專利名稱:一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食用菌生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
在食用菌工廠化生產(chǎn)過程中，經(jīng)過蒸汽高溫消毒過的菌包要從100°C左右的溫度冷卻到15°c左右才能進行接種操作。
常用的冷卻菌包的方法是在密閉空間中自然冷卻，但冷卻時間太長。為了加快冷卻的進行，有他人通過不斷補入新鮮空氣使菌包上方的空氣處于流動狀態(tài)，來加快菌包的冷卻，但是，由于新鮮空氣中有大量的細菌和霉菌，菌包染菌率非常高。另外，公開號為CN1836485A的中國專利公開了一種食用菌菌包生產(chǎn)設(shè)備及方法，將高溫蒸汽消毒好的菌包通過管道送入冷卻槽，冷卻槽外裝有冷卻外套，冷卻外套一端開有冷卻介質(zhì)入口，另一端開有冷卻介質(zhì)出口。這種冷卻方法雖然在一定程度上縮短了冷卻時間，并且，由于在密閉空間中進行冷卻，也在一定程度上降低了染菌率，但是，仍然存在如下缺點(I)冷卻時間仍然比較長；(2)冷卻后的菌包溫度只能達到25°C左右，菌包成活率低；(3)高溫高濕的空氣在密閉的空間內(nèi)冷卻，會產(chǎn)生大量的冷凝水，潮濕的環(huán)境利于細菌和霉菌的滋生；(4)冷卻槽中的空氣塵埃容易沉積在菌包上，(5)原本存在于冷卻槽中未經(jīng)過凈化的空氣，仍然會造成菌包在冷卻過程中染菌。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能夠?qū)S化生產(chǎn)過程中食用菌菌包進行凈化冷卻的設(shè)備及方法，其可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備I，包括冷卻凈化室和用于凈化空氣的凈化箱，冷卻凈化室設(shè)有進料通道，冷卻凈化室內(nèi)部設(shè)有若干制冷風(fēng)機，冷卻凈化室的一側(cè)設(shè)有出氣口、除出氣口側(cè)外任一側(cè)設(shè)置進氣口，冷卻凈化室出氣口通過管道與凈化箱進氣口相連，凈 化箱出氣口處設(shè)有鼓風(fēng)機，凈化箱出氣口通過回流管道與冷卻凈化室進氣口相連。
采用設(shè)備I可進行兩種冷卻方法
冷卻方法1-1，主要包括以下步驟(1)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料通道進入冷卻凈化室；(2)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道內(nèi)的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；(3)高溫蒸汽和空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱過濾凈化；
(4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室內(nèi)的制冷風(fēng)機，對冷卻凈化室中的高溫蒸汽和空氣進行冷卻，從而將高溫菌包溫度從100°C左右冷卻至15±5°C。本冷卻方法1-1的優(yōu)點是(I)冷卻凈化室內(nèi)的空氣是流動的，減少了空氣塵埃在菌包上的沉積，加快了溫度下降；(2)凈化箱對冷卻凈化室內(nèi)的空氣和高溫蒸汽進行了凈化，為菌包冷卻提供潔凈的冷卻環(huán)境，使菌包在冷卻過程中不易染菌；(3)避免高溫高濕的空氣在密閉的空間內(nèi)冷卻，避免產(chǎn)生大量的冷凝水，避免環(huán)境潮濕，不利于細菌和霉菌的滋生；(4)使用制冷風(fēng)機對菌包進行冷卻，能夠快速達到接種溫度15±5°C，提高了接種的成活率；(5)縮短了冷卻時間。
冷卻方法1-1I，在冷卻方法1-1的基礎(chǔ)上做了改進將冷卻方法1-1中的步驟(I)與步驟(2)調(diào)整順序(I)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道中的空氣形成氣流循環(huán)回路，冷卻凈化室內(nèi)的空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱過濾凈化；(2)將經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料管道送入冷卻凈化室，其它步驟不變。
冷卻方法1-1I在菌包進入冷卻凈化室前，先將冷卻凈化室內(nèi)的空氣進行過濾凈化，再將高溫菌包送入冷卻凈化室內(nèi)，進而對冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽進行冷卻，與冷卻方法1-1中冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽和空氣先混合，再同時進行凈化和冷卻相比，冷卻方法1-1I的冷卻凈化室內(nèi)空氣潔凈度更高，確保菌包在冷卻過程中不染菌，同時，冷卻方法1-1I具有冷卻方法1-1的所有優(yōu)點。
由于剛經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包放置在冷卻凈化室I后，冷卻凈化室內(nèi)的空氣高溫高濕，遠超風(fēng)機、電機等設(shè)備允許的工作溫度和濕度，若此時啟動制冷風(fēng)機，制冷風(fēng)機的電機極易破壞，并且在高溫情況下，導(dǎo)線的允許載流量顯著降低，導(dǎo)線的橫截面積必須比通常環(huán)境下大若干倍方可正常運轉(zhuǎn)，因此，在上述采用設(shè)備I進行了冷卻方法1-1和冷卻方法1-1I中制冷風(fēng)機的電機損壞率和耗能量高，均仍然無法滿足生產(chǎn)過程中對效率的要求。
