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发酵罐在发酵工业的发展历程

作者:发酵罐 时间:2018-03-28 08:38
葡萄酒发酵罐在发酵工业的发展史中发挥着重要的作用,其可以划分成五个阶段。在19世纪以前是第一个阶段。当时只限于含酒精饮料和醋的生产。虽然在古埃及已经能酿造啤酒,但一直到17世 信息摘要:
葡萄酒发酵罐 在发酵工业的发展史中发挥着重要的作用,其可以划分成五个阶段。在19世纪以前是第一个阶段。当时只限于含酒精饮料和醋的生产。虽然在古埃及已经能酿造啤酒,但一直到17世纪才能在容量为1500桶(一桶相当于

发酵罐在发酵工业的发展历程

说到发酵罐,大概许多人对它并不太相识。不外如果说到我们寻常喝的牛奶,则人们会比力熟悉。另外,在各大超市卖的的牛奶都是必要发酵的历程才可以大概顺利地做成牛奶的,而这些牛奶大部门都必要利用发酵罐以延伸它的产物保质期。那么,不锈钢白酒储罐,它是由哪几个部件构成的呢?

首先,它有罐体,这重要是用来造就和发酵种种菌体的,它的团体密封性比一样通常的罐子都要好,这重要的目标也是为了防备它被细菌污染,否则,就难以成为一个好用的发酵罐的了。别的,在这个罐体当中有搅拌桨,这重要是为了在产物发酵的历程中不绝地搅拌,以增长产物生产的服从。在罐体的底部有同期的部位,这是用于往内里注入氛围大概是氧气,以资助菌体快速的生长。别的,罐体的顶盘有传感器,以控制发酵历程。

 

发酵罐在发酵工业的发展历程

葡萄酒发酵罐在发酵工业的发展史中发挥着重要的作用,其可以划分成五个阶段。在19世纪以前是第一个阶段。当时只限于含酒精饮料和醋的生产。虽然在古埃及已经能酿造啤酒,但一直到17世纪才能在容量为1500桶(一桶相当于110升)的木质大桶中进行第一次真正的大规模酿造。即使在早期的酿造中,也尝试对过程的控制。历史记载,在1757年已应用温度计;在1801年就有了原始的热交换器。在18世纪中期,Cagniard-Latour,Schwann和Kutzing分别证实了酒精发酵中的酵母活动规律。Paster最终使科学界信服在发酵过程中酵母所遵循的规律。在18世纪后期,Hansen在Calsberg酿造厂中开始其开拓工作。他建立了酵母单细胞分离和繁殖,提供纯种培养技术,并为生产的初始培养形成一套复杂的技术。在英国麦酒酿造中并未运用纯种培养。确切地说,许多小型的传统麦酒酿造过程,至尽仍在使用混合酵母。

醋的生产,原先是在浅层容器中进行,或是在未充满啤酒的木桶中,将残留的酒经缓慢氧化而生产醋,并散发出一种天然香味。认识了空气在制醋过程中重要性后,终于发明了“发生器”。在发生器中,填充惰性物质(如焦碳、煤和各种木刨花),酒从上面缓慢滴下。可以将醋发生器视作第一个需氧发生器。在18世纪末到19世纪初,基础培养基是用巴氏灭菌法处理,然后接种10%优质醋使呈酸性,可防治染菌污染。这样就成为一个良好的接种材料。在20世纪初,在酿酒和制醋工业中已建立起过程控制的概念。

在1900年到1940年间,主要的新产品是酵母、甘油、柠檬酸、乳酸、丁醇和丙酮。其中面包酵母和有机熔剂的发酵有十分重大进展。面包酵母的生产是需氧过程。酵母在丰富养料中快速生长,使培养液中的氧耗尽。在减少菌体生长的同时形成乙醇。限制营养物的初始浓度,使细胞生长宁可受到碳源的限制,而不使受到缺氧的影响;然后在培养过程中加入少量养料。这个技术现在成为分批补料培养法,已广泛应用于发酵工业中,以防止出现缺氧现象;并且还将早期使用的向酵母培养液中通入空气的方法,改进为经由空气分布管进入培养液。空气分布管可以用蒸汽进行冲刷。

在第一次世界大战时,Weizmann开拓了丁醇丙酮发酵,并建立了真正的无杂菌发酵。所用的过程,至今还可以认为是一个在较少的染菌机会下提供良好接种材料和符合卫生标准的方法。虽然丁醇丙酮发酵是厌氧的,但在发酵早期还是容易受到需氧菌的污染;而在后期的厌氧条件下,也会受到产酸的厌氧菌的污染。发酵器是由低碳钢制成的具有半圆形的顶和底的圆桶。它可以在压力下进行蒸汽灭菌而使杂菌污染减少到最低限度。但是,使用200M3容积的发酵器,使得在接种物的扩大和保持无杂菌状态都带来困难。1940年代的有机溶剂发酵技术发展,是发酵技术的主要进展。同时,也为成功地进行无杂菌需氧过程铺平道路。

第三期发酵工业的进展,是按战时的需要,在纯种培养技术下,以深层培养生产青霉素。青霉素的生产是在需氧过程中进行,它极易受到杂菌的污染。虽然已从溶剂发酵中获得很有价值的知识,然而还要解决向培养基中通入大量无菌空气和高粘度培养液的搅拌问题。早期青霉素生产与溶剂发酵的不同点还在于青霉素生产能力极低,因而促进了菌株改良的进程,并对以后的工业起着重要的作用。由于实验工厂的崛起,使发酵工业得到进一步的发展,它可以在半生产规模中试验新技术。与此同时,大规模回收青霉素的萃取过程,也是另一大进展。在这一时期中,发酵技术有重大的变化,因而有可能建立许多新的过程,包括其他抗生素、赤霉素、氨基酸、酶和甾体的转化。

在60年代初期,许多跨国公司决定研究生产微生物细胞作为饲料蛋白质的来源,推动了技术进展。这一时期,可视作发酵工业的第四阶段。最大的有机械搅拌发酵罐的容积,已经从第三阶段时的80M3扩大到150M3。由于微生物蛋白质的售价较低,所以必需比其他发酵产品的生产规模更大些。如以烃为碳源,则在发酵时对氧的需求量增加,因而不需要机械搅拌的高压喷射和强制循环的发酵罐应运而生。这种过程如果进行连续操作,则更为经济。这个阶段中,工业上普遍采用分批培养和分批补料培养法。连续发酵是向发酵罐中连续注入新鲜培养基,以促使微生物连续生长,并不断从中取出部分培养液,它在大工业中的应用极为有限。与此同时,酿造业中也研究连续发酵的潜力,但在工业中应用的时间极短。如ICI公司还在使用3000M3规模连续强制循环发酵罐。超大型的连续发酵的操作周期已可超过100天,其问题是染菌。严重性已大大超过1940年代的抗生素生产。这类发酵罐的灭菌,是通过下列手段而达到的:即高度标准化的发酵罐结构、料液的连续灭菌和利用电脑控制灭菌

 

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