CN114480107B - 一种发酵设备及其在药母发酵工艺中的应用 - Google Patents

Abstract

本方案公开了药物发酵技术领域的一种发酵设备及其在药母发酵工艺中的应用；发酵设备包括支撑组件、驱动组件和发酵筒；发酵筒为环形，发酵筒上设有投料孔，投料孔内可拆卸连接有密封件；支撑组件包括底座、支撑板、限位筒和多个支撑块，支撑板竖直连接在底座上，多个支撑块为U型且固定连接在支撑板上；发酵筒位于多个支撑块的开口处；限位筒连接在支撑板上，限位筒远离支撑板的一端伸出到发酵筒外；驱动组件包括转动轴和安装在支撑板上的第一电机，转动轴转动连接在限位筒内，转动轴的一端与第一电机的输出轴连接；转动轴的另一端位于限位筒外并连接有固定杆，固定杆与发酵筒连接。本申请的发酵设备可以自动实现药母在发酵设备内的位置变换。

Description

一种发酵设备及其在药母发酵工艺中的应用

技术领域

本发明属于药物发酵技术领域，特别涉及一种发酵设备及其在药母发酵工艺中的应用。

背景技术

以中国传统医药理论指导采集、炮制、制剂，说明作用机理，指导临床应用的药物，统称为中药。简而言之，中药就是指在中医理论指导下，用于预防、治疗、诊断疾病并具有康复与保健作用的物质。中药主要来源于天然药及其加工品，包括植物药、动物药、矿物药及部分化学、生物制品类药物等；其中，又以植物药最多。

植物药在进行加工过程中，有的需要进行发酵，以促使多种药物的药效中和。以化风丹为例，其药母包括白附子、生半夏、郁金等多种药物；在制备时，需要将多种药物粉碎成细粉，然后加入牛胆汁混合均匀，再加入神曲放入发酵罐中进行密封发酵。为了确保药母发酵的正常进行，发酵罐的材料一般选用陶或多孔金属，以此来增加发酵罐的透气性。在药母发酵过程中，虽然发酵罐的顶部一般预留有一定闲置空间，使得发酵罐内顶部的空气含量相对较高，有利于发酵的进行；但一次一般需要发酵数百斤，因此发酵罐较高，导致堆积在发酵罐中底部的药母无法较好的发酵，因此，间隔一段时间后就需要对发酵罐内的药母进行翻动，确保将中下层的药母转移到发酵罐的顶部来。

为了提高药物翻动效率，一般的做法时通过在发酵缸内设置搅拌叶实现对药物的搅拌，以此增加发酵缸内药物的混合度；但是当前的搅拌叶一般是设置为水平面转动或竖直面转动，竖直面上转动的搅拌叶只能实现对搅拌叶所处位置的药物的上下搅拌，无法实现顶部和底部的药物位置变换；导致底部的药物仍然无法得到良好的发酵。水平面上转动的搅拌叶只能实现对搅拌叶所处位置的药物的水平面转动，也无法实现顶部和底部的药物位置变换。因此，当前的药母发酵过程中，对药母的翻动仍然以人工翻动为主，导致药母的翻动效率低；而且在人工翻动药母的过程中，由于需要将移出再放入，容易导致药母受到污染。

发明内容

本发明意在提供一种发酵设备，以自动实现药母在发酵设备内不同高度的位置变换。

本方案中的一种发酵设备，包括支撑组件、驱动组件和发酵筒；发酵筒为环形，发酵筒的壁体上设有多个投料孔，投料孔内可拆卸连接有密封件；所述支撑组件包括底座、支撑板、限位筒和多个用于支撑所述发酵筒的支撑块，支撑板竖直固定连接在底座上，多个所述支撑块均为U型且固定连接在支撑板上，多个支撑块的开口处位于同一圆的圆周上，所述发酵筒位于多个支撑块的开口处；所述限位筒的轴线方向贯通且固定连接在支撑板上，限位筒与所述发酵筒共轴线，限位筒远离支撑板的一端伸出到发酵筒外；所述驱动组件包括转动轴和安装在支撑板上的第一电机，转动轴转动连接在所述限位筒内，转动轴的一端与所述第一电机的输出轴固定连接；转动轴的另一端伸出到所述限位筒外并固定连接有固定杆，固定杆与所述发酵筒固定连接。

