发酵罐的工作原理分析
通用式发酵罐的工作原理是:利用机械搅拌搅拌物料产生轴向和径向流动,从而使罐内物料混合良好,液体中的固形物保持悬浮状态,有利于固体和营养物质充分接触,便于营养吸收;另一方面,可以打碎气泡,增加气液接触面积,提高气液间的传质速率,加强氧的传递效果及消除泡沫。同时通入无菌空气维持菌体氧气需要,满足好氧菌的生长发酵
一、通气式发酵罐设备构成:
本设备由杀菌机及电控部分组成,通过电气控制,实现自动化连续式生产;分两种规格型式:
1、标准控制型通气式发酵罐:采用蒸汽电磁阀与温度传感器联动控制。 2、电脑全自动控制型通气式发酵罐:采用电脑触摸屏与PLC自动执行进行控制。
通用式发酵罐:具有通气和搅拌装置的立式圆筒形发酵罐。是目前大生产中较常用的发酵罐。其容积可从几升到几百吨不等。包括罐体、搅拌系统、传热系统、通气系统。
(1)罐体
(2)搅拌系统包括:驱动电机、搅拌轴;涡轮搅拌器、搅拌叶;挡板;轴封(端面轴封)
(3)传热系统包括夹层传热、蛇管传热(一般有4组、6组、8组)。
(4)通气系统包括单孔管、多孔环管
发酵工艺家们试图通过对发酵罐环境的准确控制来达到
培养潜力的较大限度,可是究竟什么样的环境条件才能得到
生物或产物的较佳产量还缺乏了解。为了充分了解和控制某
一发醉过程,知道该发酵过程每一瞬时的状态是必要的,并
且还需要知道生物对这一套能测定出来的环境条件如何反
应。过程的较佳化需要准确的和迅速反馈的调控。将来,计
算机会是大多数发酵过程的不可分割的部分,但是目前还缺
少非常灵敏的探测器。这些探侧器应能对发醉过程中的化学
成分进行追踪分析。
发酵通常分为三个阶段或三种规模。在**阶段中是用
简的微生物学技术,例如平皿,锥形瓶等,来完成基本的
筛选程序,接下去是中间试验,以确定容积为5-200升时
的较佳操作条件。最后的阶段是转向工广规模的研究,以研
究如何实现较终的经济效益。
生物工程*们的目标是在上述所有阶段中为反应过程
保持较佳的环境条件。这些环境条件既及化学因素(底物
浓度等)也及物因素(物质转移能力,混合能力,能量
消耗等)。当从一种规模扩大为另一种规模时,物因子尤
其是较重要的问题。
必须给每种生物工程设计出较适宜的容器系统,而且对
在容器里发生的生物过程,能进行监测和控制。这种容器系
统就是发酵罐,它为生物催化剂提供一个物质环境,使其在
那里与底物发生相互作用。发酵罐种类很多,从简的搅拌
罐到装配不同水平计算机输入信号的复杂整合系统。有两种
不同类型的发酵罐或容器系统。
**种主要是非无菌的,不
**要求用严格纯培养的微生物来工作,例如酿酒、面包酵
母的生产、排水处系统等。
第二类是生产这些化合物,要
求严格无菌操作,例如杭菌素、氛基酸、多糖和细胞蛋白
的生产,在这类发酵罐中必须排除异种微生物,这使工程建
设和操作都遇到一些麻烦。
不论哪种发酵罐,主要目标还是使生物的生长和生物生
产的某一产物,处于较佳状态。为了达到这一目的,必须设
计出较适宜的培养条件,包括下列各项:有能源,有满足生
物需要的主要营养物质,在培养基中没有起抑制作用的化合
物,接种可靠以及级较有利的物化学条件等
锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。
接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快,发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化(见表4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化。
此外,由于锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒发酵周期显着缩短。