一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II，設(shè)備II是在設(shè)備I的基礎(chǔ)上的改進版，其改進之處在于在凈化箱內(nèi)設(shè)置熱交換器，熱交換器兩端分別設(shè)有冷卻介質(zhì)進口和冷卻介質(zhì)出□。
采用設(shè)備II可進行兩種冷卻方法
冷卻方法I1-1，主要包括以下步驟(1)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包通過進料管道送入冷卻凈化室；(2)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道中的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；(3)冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽和空氣在循環(huán)的過程中經(jīng)過凈化箱過濾凈化、熱交換器冷卻，直至冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽和空氣溫度降至35 ± 5 °C即高溫菌包溫度冷卻至35±5°C ； (4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室內(nèi)的制冷風(fēng)機，將菌包溫度冷卻至 15±5°C。
冷卻方法I1-1不僅具有冷卻方法1-1的所有優(yōu)點，并且，解決了制冷風(fēng)機的電機在高溫、高濕環(huán)境下長時間工作容易損壞和耗能大的問題。
冷卻方法I1-1I，根據(jù)冷卻方法I1-1做了進一步的改進將冷卻方法I1-1中的步驟(I)與步驟(2)調(diào)整順序(I)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道中的空氣形成氣流循環(huán)回路，冷卻凈化室內(nèi)的空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱過濾凈化；(2)將經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料管道送入冷卻凈化室，其它步驟不變。
冷卻方法I1-1I在菌包進入冷卻凈化室前，先對冷卻凈化室內(nèi)的空氣進行凈化，與冷卻方法I1-1中冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽與空氣同時進行凈化和冷卻相比,冷卻方法I1-1I的冷卻凈化室內(nèi)空氣潔凈度更高，確保菌包在冷卻過程中不染菌，同時，冷卻方法
I1-1I具有冷卻方法I1-1的所有優(yōu)點。
在具體實施過程中，當冷卻凈化室內(nèi)的空氣循環(huán)次數(shù)> 26次時，冷卻凈化室內(nèi)的空氣凈化等級 > 萬級。
在設(shè)備II中，熱交換器由泵供冷卻介質(zhì)，熱交換器的冷卻介質(zhì)出口端設(shè)有冷卻塔，冷卻塔與泵相連實現(xiàn)冷熱介質(zhì)循環(huán)。
設(shè)備1、設(shè)備II和帶有冷卻介質(zhì)循環(huán)設(shè)備的設(shè)備II均可做進一步的改進在管道的凈化箱進氣口端、凈化箱內(nèi)和回流管道的凈化箱出氣口端分別設(shè)置初效過濾器、中效過濾器和高效過濾器，可對冷卻凈化室內(nèi)高溫空氣在循環(huán)過程中進行較徹底凈化；初效過濾器設(shè)置在凈化箱進氣口前端，減少進入凈化箱中的氣體塵埃；高效過濾器設(shè)置在凈化箱出氣口后端，減少經(jīng)過回流管道進入冷卻凈化室內(nèi)的氣體塵埃；在設(shè)備II中，熱交換器最好設(shè)置在凈化箱中初效過濾器與中效過濾器之間，以減少氣體塵埃對熱交換器表面的附著，提高熱交換器的有效工作效率。
冷卻凈化室出氣口位于冷卻凈化室下部、冷卻凈化室進氣口位于冷卻凈化室上部，可使冷卻凈化室內(nèi)的空氣均處于最佳流動狀態(tài)，空氣溫度均勻；凈化箱出氣口遠離凈化箱進氣口設(shè)置，這樣的結(jié)構(gòu)使凈化箱及凈化箱中的熱交換器、中效過濾器的有效利用率最大。


圖1為實施例1中食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實施例3中食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為實施例5中熱交換器冷熱介質(zhì)循環(huán)設(shè)備示意圖；
圖4為冷卻凈化室的左側(cè)視圖，回流管道為縱向剖視圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合
詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
實施例1:如圖1所示，一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備I，包括冷卻凈化室I和用于凈化空氣的凈化箱2，冷卻凈化室I設(shè)有進料通道3，冷卻凈化室I內(nèi)部設(shè)有若干制冷風(fēng)機4，冷卻凈化室I的一側(cè)設(shè)有出氣口 5、除出氣口 5側(cè)外任一側(cè)設(shè)置進氣口 6，冷卻凈化室出氣口 5通過管道9與凈化箱進氣口 8相連，凈化箱出氣口 7處設(shè)有鼓風(fēng)機12，凈化箱出氣口 7通過回流管道10與冷卻凈化室進氣口 6相連。
