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影响发酵罐内生物发酵过程的六大主要因素

作者:发酵罐 时间:2018-02-10 08:41
影响发酵罐内生物发酵过程的主要因素有温度、PH值、溶解氧、泡沫的产生、中间补料、培养物的代谢等多个方面。生物菌种发酵罐在各种信息反馈的条件下,提供微生物酶更高的生存条件。 信息摘要:
影响 发酵罐 内生物发酵过程的主要因素有温度、PH值、溶解氧、泡沫的产生、中间补料、培养物的代谢等多个方面 微生物的生长同样遵循适者生存优胜劣汰的竞争法则,在生物菌种发酵罐内进行繁殖衍生与产物合成。在发酵罐内

影响发酵罐内生物发酵过程的六大主要因素

啤酒发酵罐的三种发酵方法及各自特点

啤酒发酵技术简介:

啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下,利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动,其代谢的产物就是所要的产品--啤酒。由于酵母类型的不同,发酵的条件和产品要求、风味不同,发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式,目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。

二.传统发酵技术与现代发酵技术的比较

传统发酵工艺流程

充氧冷麦汁→发酵→前发酵→主发酵→后发酵→贮酒→鲜啤酒

啤酒发酵罐的发酵方法:

啤酒发酵技术主要包括大容量发酵罐发酵法(其中主要是圆柱露天锥形发酵罐发酵法)、高浓糖化后稀释发酵法、连续发酵法等发酵方法,发酵技术先进。

(1)大容量发酵罐发酵法

所谓大容量发酵罐是指发酵罐的容积与传统发酵设备相比而言。大容量发酵罐有圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。圆柱锥形发酵罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵,加工十分方便。我国自20世纪70年代中期,开始采用室外圆柱体锥形底发酵罐发酵法(简称锥形罐发酵法),目前国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。

(2)高浓糖化后稀释发酵法

高浓糖化后稀释啤酒技术,即采取提高麦汁糖化浓度,发酵后用处理水稀释制备啤酒的方法。它可以使发酵设备能力提高25~30%,产量增加四分之一以上。高浓糖化后稀释制备的啤酒,风味独特,口味纯正,保质期长,因此在实践中得到广泛推广和应用。

(3)连续发酵法

连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。

连续发酵可分为单罐连续发酵和多罐串联连续发酵等方式。在单罐连续发酵中,由于发酵液在不断搅拌,一部分刚流入的发酵基将随发酵液一起流出。

发酵罐作为目前啤酒发酵最常用的发酵设备,以不锈钢发酵罐为主,具有耐高温、耐腐蚀、密封性强、安全卫生程度高等优势。

(我司可根据及客户需要,进行发酵罐的非标设计)

 

影响发酵罐内生物发酵过程的六大主要因素

影响发酵罐内生物发酵过程的主要因素有温度、PH值、溶解氧、泡沫的产生、中间补料、培养物的代谢等多个方面

微生物的生长同样遵循适者生存优胜劣汰的竞争法则,在生物菌种发酵罐内进行繁殖衍生与产物合成。在发酵罐内对于微生物的活动空间其遵循一定的物理、化学等多学科运动法则。

一、菌种发酵罐内生命活动大环境小细节:

1、温度对生物发酵过程的影响。温度是影响微生物或细胞生长发育的主要因素之一,大多数微生物或细胞的培养温度都是嗜中性的,这要求对培养过程中发酵液的温度加以控制。根据不同品种及不同的生长阶段对生物菌种发酵罐内的温度加以控制调节,从而选择最适合的培养温度,以利发酵过程的顺利进行。

2、pH对发酵过程的影响。发酵液的pH值会直接影响微生物或细胞的生长与繁殖。培养基的种类、微生物或细胞的代谢过程都会影响发酵液的pH值。为了保障生物发酵的正常进行,必须随时对发酵液中pH进行调节与控制。方式有多种,生物菌种发酵罐可以直接加入酸碱进行调节,也可以选择合适的培养基,或加入某些不影响发酵的缓冲剂进行调节。此外,葡萄酒发酵罐,pH调节方式及pH值控制范围的描述关系到生物发酵系统中pH调节装置的配备。

3、生物菌种发酵罐通气搅拌(溶解氧)对发酵过程的影响。对培养液进行通气搅拌直接关系到氧在培养液中的溶解量,并影响发酵物的产量。对需氧发酵的品种而言,必须在有氧的条件下才能正常生长繁殖,为了增加培养液中氧的含量,须对培养液进行通气搅拌加速氧在培养液中的溶解和传递。微生物或细胞在不同的生长期对氧的需求量也不同,用什么方式与如何调节含氧量均应描述清楚。一般可以通过调节搅拌的转速和通气的流量,来加以控制。

4、泡沫的产生对发酵的影响。由于大量空气的通入并与培养液进行气液混合,发酵过程中的通气加上机械搅拌,极易产生泡沫。大量泡沫的产生不仅使生物菌种发酵罐的装填系数降低,而且能使发酵液从排气管或轴封处产生逃液现象,相应产量减少,通气效果下降,抑制了生物的生长与繁殖。而这种以无菌空气和生物代谢时产生的气体为分散相,以培养液为连续相形成的泡沫,可以用机械方式或加入化学消泡剂办法加以消除。

5、生物菌种发酵罐中间补料对生物发酵系统的影响。中间补料指的是在发酵过程中,针对生物生长的不同时期补充某些营养物质,其可以满足生物生长繁殖的需要,提高发酵的产量。中间补料以补充碳源和能量物质,如糖类(液化淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乳糖等)、氮源(如酵母粉、蛋白胨、尿素等)及微量元素(如磷酸盐,ZnSO4、CoCl2等),当然中间也有补水或补全料(按培养基配比)。另外,中间补料方式有流加式或滴加式,这种方式兼用或单独使用。

6、生物菌种发酵罐的培养物(生物)的代谢对发酵过程的影响。微生物或细胞在培养过程中在一系列酶的作用下,不断地生长、发育、繁殖与增大,培养液中的成分也不断地变化。如何去掌握这些因生物代谢而发生的变化?使生物发酵朝着有利于提高产量的方向发展,可以通过分析监控与调节细胞的数量(含量,效价,表达率等)、pH值、糖的含量、氨基酸与氨氮的含量、磷的含量以及细胞浓度与形态来加以控制。

生物发酵属多学科的生物化学,义同一曲美妙的和声,如何弹奏需要各种外界条件,生物菌种发酵罐在各种信息反馈的条件下,提供微生物酶更高的生存条件。随着时代的发展,科技的进步,科技领域工作人员知识的提升,发酵学已经步入新的时代,必将带来更美的未来。

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