生物发酵罐广泛用于抗1素、氨基酸、酶制剂、维生素、有机酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗1生1素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产,设备体积已达到140m3,投入使用后取得了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动,带动发酵液循环,促进气-液充分混合。
与机械搅拌式发酵罐
采购发酵罐

生物发酵罐广泛用于抗1素、氨基酸、酶制剂、维生素、有机酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗1生1素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产,设备体积已达到140m3,投入使用后取得了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动,带动发酵液循环,促进气-液充分混合。
与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%,降低成本。
无菌操作可靠性高,该设备没有动密封装置,无泄露,且设备内无死区,灭菌,染杂菌的机会大幅度减少。
传热和传氧,可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。
提高产率、转化率,设备机械剪切力对微生物的伤害小,加上溶氧充分、热量移走及时,为微生物提供了一个良好的生长环境,有效地促进了新陈代谢,加速产品积累,使产品的产率和转化率均有明显提高。
容易实现大型化和自动化,设备体积可从0.02m3到200m3,没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌罐少,容易实现自动化控制。
本设备具有工作噪音小,装料系数高,基本不用维修等特点,设备投资比搅拌罐降低20%左右,另外,在不改变外形尺寸的情况下,可对原有机械搅拌罐进行改造。
增加进气量,会增加空气过滤系统的负担,特别是纸质滤芯的过滤器,过滤器对空气流量是有限制的,只有在一定范围流量的状态下,才能达到过滤效果。还有,增加进气量,就等于增加了染菌的几率,因为任何过滤系统都不是绝1对的,多进气,染菌几率增加!
因此,发酵罐通气量不是越大越好,您要做的就是保证发酵罐内部液体循环搅拌正常即可,菌球的大小是由进气量、液体培养基配方、摇瓶菌种质量等多方面决定的。
误区三:使用二级摇瓶菌种
很多人为了培养更多的摇瓶菌种,用摇瓶菌种接种摇瓶菌种,我们叫做倒瓶。这是很危险的一种做法!只有试管母种直接接种的摇瓶菌种纯度和活性才是1高的,一个摇瓶菌种转接成十个摇瓶菌种,没有谁能保证十个摇瓶菌种都能保证合格的纯度和活性,这样没有保证的二级摇瓶接入到发酵罐中,纯度和活性很难保证。
误区四:发酵罐液体菌种使用前不进行检测
很多人在发酵罐菌种培养好准备接到固体前,完全以菌球形态、液体颜色、排气味道等宏观指标来确定发酵罐是否染菌,是否能够接给固体,发酵罐在接给固体定要进行取样检测,即使常年制作发酵罐的技术员,也无法保证通过宏观能够百1分1之1百的确定发酵罐液体菌种中没有细1菌。
误区五:采用连续发酵的方式
很多食用菌工厂和技术员为了图省事,采用一级种子罐、二级种子罐、三级发酵罐的方式制作液体菌种,连续发酵是药厂培养微生物使用的发酵方式,药厂微生物发酵是允许有5-10%染菌的,因为一定比例下的染菌不影响正常发酵产物提取的,而我们食用菌的液体菌种发酵是不允许有一丝一毫染菌的。
起发期
