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酿酒发酵罐的工作原理及应用特性

作者:发酵罐 时间:2018-01-25 14:25
果酒发酵罐的工作原理:微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵,在固体发酵过程中不含任何自由水,随著微生物产出的自由水的增加,固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。可以认为每个细胞之间的生长环境未必相同。为提高培养 信息摘要:
酿酒 发酵罐 的工作原理、应用及其特性 果酒发酵罐 ( 葡萄酒发酵罐 / 不锈钢发酵罐 ):固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下,在有一定湿度的水下溶性固态基质中,用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应

酿酒发酵罐的工作原理及应用特性

实验室发酵罐的构成及实验步骤

 

一、实验原理

发酵罐是由3条线路构成的,一个是空气的进出(不进入夹层),蒸汽的进出(只在对空气过滤器灭菌时才进入罐体,是 从夹层的上进下出的),水的进出(进入夹层内,从下进上出。当开始发酵时,水路会形成一个循环,由温度感应器对其进行调节,保证水的温度在发酵所需温度范围内)。

二、实验设备

我们实验室所用的发酵罐是由蒸汽发生器、空气压缩机、储气罐和发酵罐和控制面板组成的。

1.         蒸汽发生器:黄灯亮代表需要进水,进水好后红灯亮,自动开始加热。其背后有一阀门,是控制蒸汽流出的开关,常开。

2.         空气压缩机:摁下红色按钮起开始向储气罐内通入空气

3.         储气罐:由于实验器材老化,处于安全考虑,压力控制在2Kg(0.2Mpa),超过这一压力则要关闭空气压缩机。储气罐底部有一出气的安全阀,此阀是常开的。

4.         发酵罐:发酵罐上连有电极,当要打开发酵罐时要先将其拆下,避免损坏。在旋紧发酵罐时要对角线旋紧旋钮。

不锈钢锥形发酵罐

三、实验步骤

²  实验前的预备工作

1.         清洗发酵罐:将发酵罐的电极拆下,旋钮选出,对发酵罐进行清洗

2.         检查气密性

1)        将阀门F14(发酵罐的出气阀)与发酵罐夹层的出水阀打开,在实验过程中这是一直要打开的

2)        打开电源总闸,打开蒸汽发生器水龙头,将水通入蒸汽发生器内,红灯亮时关闭水龙头

3)        将空气压缩机的开关打开,向储气罐内通入空气,当压力到2Kg(0.2Mpa)时,关闭空压机。

4)        通过进样孔向发酵罐内通入一定量的去离子水,使其没过空气管口。

5)        先打开发酵罐的进气阀门F11、F13,再打开储气罐连接发酵罐的管道阀门.

6)        当罐内压力上升到0.05MPa时,关闭F14,F13,将发酵罐底部取样旋钮旋至最下放方以防漏气,此时罐内压力在30min内保持不变则气密性良好。

3.         发酵罐的灭菌

空消:

1.         30min后,打开F14,F13阀门,调节大小使其稳定在0.03MPa

2.         在打开蒸汽发生器的阀门前,先将发酵罐的蒸汽出口阀门打开

3.         打开蒸汽发生器的阀门与发酵罐的进气阀门,关闭进气阀F13以防倒吸,当温度上升到121℃时,保持30min,注意调节F14,使罐内压力维持在一定的压力值(过大会有危险,过小温度难以上升)此时发酵的前期准备工作已就绪,开始准备发酵。

2、  30min后,泄压;关闭蒸汽发生器的阀门与发酵罐蒸汽进入阀门,打开F13进空气的阀门(防止罐体变形)

1.          

²  发酵步骤

(一)  实消

1.         冷却发酵罐(防止过热物料喷出),从加样孔内通入物料(物料要先全部溶解)于6L左右,打开搅拌器;

2.         打开蒸汽发生器的阀门与发酵罐蒸汽进入阀门,关闭F13以防倒吸;

3.         当罐内温度上升到90℃时,停止搅拌以防电极被烧坏;

4.         对空气过滤器灭菌;当温度上升到100℃时,打开空气过滤器的阀门F3,关闭进气阀F11,再打开进气阀F13,对空气过滤器灭菌15min。

5.         实消;15min后,关闭空气过滤器的阀门F3与进气阀F13,打开F11,当温度上升到121℃时,保持30min,进行实消的灭菌。

6.         30min后,泄压,打开F13进气阀,再对罐体进行降温;关闭所有的蒸汽进口阀,打开水龙头,打开冷凝水的进出口阀(先出后进)。

(二)  接种

1.         对罐体进行降温,冷却到30℃左右;