本方案的工作原理及其有益效果：通过发酵筒上的投料孔将混匀后的药母放入到发酵筒内，发酵一定时间后，启动第一电机，第一电机带动转动轴、固定杆以及发酵筒转动；在发酵筒转动过程中，药母的位置也随之发酵筒的位置进行变化，因此某一位置的药母可以停留在整体药母的最低处到最高处的任意一个位置，从而可以更好的实现对药母的发酵。另外，通过设置通过投料孔，可以增加药母的投料通道，提高投料效率。

进一步，其中一个所述投料孔位于发酵筒的外圆周面上。通过在发酵筒的外圆周面上设置投料孔，药母完成发酵后，第一电机带动发酵筒转动，当圆周面上的投料孔位于底部时，便于取料。

进一步，所述发酵筒的材质为多孔金属。如透气钢等多孔金属，一方面可以确保发酵筒的刚性，同时又能增加发酵筒的透气性。

进一步，所述发酵筒上设有用于探测发酵筒内温度的温度传感器。通过温度传感器的设置，便于便捷的了解发酵筒内药母的温度，有助于及时作出应对。

进一步，所述发酵筒上设有用于探测发酵筒内湿度的湿度传感器。现有技术中，由于药母主要在常温下发酵，而且药母的浸润主要通过牛胆汁进行，没有补充额外的水分；因此在药母发酵过程中基本不会存在湿度过高的情况。只有当外部环境温度过高时，才会出现药母湿度不足的情况。但湿度的实时掌控并将其调整为合适值，对于提高药母的发酵质量仍然具有积极意义。本方案通过湿度传感器的设置，便于便捷的了解发酵筒内药母的湿度，有助于及时作出应对。

进一步，所述发酵筒的壁体上设有将其缠绕的导向槽，导向槽的首尾两端连通；所述支撑板上还设有调控组件，调控组件包括固定块、导向块、加热器和加湿器；固定块固定连接在所述支撑板上，固定块面向发酵筒的一侧设有缺口，所述导向块为半环形且转动连接在固定块的缺口内；所述发酵筒位于导向块的开口内，导向块面向发酵筒的一侧设有与所述导向槽配合使用的导向杆；所述固定块缺口的内壁上设有优弧状的限位槽；所述导向块远离发酵筒的一侧设有与限位槽配合使用的限位凸棱；所述加热器和加湿器分别位于导向块的两侧。通过导向槽和调控组件的设置，当发酵筒内的温度过低，需要进行升温时，启动加热器和第一电机。第一电机带动发酵筒转动，由于发酵筒的壁体上设有将其缠绕的导向槽(即导向槽经过发酵筒外表面的内侧和外侧，并形成完整的回路)，发酵筒转动过程中，带动导向块在固定块的缺口处转动，导向块在转动过程中，加热器对发酵筒的外壁进行加热，从而促使发酵筒内部升温。当需要对发酵筒内进行加湿时，启动加湿器，通过加湿器开快速实现对发酵筒的外壁进行加湿，由于发酵筒具有一定的透气性，通过对发酵筒外部加湿，可以适当增加发酵筒内的湿度。而且在加热或加湿的过程中，由于导向块是转动的，因此可以对发酵筒的壁体进行环状加热或加湿，更有利于加热或加湿的均衡性。更为重要的是，在加热器对发酵筒进行加热的过程中，同时开启加湿器，加热器实现对加湿器水分的加热，使得作用于发酵筒的温度较为湿热，避免加热过程中紧贴发酵筒的药母失水。另外，当外部气温较高，而发酵筒内的湿度处于接近最低湿度的较低值时，可以通过开启加湿器对发酵筒加湿，有助于提高发酵质量。

进一步，所述导向块内部为空腔，导向块面向所述发酵筒的一侧的材料为导热材料，所述加热器的发热元件位于所述空腔内。将发热器的发热元件设置在空腔内，由于导向块面向所述发酵筒的一侧的材料为导热材料，可以更好的实现对发酵筒的加热。

进一步，所述转动轴上还固定连接有安装板，安装板上安装有第二电机，第二电机的输出轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴延伸到所述发酵筒内，位于发酵筒内的搅拌轴上设有搅拌叶。通过第二电机和搅拌轴、搅拌叶的设置，在发酵筒转动的过程中，第二电机可以带动搅拌叶实现对发酵筒内药母的搅拌，进一步增加发酵的均衡性。

