本發明涉及發酵設備，具體為一種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法。

背景技術：

1、厭氧發酵罐是工業微生物培養的常見設備，其主要結構包括罐體、攪拌系統、溫度控制系統、壓力傳感器、通氣系統、ph控制系統和計量控制系統。發酵罐通常由不銹鋼制成，有較高的耐腐蝕性和耐用性，設計注重結構嚴密，以避兔污染，并便于清洗和維護。酸奶發酵的基本原理是通過在牛奶中接種乳酸菌，使其在合適的條件下大量繁殖，將牛奶中的乳糖分解成乳酸。這一過程不僅改變了牛奶的形態和口感，還使其營養價值得到提升，例如發酵后的酸奶中含有更多的乳酸，有助于人體對鈣、鐵等礦物質的吸收，同時乳酸菌還產生一些維生素等營養物質，對人體健康有益。

2、當厭氧發酵罐應用于酸奶發酵時存在一定的缺陷：在發酵過程中、溫度不當、攪拌速率控制不當等客觀因素都會使得酸奶出現結塊現象，降低了酸奶的發酵質量，現有技術中通過控制攪拌速率或攪拌時間來處理結塊問題，但是處理效率較低，攪拌的變化還使得原本正常的酸奶原料的發酵進程改變，進而導致氣泡以及蛋白質變性的問題；其次，發酵時間長達數個小時，在發酵過程中若需要了解酸奶的發酵狀態則需要將酸奶取樣檢測，現有設備僅能通過罐體底部的排料設備排出酸奶作為樣品，但該樣品僅代表罐體底部的發酵狀況，無法全面體現反應罐體內部整體的發酵質量。

技術實現思路

1、針對現有技術的不足，本發明提供了一種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法，具備方便處理結塊以及取樣等優點，解決了現有厭氧發酵罐處理凝塊的方式不當以及發酵時對于罐體內原料取樣具有局限性的問題。

2、為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種厭氧發酵罐，包括罐體，所述罐體側壁設置有取樣管道，所述罐體中設置有主攪拌組件、泵送組件、篩籃、副攪拌組件和轉運組件；

3、所述取樣管道設置為水平且貫穿罐體側壁的方管，所述取樣管道位于罐體外部一端安裝有活動門，所述取樣管道用于罐體外收取樣品；

4、所述泵送組件包括豎直設置在罐體中心的收集管，所述收集管上連接多個有均勻排布的支管組，所述支管組包括多個環形陣列分布的延伸管，所述收集管底端安裝有主閥門，所述延伸管上均安裝有副閥門，所述泵送組件用于收集罐體內部各層的原料并向篩籃內輸送；

5、所述篩籃與罐體頂壁固定連接，所述篩籃用于接收原料并篩分結塊；

6、所述副攪拌組件包括設置在篩籃內的副攪拌桿，所述副攪拌組件用于破碎篩籃中的結塊；

7、所述轉運組件包括能夠往返移動于篩籃和延伸管之間的夾具，所述轉運組件用于接收落入篩籃前的原料并移送至取樣管道中；

8、在發酵過程中若出現結塊，泵送組件和副攪拌組件運轉，收集管收集原料并輸入到篩籃中，使原料中的結塊被篩籃收集，并且副攪拌桿對篩籃中的結塊進行破碎處理，若需要收集罐體中的原料作為樣品，則在夾具上預先裝配試管，啟動泵送組件的同時控制主閥門和副閥門，進而收集罐體內不同層級的原料并輸送至篩籃內，此時轉運組件運轉，迫使攜帶有試管的夾具先移動至篩籃上收集原料，再移送至取樣管道中。

9、優選地，所述泵送組件還包括固定在罐體頂壁的輸送泵，所述收集管頂端與輸送泵輸入端固定連接，所述輸送泵的輸出端固定有輸出管，所述輸出管一端貫穿罐體頂壁并且延伸至篩籃上方，所述延伸管一端與收集管固定連接，所述延伸管另一端向收集管一側延伸并且向下傾斜。

10、優選地，所述篩籃底壁和側壁均設置有篩孔，所述篩籃外壁固定有支桿，所述支桿頂端與罐體內頂壁固定連接。

11、優選地，所述副攪拌組件包括固定在罐體頂壁的副電機，所述副電機輸出軸貫穿罐體頂壁并與罐體頂壁轉動連接，所述副攪拌桿頂端與副電機輸出軸固定連接，所述副攪拌桿底端延伸至篩籃內。