使用設(shè)備I進行的食用菌菌包凈化冷卻方法1-1，主要包括以下步驟(1)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料通道3進入冷卻凈化室I ; (2)啟動凈化箱2內(nèi)的鼓風(fēng)機12，使凈化箱2、回流管道10、冷卻凈化室1、管道9中的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；
(3)冷卻凈化室I內(nèi)的高溫蒸汽和空氣在循環(huán)的過程中經(jīng)過凈化箱2過濾凈化；(4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室I內(nèi)的制冷風(fēng)機4，對冷卻凈化室I中的高溫蒸汽和空氣進行冷卻，從而將高溫菌包溫度從100°C左右冷卻至15±5°C。
實施例2 :冷卻方法1-1I，在冷卻方法1-1的基礎(chǔ)上做了改進將冷卻方法1-1中的步驟(I)與步驟(2)調(diào)整順序(1)啟動凈化箱2內(nèi)的鼓風(fēng)機12，使凈化箱2、回流管道10、冷卻凈化室1、管道9中的空氣形成氣流循環(huán)回路，冷卻凈化室I內(nèi)的空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱2過濾凈化；(2)將經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料管道3送入冷卻凈化室I，其它步驟不變。
實施例3 :如圖2所示，一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II，設(shè)備II是在設(shè)備I的基礎(chǔ)上的改進版，設(shè)備II改進之處在于在凈化箱2內(nèi)設(shè)置熱交換器16，熱交換器16兩端分別設(shè)有冷卻介質(zhì)進口 17和冷卻介質(zhì)出口 18。冷卻介質(zhì)包括空氣、水、制冷劑等，由于水容易獲取、價格低廉且冷卻效率高，此實施例中，采用水作為冷卻介質(zhì)。使用設(shè)備II進行的食用菌菌包的冷卻方法I1-1，主要包括以下步驟(1)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包通過進料管道3送入冷卻凈化室I ; (2)啟動凈化箱2內(nèi)的鼓風(fēng)機12，使凈化箱2、回流管道10、冷卻凈化室1、管道9中的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；(3)冷卻凈化室I內(nèi)的高溫蒸汽和空氣在循環(huán)的過程中經(jīng)過凈化箱2過濾凈化、熱交換器16冷卻，直至冷卻凈化室I內(nèi)的高溫蒸汽和空氣溫度降至35±5°C即高溫菌包溫度冷卻至35±5°C; (4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室I內(nèi)的制冷風(fēng)機4，將菌包溫度冷卻至15±5°C。
實施例4 :冷卻方法I1-1I，在冷卻方法I1-1的基礎(chǔ)上做了改進將冷卻方法
I1-1中的步驟(I)與步驟(2)調(diào)整順序(1)啟動凈化箱2內(nèi)的鼓風(fēng)機12，使凈化箱2、回流管道10、冷卻凈化室1、管道9中的空氣形成氣流循環(huán)回路，冷卻凈化室I內(nèi)的空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱2過濾凈化；(2)將經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料管道3送入冷卻凈化室I，其它步驟不變。
實施例5 :如圖3所示，在實施例3或?qū)嵤├?所述的設(shè)備II中，熱交換器16由泵19供冷卻介質(zhì)，熱交換器16的冷卻介質(zhì)出口 18端設(shè)有冷卻塔20，冷卻塔20與泵19相連。此實施例中，冷卻塔20為風(fēng)淋式冷卻塔，冷卻介質(zhì)為水。在工作過程中，冷卻水不斷由泵19泵入熱交換器16中，從熱交換器16的冷卻介質(zhì)出口 18流出后，經(jīng)過冷卻塔13冷卻后，再由泵19泵入熱交換器16，實現(xiàn)冷熱水循環(huán)流動。
現(xiàn)從菌包的接種溫度、冷卻時間、制冷風(fēng)機4的電機損壞率、冷卻凈化室內(nèi)空氣潔凈度和總耗能量5個方面，將上述5種實施例與現(xiàn)有技術(shù)的性能做如下比較
表I
權(quán)利要求
1.一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備I，其特征在于包括冷卻凈化室和用于凈化空氣的凈化箱，冷卻凈化室設(shè)有進料通道，冷卻凈化室內(nèi)部設(shè)有若干制冷風(fēng)機，冷卻凈化室的一側(cè)設(shè)有出氣口、除出氣口側(cè)外任一側(cè)設(shè)置進氣口，冷卻凈化室出氣口通過管道與凈化箱進氣口相連，凈化箱出氣口處設(shè)有鼓風(fēng)機，凈化箱出氣口通過回流管道與冷卻凈化室進氣口相連。