啤酒发酵罐是什么,啤酒发酵罐工作原理
另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。
以实验室啤酒发酵系统使用的发酵罐为例:(1)罐体为圆柱形,底盖和顶盖均为碟形或锥形;(2)满足酵母生长和代谢的必要工艺条件,提供一定的生化反应时间,及时移走在生化反应过程中将释放的生物热;
你是要问啤酒发酵的基本原理和流程吧。
基本原理:麦芽汁经制备、冷却后,加入酵母菌,输送到发酵罐中,开始发酵。传统工艺分为前发酵和后发酵,分别在不同的发酵罐中进行,现在流行的做法是在一个罐内进行一次发酵。前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精(即酵母的无氧呼吸作用),后发酵主要是产生一些风味物质,排除掉啤酒中的异味,并促进啤酒的成熟。
流程:原料的粉碎,糊化,液化,麦汁过滤、蒸煮,冷却、充氧、进罐发酵。
通用式发酵罐既具**械搅拌装置,又具有压缩空气分布装置。其高径比为2:1-6:19。所以能较广泛应用到的深层好气培养设备,
通用式发酵罐的工作原理是:利用机械搅拌搅拌物料产生轴向和径向流动,从而使罐内物料混合良好,液体中的固形物保持悬浮状态,有利于固体和营养物质充分接触,便于营养吸收;另一方面,可以打碎气泡,增加气液接触面积,提高气液间的传质速率,加强氧的传递效果及消除泡沫。同时通入无菌空气维持菌体氧气需要,满足好氧菌的生长发酵
工作原理
内循环带升式发酵罐外循环带升式发酵罐
循环管高度是影响循环效率的主要因素,实践证明不应少于4m。
与通用式发酵罐比较,它具有以下优点:
(a)发酵罐内没有搅拌装置,清洗方便,加工容易。
(b)由于取消了搅拌用的电机,而通风量与通用式发酵罐大致相等,所以动力消耗有很大降低。
发酵罐的工作原理分析
通用式发酵罐的工作原理是:利用机械搅拌搅拌物料产生轴向和径向流动,从而使罐内物料混合良好,液体中的固形物保持悬浮状态,有利于固体和营养物质充分接触,便于营养吸收;另一方面,可以打碎气泡,增加气液接触面积,提高气液间的传质速率,加强氧的传递效果及消除泡沫。同时通入无菌空气维持菌体氧气需要,满足好氧菌的生长发酵
通气式发酵罐采用巴氏杀菌法,对各类包装产品、蔬菜或罐装食品通过温度自动调节,将杀菌槽中的热水温度控制在80-90摄氏度之间,既能起到杀菌效果,又能保证蛋白质等营养成份不在较大温差范围内波动,保持食品原有的品质,达到对食品不加防腐剂和添加剂,而延长保质期,从而保护了人们的生命健康。同时通气式发酵罐对杀菌后的物品通过冷却水进行冷却,并用强风将包装物表面吹干后包装入库,通气式发酵罐可延长食品储藏期。
工作原理
内循环带升式发酵罐外循环带升式发酵罐
循环管高度是影响循环效率的主要因素,实践证明不应少于4m。
与通用式发酵罐比较,它具有以下优点:
(a)发酵罐内没有搅拌装置,清洗方便,加工容易。
(b)由于取消了搅拌用的电机,而通风量与通用式发酵罐大致相等,所以动力消耗有很大降低。
①伍式发酵罐
搅拌器是用六根弯曲的空气管子焊于圆盘上,兼作空气分配器。空气由空心轴导入,经过搅拌器的空心管吹出,与被搅拌器甩出的液体相混合,发酵液在套筒外侧上升,由套筒内部下降,形成循环。
②文氏管发酵设备
其原理是用泵将发酵液压入文氏管中,由于文氏管的收缩段中液体的流速增加,形成负压将空气吸入,并使气泡分散与液体混合,增加发酵液中的溶解氧。这种设备的优点是:吸氧的效率高,气、液、固三相均匀混合,设备简单,无须空气压缩机及搅拌器,动力消耗省。这种设备适用于宇宙飞船的密封舱中,利用藻类的光合作用将气体中的二氧化碳还原成氧。
用泵将发酵液压入文氏管中,由于文氏管的收缩段中液体的流速增加,形成真空将空气吸入,并使气泡分散与液体混合,微生物从而获得生长和代谢所需要的氧。