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3升和5升磁力搅拌发酵器的制作和使用

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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2008-2-10 13:57:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    自从笔者在2004年第2期上发表简单磁力搅拌发酵器的制作和应用一文后。收到不少读者来信和来电,有些同志希望提供较大容量发酵器的制作方法。为此就3L和5L发酵器的制作和使用方法作一介绍。1 G: M. e. r9 V: h& E

    6 |! D0 p9 j2 S- \6 l+ Gl设备制作
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    8 p$ [! a# B4 v4 ^" I7 [4 Y1.1主要材料接触调压器1台(0.2kVA,调压范围0~250V),换气扇电动机l台(220V,7W,1 250r/min),36cm×24cm×O.5cm(用于3L型)或40cm×32cm×0.5cm(用于5L型)胶木板l块,直径24cm(用于3L型)或30cm(用于5L型)不锈钢盘1只;直径25mm、孔径5mm、厚5mm圆形打孔强磁体6或8枚(3L或5L用)。其他尚有小开关3只,指示灯3只,保险丝旋钮2只,12V小变压器1只。12V小风扇1只,铁片1块。胶木片3块,脚垫4只,三眼插头1只,电线、螺丝若干,搅拌珠1枚。
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    4 {. |( p; D, s$ o9 M% I1.2各部件工作原理电机带动磁体旋转,瓶内磁性搅拌珠跟随转动,带动培养液一起旋转,从而产生漩涡和气泡,增加氧气的溶解,加速菌体生长。调压器通过调节电压改变电机的转速,相应增减溶氧的量,以适应不同培养的需要。小风扇可使电机降温。
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    - ]1 {$ \: M% h0 ]1.3制作方法3L型平面位置示意图见图1。图上的编号为:1.电机,2.电容器,3.小变压器,4.小风扇,5.不锈钢盘外沿,6.不锈钢盘底部,7.调压器,8~10.胶木片。立体结构与简易型相似,可参看《食用菌》2004年第2期第45页的照片。
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    & d6 q9 @. |) |6 b1 i+ e% S& @1.3.1  电机的固定在胶木板上与电机3个连接孔的垂直位置打3个孔,用螺丝将电机固定。注意电机轴必须与板面垂直。电机配用的1μF电容器固定在电机旁。: n! K6 S# ^# y- C: H

    ' X9 C$ r# E+ I/ c; P" O" x& x7 P2 Z" v1.3.2强磁体的固定在一宽2.5cm,长9~10cm的薄铁片正中打1个略大于电机轴直径的孔,两侧2.5em处各打1个5mm的小孔。先将铁片用上下两个螺母夹紧在电机轴螺纹上,然后将强磁体两组各3枚(3L型)或4枚(5L型)用螺丝固定在铁片两个孔中。注意磁体的磁极要相反,螺丝的规格要一致。
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    1.3.3不锈钢盘的固定盘的中心应和电机轴相同。盘的外沿与胶木板相应位置各打4个孔,用6mm粗的螺丝固定。盘底与磁体间的位置通过调试确定,一般在O.5cm左右。
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    ( T) A. z% Z/ Z# Z9 w1.3.4小风扇的固定小风扇距电机2cm左右。用铁皮打孔将其固定在胶木板上。与小风扇配套的小变压器固定在电机旁。: ]- E5 T( X9 k# L: [
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    1.3.5调压器的固定拧下4个脚垫的螺钉,按4个螺钉位置在胶木板上打4个孔,从胶木板底部将调压器用螺丝钉拧紧。" s3 b5 O* a! A2 d  b- K