进一步，所述底座上设有控制器，控制器与所述温度传感器、湿度传感器、第一电机、第二电机、加热器以及加湿器电信号连接；控制器用于接收温度传感器和湿度传感器发送的信息，并根据接收到的信息控制加热器和加湿器的通断电；控制器还用于控制加热器和加湿器的工作强度，控制第一电机和第二电机的通断、转向和转速。通过控制器的设置，当温度传感器和湿度传感器发送过来的信息显示发酵筒内温度不足或湿度不足时，控制器控制对应的加热器和/或加湿器工作，进而对发酵筒内的药母进行加热和/或加湿；当温度传感器发送的信息显示发酵筒内温度过高时，控制器又可以控制加湿器对发酵筒进行加湿降温。另外，还可以通过对控制器进行常规编程，实现对第一电机和/或第二电机的控制，使其在特定时间段内进行工作。

进一步，基于上述发酵设备，本申请还提供了发酵设备在药母发酵工艺中的应用。采用本申请的发酵设备对药母进行发酵处理，由于可以对药母在发酵筒的位置进行调整，另外，可以控制加热器和加湿器对发酵筒内部的温度和湿度进行控制，不仅可以提高药母的发酵质量，还有助于缩短药母的发酵时间。

本申请中的发酵设备不仅可以用于药母的发酵，也可以用于类似药物的发酵中。

附图说明

图1为本发明实施例1一种发酵设备的主视图；

图2为本发明实施例2一种发酵设备的主视图；

图3为图2中调控组件的左视图；

图4为本发明实施例4一种发酵设备的主视图；

图5为本发明实施例5一种发酵设备的主视图；

图6为采用实施例8的方法制备的药母；

图7为采用对比例的方法制备的药母。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

底座1、支撑块2、发酵筒3、固定杆4、密封件5、支撑板6、限位筒7、转动轴8、连接杆9、湿度传感器10、温度传感器11、导向槽12、加热器13、导向块14、限位凸棱15、固定块16、加湿器17、导向杆18、限位槽19、安装板20、第二电机21。

实施例1基本如附图1所示：一种发酵设备，包括支撑组件、驱动组件和发酵筒3；发酵筒3由多段弧形的钢管焊接而成，钢管材质为透气钢，焊接完成的发酵筒3整体为环形，发酵筒3的壁体上设有五个投料孔，其中一个所述投料孔位于发酵筒3的外圆周面上，另外四个位于发酵筒3远离支撑板6的一侧，投料孔内可拆卸连接有密封件5，密封件5为堵头，堵头材质为陶或透气钢，堵头通过螺纹连接或者螺钉连接的方式可拆卸连接在投料孔处；所述支撑组件包括底座1、支撑板6、限位筒7和三个用于支撑所述发酵筒3的支撑块2，支撑板6竖直焊接在底座1上，三个所述支撑块2均为U型且固定连接在支撑板6上，多个支撑块2的开口处位于同一圆的圆周上且远离支撑板6，所述发酵筒3位于多个支撑块2的开口处，即发酵筒3的部分外壁与支撑块2的缺口的侧壁贴合，使得支撑块2对发酵筒3起到支撑作用，避免其晃动；所述限位筒7的轴线方向贯通且垂直焊接在支撑板6上，限位筒7与所述发酵筒3共轴线，即限位筒7的轴线过发酵筒3的中心，限位筒7远离支撑板6的一端伸出到发酵筒3外；所述驱动组件包括转动轴8和安装在支撑板6上的第一电机，第一电机位于支撑板6远离支撑块2的一侧；转动轴8转动连接在所述限位筒7内，转动轴8的一端与所述第一电机的输出轴固定连接；转动轴8的另一端伸出到所述限位筒7外并固定连接有固与其垂直的固定杆4，固定杆4有两根，两根固定杆4分别固定连接在转动杆的相对两侧，两根固定杆4远离转动轴8的一端设有通孔，通孔处焊接有与其垂直的连接杆9，连接杆9远离固定杆4的一端焊接在发酵筒3的壁体上，连接杆9与发酵筒3的连接处位于发酵筒3远离支撑板6的一侧；与所述发酵筒3固定连接；发酵筒3远离支撑板6的一侧还安装有温度传感器11和湿度传感器10。