12、優選地，所述轉運組件包括固定在支桿上的滑軌，所述滑軌一端向篩籃延伸，所述滑軌另一端向取樣管道延伸，所述滑軌內滑動連接有滑塊，所述滑軌一端固定連接有驅動電機，所述驅動電機輸出軸固定有驅動螺桿，所述驅動螺桿與滑軌方向一致，所述驅動螺桿兩端分別與滑軌兩端轉動連接，所述驅動螺桿貫穿滑塊并與滑塊螺紋連接，所述夾具安裝在滑塊上。

13、優選地，所述夾具包括頂部設置有開口的圓筒，所述圓筒側壁活動插接有固定銷，所述固定銷位于圓筒外部一端與圓筒外壁之間固定連接有彈簧，所述彈簧套設在固定銷外側。

14、優選地，所述圓筒外壁固定連接有橫軸，所述橫軸一端固定連接有連接塊，所述連接塊頂部固定有豎軸，所述豎軸通過主軸承座安裝在滑塊上，所述連接塊和主軸承座之間連接有扭簧，所述扭簧套設在豎軸上，所述豎軸頂端固定連接有調節齒輪，所述滑軌表面固定連接有與調節齒輪匹配的調節齒條。

15、優選地，所述取樣管道位于罐體內部一端安裝有兩個對稱設置的密封門，兩個所述密封門相對的一側邊緣設置有與橫軸匹配的凹口，兩個所述密封門相背的一側邊緣固定有基軸，所述基軸通過副軸承座安裝在取樣管道端部，所述基軸底端固定連接有蝸輪，所述取樣管道端部下邊緣還設有雙蝸桿，所述雙蝸桿與兩個蝸輪均嚙合，所述雙蝸桿通過縱軸承座安裝在取樣管道端部，所述雙蝸桿一端固定有副同步輪，所述滑軌底部設有驅動軸，所述驅動軸通過橫軸承座安裝在滑軌底部，所述驅動軸一端固定有驅動齒輪和主同步輪，所述主同步輪與副同步輪之間連接有同步帶，所述滑塊底部固定有與驅動齒輪匹配的驅動齒條。

16、優選地，所述主攪拌組件用于對罐體內部原料攪拌，所述主攪拌組件包括固定在罐體頂壁的攪拌電機，所述攪拌電機輸出軸固定有豎桿，所述豎桿頂端與罐體頂壁轉動連接，所述豎桿底端延伸至罐體內并且固定有主動齒輪，所述主攪拌組件還包括多個豎向疊放并且固定的攪拌子件，所述攪拌子件包括下套管和上套管，所述下套管和上套管均與收集管轉動連接，所述上套管兩側均固定有上槳葉，所述下套管兩側均固定有下槳葉，所述上槳葉端部和下槳葉端部之間固定有連接桿，所述連接桿上固定有側螺旋刮刀，所述側螺旋刮刀的邊緣與罐體內側壁貼合，最上方的攪拌子件的上套管頂部固定有從動齒輪，所述從動齒輪與主動齒輪嚙合，最下方的攪拌子件的下套管側壁固定有安裝桿，所述安裝桿端部固定有下螺旋刮刀，所述下螺旋刮刀的邊緣與罐體內底壁貼合。

17、本發明還公開了一種酸奶生產的發酵方法，該種酸奶生產的發酵方法使用了上述的一種厭氧發酵罐。

18、與現有技術相比，本發明提供了一種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法，具備以下有益效果：

19、1、該種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法，本罐體通過設置取樣管道、泵送組件、篩籃、副攪拌組件以及轉運組件，泵送組件運轉時能夠向篩籃中輸送原料，使得結塊被統一收集在篩籃中，然后再通過副攪拌組件統一破碎處理，相比現有技術處理效率更高，對原料中正常發酵且未結塊的部分不會造成不良影響，保證了發酵質量，并且泵送組件還能夠泵送不同高度層的原料，再利用轉運組件進一步將原料收集并移送至取樣管道中，方便了對罐體內部不同高度層的原料進行采樣和快速取樣，樣品原料能夠更好的反應罐體內部的發酵狀況，方便了對發酵過程的分析及改進，自動化程度高。

20、2、該種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法，通過設置兩個密封門，能夠提高取樣管道靠近罐體內部一端的密封性能，避免罐體內外的氣體交換，保證了罐體內部發酵環境的穩定，并且密封門能夠在夾具移動的過程中實現啟閉，避免了干涉圓筒進出取樣管道。

21、3、該種厭氧發酵罐及用于酸奶生產的發酵方法，通過設置主攪拌組件，利用攪拌組件驅動上槳葉、下槳葉、側螺旋刮刀和下螺旋刮刀轉動，其中上槳葉和下槳葉用于攪拌酸奶原料，提高發酵效果，側螺旋刮刀和下螺旋刮刀則分別清理罐體內側壁和內底壁，避免罐體內壁形成較厚的結塊，既能夠提高酸奶產出率，也能夠緩解后續的清潔壓力。