自由出入。箱體隔熱內膽采用保溫隔熱材料，要求導熱系數< 0.028W/M.K，抗壓強度> 220KPa ;箱體外壁采用木質材料，四面由鉚釘連接。
[0036]底板結構包括底板通氣槽、底板通氣孔、底板隔熱板和底板外底。底板通氣孔位于底板通氣槽上；底板通氣槽位于底板隔熱板上方；底板通氣槽兩端與所述的箱體通氣孔相對應；底板隔熱板位于底板外底上方，二者通過膠體連接合為一體。底板通氣孔直徑為20mm，深度1mm ;底板通氣槽寬度為10mm，深度為10mm，長度具體尺寸與底板隔熱板的寬度一致。底板隔熱板采用保溫隔熱材料，要求導熱系數彡0.028W/M.K，抗壓強度> 220KPa ；底板外底采用木質材料。
[0037]用于溫度實時監控的系統包括熱敏探頭和溫度記錄器。熱敏探頭一端連接溫度記錄器，一端通過所述的蓋板感溫探孔和所述的料桶感溫探孔，插入所述的料桶體中心處。
[0038]整個裝置除蓋板架和箱體外壁的木質部分由金屬鉚釘連接外，其余部分均由保溫隔熱材料和木質材料通過膠體粘合而成。在保證裝置達到保溫隔熱且內部通風的前提下，使整個裝置的各個部分合理布局、體量最輕。
[0039]本實用新型發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置的對照試驗
[0040]試驗設計和方法:
[0041]試驗一選取的試驗材料是利用剛收獲成熟玉米后的玉米青秸桿調制的玉米青秸桿青貯；試驗二選取的實驗材料是全株玉米青貯。兩種試驗青貯飼料均是經過45天厭氧發酵，開封后采用V-score青貯飼料發酵品質評價體系判定為優質發酵的青貯飼料。兩個試驗的對照組均是使用常規聚乙烯塑料桶作為承裝容器進行的試驗；而試驗組為使用發酵飼料有氧穩定性測定裝置進行的試驗。常規聚乙烯塑料桶與發酵飼料有氧穩定性測定裝置內膽容積均為1L。試驗采用多路溫度記錄儀對兩種試驗容器的中心溫度進行連續記錄。每個試驗進行三個重復。
[0042]結果與分析:
[0043]圖10顯示了玉米青秸桿青貯開封后發酵容器中心溫度隨接觸空氣時間的變化。試驗一的試驗組在開封后81h達到33.17°C，形成單一的發熱高峰。這種具有單一發熱高峰的二次發酵屬于由霉菌單獨引起的二次發酵類型。對照組雖在78llh形成發熱最高峰，但溫度只有達到24.1°C。而在開封后132h后又形成了一個小的發熱高峰，但溫度仍然較低，且只高出室溫3.3°C。對照組的第一個發熱高峰時間與試驗組幾乎同步，只是溫度較低。可以判斷對照組同樣屬于霉菌單獨型二次發酵。對照組在暴露后期雖然再次出現發熱高峰，但這不屬于發酵飼料自審性質所致，而是由于對照組使用了敞開式塑料容器，飼料表面與空氣接觸部分感染了外界的酵母菌所引起的。
[0044]圖11顯示了全株玉米青貯開封后發酵容器中心溫度隨接觸空氣時間的變化。在試驗二中，試驗組分別在開封58h和277h后形成了兩個發熱高峰。這種具有兩個發熱高峰的二次發酵屬于由酵母菌和霉菌先后交替作用的酵母-霉菌型二次發酵。本試驗結果符合經典二次發酵理論。而采用常規聚乙烯塑料桶進行的對照組也同樣形成了與試驗組相似的二次發酵趨勢，只是在整個二次發酵過程中的溫度一直低于試驗組。這主要是由于對照組的保溫隔熱效果不如試驗組，致使發酵容器中心溫度通過容器外壁散失到外部。
[0045]圖廣圖8的平面視圖中的開槽是縱向開槽時的狀態圖，而圖12的立體效果圖是橫向開槽時的效果圖。如果需要也可以橫縱均可以開槽。
【權利要求】
1.一種發酵飼料有氧穩定性溫度實時監控實驗裝置，其特征在于:是由保溫隔熱蓋板(2)、保溫隔熱箱體(7)、保溫隔熱底板(13)和樣本料桶(15)構成， 保溫隔熱蓋板(2):保溫隔熱蓋板(2)上有蓋板通氣槽(4)，保溫隔熱蓋板(2)四周有蓋板架(1)，兩側的蓋板架(I)有與蓋板通氣槽(4)相通的蓋板通氣孔(5);在蓋板通氣槽(4)上開有與外界相通的蓋板感溫探孔(3)； 保溫隔熱箱體(7):保溫隔熱箱體(7)中間有貫通的料桶槽(6)，在保溫隔熱箱體(7)下面有凹入插槽(9)，插槽(9)的側壁(10)上有箱體通孔(8)； 保溫隔熱底板(13):在保溫隔熱底板(13)上有底板隔熱板(12)，在底板隔熱板(12)上有底板通氣槽(11); 樣本料桶(15):在樣本料桶(15)的上蓋(14)上有上蓋感溫探孔(16)，樣本料桶(15)地面上有料桶通氣孔(17)； 其中:蓋板感溫探孔(3)對應料桶槽(6)上蓋上的上蓋感溫探孔(16);料桶槽(6)內放置樣本料桶(15);底板隔熱板(12)與插槽(9)對應，并且底板通氣槽(11)兩端與箱體通孔(8)對應；料桶通氣孔(17)與底板通氣槽(11)對應。
【文檔編號】A23N17/00GK203952375SQ201420403905
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】王鵬, 張嘉保, 丁雪梅 申請人:吉林大學