实施例2基本如附图2～3所示，其与实施例1的不同之处仅在于：发酵筒3的壁体上设有将其缠绕的导向槽12，导向槽12的首尾两端连通，即导向槽12经过发酵筒3外表面的内侧和外侧，并在发酵筒3的外表面上形成完整的回路；连接杆9、温度传感器11、湿度传感器10和投料孔均位不与导向槽12接触；所述支撑板6上还设有调控组件，调控组件包括固定块16、导向块14、导向杆18、加热器13和加湿器17；固定块16焊接支撑板6面向发酵筒3的一侧，固定块16面向发酵筒3的一侧设有缺口，该缺口类似于“Ω”形，所述导向块14为半环形且转动连接在固定块16的缺口内；所述发酵筒3位于导向块14的开口内，导向杆18焊接在导向块14内壁的中心处；所述固定块16缺口的内壁上设有优弧状的限位槽19；所述导向块14远离发酵筒3的一侧设有与限位槽19配合使用的限位凸棱15，限位凸棱15从导向块14的一端延伸到另一端；所述加热器13和加湿器17分别安装在导向块14的两侧。

实施例3作为实施例2的优选，其与实施例2的区别仅在于：导向块14内部为空腔，导向块14面向所述发酵筒3的一侧的材料为导热金属材料，所述加热器13的发热元件位于所述空腔内。

实施例4基本如附图4所示，其与实施例2的不同之处仅在于：所述转动轴8上还焊接有安装板20，安装板20上安装有第二电机21，第二电机21的输出轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴延伸到所述发酵筒3内，位于发酵筒3内的搅拌轴上设有搅拌叶。

实施例5基本如附图5所示，其与实施例1的不同之处仅在于：所述转动轴8上还焊接有安装板20，安装板20上安装有第二电机21，第二电机21的输出轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴延伸到所述发酵筒3内，位于发酵筒3内的搅拌轴上设有搅拌叶。

实施例6与实施例4的区别仅在于：所述底座1上设有控制器，控制器选用信捷XCC-32T-E；控制器与所述温度传感器11、湿度传感器10、第一电机、第二电机21、加热器13以及加湿器17电信号连接；控制器用于接收温度传感器11和湿度传感器10发送的信息，并根据接收到的信息控制加热器13和加湿器17的通断电，即当温度传感器11反馈的信息显示发酵筒3内的温度高于设定温度时，控制器控制加热器13工作对发酵筒3进行加热；当湿度传感器10反馈的信息显示发酵筒3内湿度低于设定值时，控制器控制湿度传感器10工作对发酵筒3进行加湿；控制器还用于控制加热器13和加湿器17的工作强度，控制第一电机和第二电机21的通断和转速。

实施例7实施例6的区别仅在于：安装板20设置有四块，每块安装板20上均安装有第二电机21，四个第二电机21的输出轴正对发酵筒3远离支撑板6一侧的四个投料孔，第二电机21连接的搅拌轴贯穿堵头伸入到发酵筒3内，搅拌轴位于发酵筒3内的部分设有搅拌叶；控制器电信号连接警报器。通过设置多个搅拌轴，可以更加均匀的实现对发酵筒3内药母的搅拌。

实施例8，使用实施例7中的发酵设备对化风丹中的药母进行发酵，发酵过程如下：

步骤一、采用现有技术对控制器进行编程，设定控制器每十二天启动一次第一电机，第一电机每次启动工作时间为5min，控制器控制第一电机输出轴转动角度为n*360°+45°；控制器每八天启动一次第二电机21，第二电机21每次启动工作时间为5min；设定发酵筒3内发酵温度为25℃～30℃；湿度为70％～80％；

步骤二、按照化风丹中药母的处方将白附子、生半夏、生南星、生川乌、郁金粉碎成细粉，加入神曲混合均匀，再加入牛胆汁搅拌均匀得到混合物，混合物通过发酵筒3的投料孔投放到发酵筒3内，发酵筒3初始状态下的顶部预留3～4㎝高度的空间；然后将堵头连带搅拌叶和搅拌轴密封投料孔，搅拌轴连接第二电机21；

步骤三、当控制器接收到温度传感器11的反馈温度高于最高设定温度时，控制器控制加湿器17工作对发酵筒3进行降温；当发酵筒3内温度低于最低发酵温度时，控制器控制加热器13对发酵筒3进行加热，与此同时，控制器控制加湿器17对发酵筒3进行加湿；在加热器13对发酵筒3进行加热的同时进行加湿处理，主要是为了避免直接加热对发酵筒3内壁上的药母发酵造成不利影响。

步骤四、发酵筒3内的药母发酵40天取出，然后置于通风处阴干，经过3.5～4个月待药母呈蜂窝状即可(如附图6所示)。

对比例：使用瓦缸对化风丹中的药母进行发酵，发酵过程如下：

步骤一、按照化风丹中药母的处方将白附子、生半夏、生南星、生川乌、郁金粉碎成细粉，加入神曲混合均匀，再加入牛胆汁搅拌均匀得到混合物，混合物装入到瓦缸中，瓦缸的顶部预留3～4㎝高度的空间；然后将堵头密封瓦缸的开口端；