2.         接种;在进样孔旁围上一圈脱脂棉,倒上酒精,点火对加样孔进行灭菌,灭菌后,由进样孔进行接种。

(三)  开始发酵

1.         设置参数,温度设置在37℃,打开循环水路的阀门,水龙头关小,开始发酵;

2.         取样;没两小时取样一次,取样前要相对管道进行灭菌,打开取样器的阀门,打开蒸汽进口阀,对管道灭菌15min,在冷却5min后方可取样,每次取样前都要对管道进行灭菌。将出样旋钮旋上,打开取样器的阀门,用离心管或试管接样,冷却后放入冰箱,每12h镜检一次,48h后统一检测OD值。

(四)  发酵结束

1.         发酵结束后,将样品全部放出;

2.         关闭进水阀,对夹套进行排水,最后关闭除出水阀外的所有阀门;

3.         将发酵罐电极拆下,清洗发酵罐。

酿酒发酵罐的工作原理及应用特性

酿酒发酵罐的工作原理、应用及其特性

果酒发酵罐葡萄酒发酵罐/不锈钢发酵罐):固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下,在有一定湿度的水下溶性固态基质中,用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑,固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程。固体发酵具有操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积的污染等优点。真菌是固体发酵最普遍被使用的微生物,因其菌丝如同植物 的根能在固态表面生长,并渗透到基质内,产生多样的胞外酵素能力,比起其他单细胞的细菌及酵母菌,更适合固体发酵的环境。

果酒发酵罐的工作原理:微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵,在固体发酵过程中不含任何自由水,随著微生物产出的自由水的增加,固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。可以认为每个细胞之间的生长环境未必相同。为提高培养效率,采用增大表面积的办法。实验室内一般采用试管斜面、培养皿、三角瓶、克氏瓶等培养,工厂大多采用曲盘、帘子以及通风制曲池等,特别是在霉菌的培养中,目前仍采用固体培养法制曲。由于选取农副产品如麸皮等作原料,价格低廉,其颗粒表面积大,疏松通气,原料易大量获得,因此,酿酒行业用得很普遍。但是,由于大规模表面培养技术仍有很多困难,在发酵生产上,能用液体表面培养的,大多采用液体深层培养法来代替。

果酒发酵罐的应用:将微生物 接种在固体培养基表面生长繁殖的方法,小型发酵罐,称固体培养法。它是表面培养的一种。广泛用于培养好气性微生物。例如,用于微生物形态观察或保藏的琼脂斜面培养,用于平板分离或活细胞计数的平板培养,都属于固体表面培养法。用该方法配氧微生物时。固体发酵法目前主要用在传统的发酵工业中。例如:酱油的生产,从菌种培养到制曲,再到发酵都采用固体法。发酵条件相对比较开放,工艺简单,设备要求简单,成本相对比较低。虽然最近有的厂家也采用深层液体发酵,但在口味上明显与固体发酵无法比拟。又如在食醋的生产上有的厂家采用前液后固,目的在于提高食醋的风味。

果酒发酵罐的特性:培养基单纯,例如谷物类、小麦麸、小麦草、大宗谷物或农产品等均可被使用,发酵原料成本较经济。基质前处理较液体发酵少,例如简单加水使基质潮湿,或简单磨破基质增加接触面积即可,不需特殊机具,一般家庭即可进行步骤。因获得水分可减少杂菌污染,此种低灭菌步骤即可施行的发酵,适合低技术地区使用。能产生特殊产物,如红麴产生的红色色素是液体发酵的十倍,又Aspergillus在固体发酵所产生的glucosidase较液体发酵产生的酵素更具耐热性。固体发酵相当于使用相当高的培养基,且能用较小的反应器进行发酵,单位体积的产量较液体为高。下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯,常是整个基质都被使用,如做为饲料添加物则不需要回收及纯化,无废弃物的问题。固体发酵可食品产生特殊风味,并提高营养价值,如天培可作为肉类的代用品,其胺基酸及脂肪酸易被人体消化吸收。

 

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