通氧发酵的麦汁在进入发酵罐后,就开始准备细胞生长的一步。在起发阶段,也称为潜伏期或诱导期,不存在直观的活动或酵母生长。在此期间,酵母开始吸收细胞生长所需的氧气、养分和矿物质。此时不产生其他细胞。酵母使用麦汁中的氧气和养分产生繁殖所需的化合物。
起发期通常非常简短,但是可持续24小时,具体依赖于酵母细胞的健康程度和发育能力以及开始时的温度。起发期在细胞一次分化时结束。此时,细胞开始加速分化,而且酵母细胞总数随时间增加。然后,酵母进入称为对数生长期的生长期。
对数生长期
酵母开始繁殖时,发酵速度随着新细胞的形成而增加。每个原始酵母细胞分化产生2个细胞。然后每个细胞分化,总共形成4个细胞。4个细胞再次分化,产生8个细胞,如此循环往复。
在对数生长期,酵母细胞的数量成对数增加。在加速的初期后,如图图 17所示,生长速度基本为常数。发酵罐中的酵母细胞数从开始时的约每毫升2千万上升到1高每毫升8千万至1亿2千万。根据发酵温度,在80-100小时内达到峰值细胞数。对数生长期受限于麦汁中可消耗的养分数量。按照设计,制约的养分为氧气。
其它阶段
如果毫无干预地继续发酵过程,则酵母生长在固定期后将经历减速期,并经历一个细胞总数下降的阶段。
紧随着对数生长期后,当死亡细胞数和新形成的细胞数近似相等时,细胞总数会达到平衡状态。,由于发酵副产品中毒素的浓度增大,死亡细胞数超过生成的细胞数,细胞总数就会下降。由于我们有意在对数生长末期去掉酵母并将啤酒从发酵罐转移,所以这些阶段不是啤酒酿造主发酵工艺的组成部分。
主酵阶段
下表总结了大约5天中所发生的主发酵过程。在此期间,酵母细胞开始从麦汁中吸取营养,并将可发酵糖转化成酒精和CO2。如前所述,该反应为产热反应,需要外部冷却源来维持所需的发酵温度。本单元以后的章节将讨论这个过程。每次酵母细胞将糖分子转化为酒精时,啤酒中的表观浸出物的数量会减少。
酵母细胞数达到峰值约3天后,发酵速度达到1大值。当可发酵性浸出液的供给耗尽后,酵母细胞开始絮凝并沉淀到发酵罐底部,发酵速度下降。
浸出物转化为酒精的程度称为发酵度。该值通常用糖度值来表示(°B),它表示加酵母的麦汁中实际已经开始发酵的浸出液数量。有3个特定的发酵程度值对监控主发酵和后酵工艺非常重要:
· 终发酵糖度
· 主酵糖度
· 发酵终了外观糖度
终发酵糖度
对于给定的加酵母用麦汁样品,可用于转化的浸出物1大理论值。终发酵糖度是浸出液中可通过发酵所有可发酵物质达到的1高的表观发酵程度。可通过酿造过程中产生的麦汁和实验室分析来确定其特征。通过主发酵和后酵来达到终发酵糖度。
主酵糖度
主酵表观糖度是主发酵结束后,主发酵啤酒中保留的表观浸出物的数量。如图 18所示,在发酵期间,主发酵啤酒中的糖度不断减少。只要发酵罐中有啤酒,而且活性酵母细胞可用来支持发酵,则浸出物的数量将会继续减少。但是,需要将一定数量的可发酵性浸出液和酵母带入后酵罐中,以提高后酵的活力。
因此,当主发酵啤酒中的糖度达到终发酵糖度以上的预定值时(通常为1.5 – 2.5°B 以上),就认为主发酵已经完成。在发酵序列的这个时刻,酵母开始絮凝,细胞数下降。在理想情况下,当啤酒在目标糖度时,而且细胞数下降到约每毫升6千万时,应该转移到后酵。当通过控制发酵罐冷却的方法来转移时,有可能影响酿造。
发酵终了外观糖度
发酵终了外观糖度是后酵结束后,啤酒中保留的表观浸出物的数量。过程如图 19所示,外推到后酵罐发酵结束。可以观察到糖度慢慢减少,但是持续到终的低值。发酵终了外观糖度应尽可能接近终发酵糖度。由于经济原因,我们需要确保转化所有可用的发酵性浸出物。同时也需要防止将浸出液带到可能产生微生物和啤酒透明度问题的过滤过程中。本单元有关下面发酵的部分将详细讨论发酵终了外观糖度和后酵工艺。