步骤二、每五天测量瓦缸内的温度和湿度，温度过高和过低时，使用空调升温或降温，使瓦缸内温度达到适宜值；当瓦缸内湿度不足时，通过加湿器对外部环境进行加湿处理，使其达到合适值；

步骤三、瓦缸内的药母发酵一个月后，人工将瓦缸内的药母翻匀；然后再发酵一个月取出；然后置于通风处阴干，经过4～5个月待药母呈蜂窝状即可(如附图7所示)。但受温度和湿度的影响，无法有效控制发酵物的质量。

使用本申请中的发酵设备，由于温度和湿度可以始终保持在较为合理的区间，且药母在发酵筒3内的位置得到多次调整，使得发酵时间较为固定，一般40天即可完成发酵；而现有技术中通过人工控制的方式，发酵时间一般为60～70天；因此，使用发酵设备对药母进行发酵，相对于瓦缸发酵，发酵时间可以缩短20～30天；且发酵质量更好。

另外，由于实施例8发酵设备发酵的药母经过充分发酵，使得后续阴干过程中的发酵时间大大缩短，阴干时间一般为3.5～4个月；而对比例瓦罐发酵的药母在阴干阶段还需要进一步发酵，其阴干时间需要4～5个月。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种发酵设备，其特征在于：包括支撑组件、驱动组件和发酵筒；发酵筒为环形，发酵筒的壁体上设有多个投料孔，投料孔内可拆卸连接有密封件；所述支撑组件包括底座、支撑板、限位筒和多个用于支撑所述发酵筒的支撑块，支撑板竖直固定连接在底座上，多个所述支撑块均为U型且固定连接在支撑板上，多个支撑块的开口处位于同一圆的圆周上，所述发酵筒位于多个支撑块的开口处；所述限位筒的轴线方向贯通且固定连接在支撑板上，限位筒与所述发酵筒共轴线，限位筒远离支撑板的一端伸出到发酵筒外；所述驱动组件包括转动轴和安装在支撑板上的第一电机，转动轴转动连接在所述限位筒内，转动轴的一端与所述第一电机的输出轴固定连接；转动轴的另一端伸出到所述限位筒外并固定连接有固定杆，固定杆与所述发酵筒固定连接；所述发酵筒上设有用于探测发酵筒内温度的温度传感器；所述发酵筒上设有用于探测发酵筒内湿度的湿度传感器；所述发酵筒的壁体上设有将其缠绕的导向槽，导向槽的首尾两端连通；所述支撑板上还设有调控组件，调控组件包括固定块、导向块、加热器和加湿器；固定块固定连接在所述支撑板上，固定块面向发酵筒的一侧设有缺口，所述导向块为半环形且转动连接在固定块的缺口内；所述发酵筒位于导向块的开口内，导向块面向发酵筒的一侧设有与所述导向槽配合使用的导向杆；所述固定块缺口的内壁上设有优弧状的限位槽；所述导向块远离发酵筒的一侧设有与限位槽配合使用的限位凸棱；所述加热器和加湿器分别位于导向块的两侧；所述导向块内部为空腔，导向块面向所述发酵筒的一侧的材料为导热材料，所述加热器的发热元件位于所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：其中一个所述投料孔位于发酵筒的外圆周面上。

3.根据权利要求2所述的一种发酵设备，其特征在于：所述发酵筒的材质为多孔金属。

4.根据权利要求3所述的一种发酵设备，其特征在于：所述转动轴上还固定连接有安装板，安装板上安装有第二电机，第二电机的输出轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴延伸到所述发酵筒内，位于发酵筒内的搅拌轴上设有搅拌叶。

5.根据权利要求4所述的一种发酵设备，其特征在于：所述底座上设有控制器，控制器与所述温度传感器、湿度传感器、第一电机、第二电机、加热器以及加湿器电信号连接；控制器用于接收温度传感器和湿度传感器发送的信息，并根据接收到的信息控制加热器和加湿器的通断电；控制器还用于控制加热器和加湿器的工作强度，控制第一电机和第二电机的通断、转向和转速。

6.发酵设备在药母发酵工艺中的应用，其特征在于：使用权利要求1~5任一项所述的发酵设备来进行药母的发酵。