    % k  x+ f$ x3 [' k& Y1.3.6开关、指示灯、保险丝旋钮的固定在胶木片8上打孔。固定电源开关和指示灯;胶木片9用于固定调压器和小变压器开关以及两个指示灯;胶木片10用于固定两个保险丝旋钮。3个胶木片最后用螺丝固定在胶木板底座上。
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    1.3.7电路联结胶木板相应位置打孔。电线均从板下引上焊接。电源线用三芯线。将接地线与电机和调压器外壳相连。火线经保险丝进电源开关,然后分别进调压器和小变压器开关。调压器输出端1个经保险丝与电机红线相连,另1根与电机蓝线相连。电机的红、黄两线接电容器。指示灯则分别与相指示部分相连。由于结点较多,在通电前应仔细检查,不可有一处接错。为了防止结点松落。应全部焊牢包紧,底座下电线用胶带纸粘牢。2 r7 `. m$ [2 X! e# r2 _; L' C4 W
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    5L型的安装方法相同,电机、调压器等也大部分相同,只是加大了胶木板底座的尺寸和不锈钢盘的直径,并增加两枚强磁体。
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    2调试
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    2.1空荷运转插上插头,打开电源开关,指示灯亮。打开小变压器开关,指示灯亮,小风扇转。打开调压器开关,指示灯亮。转动调压器旋钮,升高电压,一般在70~75V时电机开始转动,并随电压上升转速明显加快,220V时达到额定转速。注意电机运转是否平稳,升温是否过快。如一切正常。可加负荷运转。
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    2.2加负荷运转3L三角瓶注水约2.5L,5L三角瓶注水约4L。瓶中放入1枚搅拌珠,开动电机,调节电压,使瓶中搅拌珠转动形成漩涡,并产生大量气泡。加负荷后的电机起动电压要高于空荷时。如搅拌珠转动不正常,可通过调节不锈钢盘底与磁体间的距离来解决。注意电机运转时有无明显震动现象,如有则应检查磁体位置是否对称。不锈钢盘是否水平。电机固定是否稳定,胶木板底座下4个脚垫是否在同一平面上。试运转一定时间后如一切正常,则可认为制作成功。' L7 H% p4 D' U6 S5 `# \/ b4 f

    9 V' d2 F1 O1 ~- C# x3使用方法
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      3L瓶装液量含种子液一般在2.5L左右,5L瓶在4L左  右,搅拌珠与培养基一起灭菌。接种后即可开机培养。根据对溶氧要求不同,调节电压使转速在适宜范围。一般生长快的菌种转速可高些,生长慢的可低些,粘稠度高或固形物多的转速应高些,稀薄的应低些。另外发酵前期转速可低些,中后期随着生物量的增加,培养液变稠,转速应适当调高。根据试验,3L发酵器在120~150V,5L发酵器在140~160V电压时,大多数菌种可以良好生长。每次使用后应将电压调到零处。+ N3 D4 E8 R1 r& o: ]/ e( U

    % u- Z( ~1 |: ]6 c0 w$ p2 Q  另外不要让电机在220V以上运转。
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    7 }0 G7 V% U$ q4 k  E% G7 O, v/ H  4注意事项, E, @% S# [/ O! o" B1 h$ ~' S5 [0 c0 C

    1 ?& k4 H* F9 j  4.1保险丝的使用本机总线用1A保险丝,电机用0.25A保险丝。注意不要用安培数高的保险丝,以免损坏电器。
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    ( R, M% _7 R7 J# p3 r4 r- d5 o  4.2适宜使用范围作为较大容量的发酵器。直接用斜面菌苔接种是不合适的。正确的方法是由1台小的发酵器培养一级液体种,然后按5%~10%的种量接人大瓶,这样可以大大缩短发酵周期,节约能源,也可以提高工作效率。例如,用小的发酵器培养平菇、秀珍菇等菌种,750g蘑菇瓶装300mL培养液,4 d后接人3L或5L瓶,经2 d左右醪液已很稠厚,可以使用了。由于本设备无控温装置,宜在气温适宜时或在培养箱、培养室内控温使用。将不锈钢盘改为不锈钢桶作水浴,加装控温设备是1个改进办法。利用旧冰箱、旧冰柜加控温设备作培养箱也是1个改进办法。旧冰箱、冰柜价格便宜又容易买到,不妨一试。如使用展示柜不仅保温,也便于观察。本设备与小型发酵罐相配套使用比摇瓶机合适,因为菌丝碎片多、密度大,作发酵罐的种源效果更好。% b: k8 o* q" \
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      4.3防扎口布溅湿有时培养基灭菌操作不慎会冲至瓶口,培养过程有时也会有液滴溅到扎口布上。在扎口布下放一U型不锈钢丝网或放1块中间凹下的纱布,可减少扎口布溅湿引起染菌或通气不良的危险。2 W4 E5 n( g) V9 @. ~
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    4.4经常停电地区应注意之处  电机在有负荷的情况下起动电压较高,有时起动后将工作电压调低。此时如遇停电后再来电,电机就无法自己起动。为了防止这种情况的发生,在可能停电又无人照看时,工作电压应不低于起动电压。
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    4.5其它不锈钢盘不可用铁磁性材料包括不锈铁代替,否则搅拌珠不会随磁体转动。胶木板可用较厚的木板代替。搅拌珠大小应经试验确定,本机用的是13485型。如使用较大的搅拌珠,应增加磁体的强度和两极的距离。由于手提灭菌锅只能放3L三角瓶,一般以自制3L型为宜。对于有条件制作更大容器磁力搅拌器的同志来说,只要经过试验,相信一定会成功。自己制作相应成本较低。
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