2.一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II，其特征在于在設(shè)備I的凈化箱內(nèi)設(shè)置熱交換器，熱交換器兩端分別設(shè)有冷卻介質(zhì)進口和冷卻介質(zhì)出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II，其特征在于熱交換器由泵供冷卻介質(zhì)，熱交換器的冷卻介質(zhì)出口端設(shè)有冷卻塔，冷卻塔與泵相連實現(xiàn)冷熱介質(zhì)循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2任一項所述的食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備，其特征在于在管道的凈化箱進氣口端、凈化箱內(nèi)和回流管道的凈化箱出氣口端分別設(shè)置初效過濾器、中效過濾器和高效過濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II，其特征在于熱交換器設(shè)置在凈化箱中初效過濾器與中效過濾器之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備，其特征在于初效過濾器設(shè)置在凈化箱進氣口前端，高效過濾器設(shè)置在凈化箱出氣口后端。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或2任一項所述的一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備，其特征在于冷卻凈化室出氣口位于冷卻凈化室下部、冷卻凈化室進氣口位于冷卻凈化室上部，凈化箱出氣口遠離凈化箱進氣口設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備I進行的冷卻方法1-1，主要包括以下步驟(1)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料通道進入冷卻凈化室；(2)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道內(nèi)的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；(3)高溫蒸汽和空氣經(jīng)過凈化箱過濾凈化；(4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室內(nèi)的制冷風(fēng)機，對冷卻凈化室中的高溫蒸汽和空氣進行冷卻，從而將高溫菌包溫度從100°C左右冷卻至 15±5°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2中所述食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備II進行的冷卻方法I1-1，主要包括以下步驟(I)經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包通過進料管道送入冷卻凈化室；(2 )啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道中的高溫蒸汽和空氣形成氣流循環(huán)回路；(3)高溫蒸汽和空氣經(jīng)凈化箱過濾凈化、熱交換器冷卻，直至冷卻凈化室內(nèi)的高溫蒸汽和空氣溫度降至35±5°C即高溫菌包溫度冷卻至35±5°C; (4)啟動設(shè)置于冷卻凈化室內(nèi)的制冷風(fēng)機，將菌包溫度冷卻至15±5°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8或9中所述的食用菌菌包凈化冷卻方法，其特征在于將權(quán)利要求
2或4中所述的冷卻方法中的步驟(I)與步驟(2)調(diào)整順序，S卩(I)啟動凈化箱內(nèi)的鼓風(fēng)機，使凈化箱、回流管道、冷卻凈化室、管道中的空氣形成氣流循環(huán)回路，冷卻凈化室內(nèi)的空氣在循環(huán)過程中經(jīng)過凈化箱過濾凈化；(2)將經(jīng)過高溫蒸汽滅菌的菌包經(jīng)過進料通道送入冷卻凈化室，其它步驟不變。
專利摘要
本發(fā)明提供一種食用菌菌包凈化冷卻設(shè)備及方法，其中，冷卻設(shè)備包括冷卻凈化室和凈化箱，冷卻凈化室內(nèi)設(shè)有若干制冷風(fēng)機，冷卻凈化室出氣口通過管道與凈化箱進氣口相連，凈化箱出氣口處設(shè)有鼓風(fēng)機，凈化箱出氣口通過回流管道與冷卻凈化室進氣口相連，在凈化箱內(nèi)加設(shè)熱交換器，當冷卻凈化室處于高溫狀態(tài)時，高溫氣體通過熱交換器降溫；當冷卻凈化室處于低溫狀態(tài)時啟動制冷風(fēng)機降溫。本發(fā)明的優(yōu)點在于冷卻凈化室內(nèi)的空氣是流動的，減少了空氣塵埃在菌包上的沉積；凈化箱對循環(huán)氣體進行過濾凈化；制冷風(fēng)機對菌包進行冷卻，能夠快速達到接種溫度15±5℃，提高了接種的成活率；同時，延長了制冷風(fēng)機的使用壽命；節(jié)約能源。
文檔編號A01G1/04GKCN103004468SQ201210542272
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日
發(fā)明者任尊展, 林興德 申請人:福州科力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan