一种瘤胃液智能培养箱
阅读：1041发布：2020-06-05
专利汇可以提供一种瘤胃液智能培养箱专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 瘤胃 液智能 培养箱 ，其包括 箱体 ，箱盖，设于箱体和箱盖间的 密封圈 ，设于箱 盖顶 部的进料通道，设于箱体内的加 热管 以及设于箱体底部的出料口，设于箱体内部的搅拌装置、灭菌装置，设于箱体外的控制面板和CO2送气装置，所述CO2送气装置通过箱体上的进气口与箱体相连通；所述控制面板包括 温度 传感器 ，pH传感器，输入模 块 ，输出模块以及中央处理单元，所述温度传感器、pH传感器以及输入模块的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端分别通过继电器控制连接加热管、搅拌装置、灭菌装置和CO2送气装置。本实用新型模拟 反刍动物 体内环境，使得瘤胃液成功体外培养。，下面是一种瘤胃液智能培养箱专利的具体信息内容。
1.一种瘤胃液智能培养箱，包括箱体，箱盖，设于箱体和箱盖间的密封圈，设于箱盖顶部的进料通道，设于箱体内的加热管以及设于箱体底部的出料口，其特征在于：还包括设于箱体内部的搅拌装置、灭菌装置，设于箱体外的控制面板和CO2送气装置，所述的CO2送气装置通过设置在箱体上的进气口与箱体相连通；
所述控制面板包括温度传感器，pH传感器，用于输入温度和pH的输入模块，用于显示温度和pH的输出模块以及中央处理单元，所述温度传感器、pH传感器以及输入模块的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端通过继电器分别控制连接加热管、搅拌装置、灭菌装置和CO2送气装置。
2.根据权利要求1所述的瘤胃液智能培养箱，其特征在于：所述箱体设有真空保温层。
3.根据权利要求2所述的瘤胃液智能培养箱，其特征在于：所述搅拌装置包括电机，同轴固定连接电机转动输出端的搅拌转轴以及设置在搅拌转轴上的若干搅拌叶轮，所述的若干搅拌叶轮与搅拌转轴垂直固定设置。
4.根据权利要求3所述的瘤胃液智能培养箱，其特征在于：所述灭菌装置包括一个或多个紫外灯管，且所述紫外灯管为环形。
5.根据权利要求4所述的瘤胃液智能培养箱，其特征在于：CO2送气装置包括CO2存储罐、电动气泵、连接电动气泵和进气口的送气管以及嵌设于送气管上的微孔滤膜，所述电动气泵的出气口与箱体上的进气口密封连接。
一种瘤胃液智能培养箱
技术领域
[0001] 本实用新型属于菌种培养设备技术领域，具体涉及一种瘤胃液智能培养箱。
背景技术
[0002] 改革开放以来，畜牧业已经成为我国农业领域增长最快的产业之一，而牛养殖业又是畜牧业中增长最快的产业之一。我国的反刍动物业仅用了不到30年的时间，就从一个主要为种植业提供畜力的不发达的家庭副业，发展成一个规模庞大的商品性反刍动物业。但是，近几年，我国反刍动物业正经历着由增长速度放慢到负增长的尴尬局面。山东、河南、安徽、河北四省是我国传统的中原反刍动物带，2000年，在这个区域，牛的存栏量达到3000万头，产出的牛肉占全国的40%。然而，近年来，这个区域的反刍动物存栏数量却在急剧下降。由于成本大、周期长、风险高、效益差，牧业大省近年来越来越多的养牛户不得不选择放弃，大量宰杀母牛导致市场上牛源紧张，犊牛价格上涨，养殖成本不断攀升。由于行业整体不景气，下游企业纷纷降低收购价格，更导致饲养户补栏积极性降至谷底，整个产业形成恶性循环，中国很可能成为牛肉净进口国。
[0003] 而随着经济发展和国民生活水平的不断提高，我国消费者对于牛肉的品质要求显著提升，优质高档牛肉产品在我国消费市场呈现出供不应求的局面。2010年我国冷冻牛肉的进口量达2.37万吨，比上一年增长67.4%，揭示了我国牛肉市场需求的庞大潜力。因此，“十三五”时期，我国反刍动物业发展空间无限广阔，是扩量提质的关键转型期。
[0004] 天然瘤胃中的内容物是人工瘤胃发酵饲料的菌种来源。我们需要解决的是将含有大量纤毛虫的瘤胃液作为饲料添加剂，广泛应用于反刍动物的育肥中。新鲜的牛瘤胃液是黄绿色的，酸碱度约5.5-7.5，取得的瘤胃液应立即接种，不宜在空气中暴露过久或温度过度，否则微生物的活性便会显著下降。目前，人们能够培养瘤胃液，但是无法长期保存瘤胃液里的纤毛虫，所以市场上流通的人工瘤胃液只含有益生菌，并没有纤毛虫，育肥效果并不理想。瘤胃内容物的渗透压与血液相近，并维持相对恒定；瘤胃能维持适宜的温度，由于微生物的发酵活动，使瘤胃内的温度高达39-41℃；瘤胃理想的pH值为6.4-6.8，呈中性至弱酸性，是瘤胃微生物存活的最佳条件。要想在体外培养，必须满足以上条件。CN205099682U公开了一种瘤胃液体外无气源产气简易装置，该装置包括震荡恒温培养箱、磨口三角瓶以及注射器；所述装置能够进行简易的瘤胃液中微生物的培养，但是该装置不能智能的调控培养温度，不能监控pH的变化，不能够提供无氧和无菌的环境培养瘤胃液中的微生物。
[0005] 市场上研发生产的牛羊生产催肥剂主要是选取谷物、蜜糖、淀粉、等作为发酵底物，采用液体深层发酵、真空浓缩、管式离心、低温干燥等生产工艺发酵而成。有效成分是益生菌的分泌物，其实就是酶制剂。虽然有效果，但是并不十分理想。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种瘤胃液智能培养箱，能够智能的调控培养温度，监控pH的变化以及提供无氧和无菌的环境培养瘤胃液中的微生物，该培养箱解决了不能在体外长期保存瘤胃液中纤毛虫等问题。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0008] 一种瘤胃液智能培养箱，包括箱体，箱盖，设于箱体和箱盖间的密封圈，设于箱盖顶部的进料通道，设于箱体内的加热管以及设于箱体底部的出料口，还包括设于箱体内部的搅拌装置、灭菌装置，设于箱体外的控制面板和CO2送气装置，所述的CO2送气装置通过设置在箱体上的进气口与箱体相连通。
[0009] 进一步地，所述箱体设有真空保温层。
[0010] 所述控制面板包括温度传感器，pH传感器，用于输入温度和pH的输入模块，用于显示温度和pH的输出模块以及中央处理单元，所述温度传感器、pH传感器以及输入模块的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端通过继电器分别控制连接加热管、搅拌装置、灭菌装置和CO2送气装置。
[0011] 所述中央处理单元被配置为将接收的输入模块的信息转化为电信号并储存信息，通过温度传感器和pH传感器收取温度和pH信息并将温度和pH信息显示在输出模块上；而且被配置为收取的温度信息超出设定最高温度状态下电源电路断电停止加热，且收取的pH信息超出设定pH范围启动报警装置。
[0012] 进一步地，所述搅拌装置包括电机，同轴固定连接电机转动输出端的搅拌转轴以及设置在搅拌转轴上的若干搅拌叶轮，所述的若干搅拌叶轮与搅拌转轴垂直固定设置；所述电机提供25s/r的转速，使得搅拌能够模仿反刍动物体内蠕动。
[0013] 进一步地，所述灭菌装置包括一个或多个紫外灯管，所述紫外灯管为环形。
[0014] 进一步地，CO2送气装置包括CO2存储罐、电动气泵、连接电动气泵和进气口的送气管以及嵌设于送气管上的微孔滤膜，所述电动气泵的出气口与箱体上的进气口密封连接。所述微孔滤膜孔径为0.22μm，微孔滤膜能够过滤细菌，使得进入到培养箱内的气体处于无菌状态；打开电动气泵气体可直接由CO2存储罐经送气管进入到箱体内创造厌氧环境。
[0015] 本实用新型的有益效果：
[0016] 1）通过设有的智能控制装置，对温度，pH进行智能控制，通过温度传感器和pH传感器收取温度和pH信息并将温度和pH信息显示在输出模块上；而且收取的温度信息超出设定最高温度状态下电源电路断电停止加热，收取的pH信息超出设定pH范围启动报警装置。能使瘤胃液培养时处于合理而又固定的温度，有利于瘤胃液内菌种和纤毛虫在适宜的温度范围内培养繁殖；并且在pH超出瘤胃液适宜的pH范围时发出声光报警，利于及时处理瘤胃液培养时的非正常状态。
[0017] 2）通过设置的搅拌装置有利于模拟反刍动物的胃部蠕动，使得培养箱更接近于生物体内环境。
[0018] 3）通过设置的CO2送气装置使瘤胃液的培养处于无氧环境；并且送气管设有微孔滤膜，能够保证送入培养箱内的气体处于无菌环境。
[0019] 4）通过设置的灭菌装置在培养前灭菌，使得箱体内处于无菌环境，能够防止瘤胃液在培养时掺入其他菌类，破坏瘤胃液中菌类生存环境。
[0020] 5）本实用新型培养箱集加热、保温、搅拌和检测pH等功能于一体，模拟了瘤胃内的生理环境，能够循环发酵生成大量的富含纤毛虫和各种益生菌的瘤胃液，有利于纤毛虫在体外瘤胃液中的富集培养；且培养箱体积小巧，便于养殖户随时随地生产瘤胃液，及时便利的将其用作饲料添加剂，用于反刍动物的育肥。附图说明
[0021] 图1为实施例1所述瘤胃液智能培养箱的结构示意图；
[0022] 图2为实施例1所述瘤胃液智能培养箱的截面示意图；
[0023] 图3为实施例2所述瘤胃液智能培养箱的结构示意图；
[0024] 图4为实施例2所述瘤胃液智能培养箱的截面示意图。
具体实施方式
[0025] 实施例1
[0027] 所述培养箱包括箱体5，箱盖2，设于箱体5和箱盖2间的密封圈4，设于箱盖2顶部的进料通道1，设于箱体5内的加热管18以及设于箱体5底部的出料口7，还包括设于箱体内部的搅拌装置、灭菌装置以及设于箱体5外的控制面板3和CO2送气装置；所述CO2送气装置通过设置在箱体上的进气口22与箱体5相连通。所述箱体5设有真空保温层21，所述真空保温层21厚5cm。通过设定保温层，可以减少箱体内的热量散失，提供箱体的保温。
[0028] 本实施例中，所述进料通道1顶端设有密封装置，只有进料时打开；所述出料口处设有出料阀6，取料时开启出料阀6。所述加热管18包括竖直加热管和连接竖直加热管的环状加热管。
[0029] 本实施例中，所述控制面板3为单片机，集输入，输出以及控制为一体来控制加热和监控pH。所述控制面板3包括温度传感器16，pH传感器17，用于输入温度和pH的输入模块，用于显示温度和pH的输出模块以及中央处理单元15，所述温度传感器16、pH传感器17以及输入模块的输出端连接中央处理单元15的输入端，中央处理单元15的输出端通过继电器分别控制连接加热管18、搅拌装置、灭菌装置和CO2送气装置。所述中央处理单元15被配置为将接收的输入模块的信息转化为电信号并储存信息，通过温度传感器16和pH传感器17收取温度和pH信息并将温度和pH信息显示在输出模块上；而且被配置为收取的温度信息超出设定最高温度状态下电源电路断开加热管18停止加热，且收取的pH信息超出设定pH范围启动报警装置。
[0031] 本实施例中，所述搅拌装置包括电机12，同轴固定连接电机12转动输出端的搅拌转轴19以及设置在搅拌转轴19上的5片搅拌叶轮，所述的若干搅拌叶轮与搅拌转轴垂直固定设置。所述搅拌转轴19和搅拌叶轮20均采用不锈钢材质，可以防止搅拌装置生锈对瘤胃液培养的影响。
[0032] 本实施例中，所述灭菌装置包括一个紫外灯管13，所述紫外灯管13为环形。所述紫外灯设于箱盖底部，能够提供更均匀的紫外光照，从而达到好的灭菌效果。
[0033] 本实施例中，CO2送气装置包括CO2存储罐11，设置于CO2存储罐11罐口的电动气泵10，连接电动气泵10和进气口22的送气管9以及嵌设于送气管9上的微孔滤膜8。所述电动气泵10连接中央处理单元的电源电路；所述微孔滤膜8孔径为0.22μm，微孔滤膜8能够过滤细菌，使得进入到培养箱内的气体处于无菌状态；所述CO2存储罐11中存贮的是加压的液态CO2，打开电动气泵10气体可直接由送气管9进入到箱体5内创造厌氧环境。所述电动气泵10连接到中央处理单元的电源电路。
[0034] 使用时：
[0035] 1）灭菌。先用乙醇浓度为75%的酒精清洗培养箱，清洗后由控制面板3的中央处理单元15控制继电器连通CO2送气装置电源，电动气泵10打开，由CO2存储罐11将CO2由送气管9进入到箱体5内创造厌氧环境。之后，由中央处理单元15控制继电器连通灭菌装置电源，打开紫外灯管13灭菌30min后中央处理单元15自动断开灭菌装置电源；
[0036] 2）预热。配制瘤胃液培养液，并高温高压灭菌。由进料通道1将瘤胃液培养液送入箱体5，通过输入模块输入培养温度39-42℃并将温度信息转化为电信号存储在中央处理单元15中，连通加热管18电源，并将培养箱预热至39-42℃范围，再由送料通道1将瘤胃液滤液倒入箱体5内。
[0037] 3）培养。连通搅拌装置电源，使得电机12的转速为25s/r，此转速搅拌能够模仿反刍动物体内蠕动。所述加热管18加热为箱体5内的瘤胃液提供热源；通过温度传感器16和pH传感器17收取温度和pH信息，并将温度和pH信息显示在输出模块上；收取的温度信息超出42℃后，中央处理单元15控制继电器的电源电路断开，加热管18停止加热，小于指定检测温度后，连通加热管18电源；收取的pH信息超出设定pH范围即6.4-6.8后，中央处理单元15控制并启动报警装置。
[0038] 4）检测。培养1，3，6，9，12，24，36h后，分别打开出料阀6由出料口7取10mL样品。同时设置反刍动物体内样品，样品测定项目为pH和各种纤毛虫数量。结果表明，接种后的瘤胃液在瘤胃液智能培养箱条件下，纤毛虫数量变动在24h内与体内样品基本相似。
[0039] 实施例2
[0040] 本实施例与实施例1的区别，如图3和图4所示，在于：所述培养箱箱体5设有水浴加热套24，所述水浴加热套24设于真空保温层21内部，水浴加热套24与真空保温层21间形成水浴加热层，所述加热管18设于水浴加热层内，水浴加热套24设有排水管14和注水管23，所述排水管14和注水管23均伸出箱体5外。所述水浴加热套24中充满水，水作为介质为箱体内瘤胃液提供热源，水浴加热能够保证温度波动范围减小，有助于温度的控制。
[0041] 此外本实施例中，CO2存储罐11设于箱盖2顶部，CO2存储罐11罐口设置有电动气泵10，所述送气管9穿过箱盖2并连接电动气泵10和进气口22，微孔滤膜8嵌设于送气管9上。所述电动气泵10连接中央处理单元15的电源电路；所述微孔滤膜8孔径为0.22μm，微孔滤膜8能够过滤细菌，使得进入到培养箱内的气体处于无菌状态；所述CO2存储罐11中放置干冰，打开电动气泵10气体可直接由CO2存储罐11向下经送气管9输送CO2到箱体5内创造厌氧环境。
[0042] 本实施例仅为培养瘤胃液的培养箱的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，并不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
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