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膜生物发酵罐的研究和应用进展

作者:发酵罐 时间:2018-04-11 08:46
膜生物发酵罐在污染处理中的应用是近年来微生物发酵罐的研究和应用进展的代表性技术之一。 除此之外,结合数学、动力学、化工工程原理、计算机等技术研究微生物反应器和酶反应器中的 信息摘要:
膜生物 发酵罐 在污染处理中的应用是近年来微生物发酵罐的研究和应用进展的代表性技术之一。 除此之外,结合数学、动力学、化工工程原理、计算机等技术研究微生物反应器和酶反应器中的生化过程,使其过程控制的工艺更为

膜生物发酵罐的研究和应用进展

发酵罐酿造啤酒时产生双乙酰的五个原因

在有机化学中,双乙酰通常称为丁二酮。它会使啤酒带有奶油味和馊饭味,那么啤酒中的双乙酰是如何产生的呢?又有哪些因素会造成这种现象的产生呢?

1、酵母的影响。

不同的酵母菌株产生双乙酰的量不同,对双乙酰的还原能力也不同。酵母代谢旺盛、双乙酰的还原能力强,若使用储存过长,代数过多,营养不良,代谢能力弱的酵母,双乙酰的还原能力也就差。

2、温度的影响。

双乙酰生成与降解的速度随着温度的生高而上升。Ale酵母在20℃发酵0,双乙酰的峰值一般高于10℃发酵的Lager 酵母,Ale酵母还原双乙酰的速度比Lager酵母快很多。在低温贮酒期,双乙酰的还原过程继续进行,但还原速度非常慢。所以有些采用低温发酵工艺的啤酒厂在主酵结束时将发酵温度上升到20℃,持续一段时间,进行双乙酰的还原。另外一种行之有效的方法称为Naraiss发酵,在整个发酵过程的三分之二阶段以8-10℃发酵,在后面三分之一阶段升温到20℃发酵,然后低温贮酒。还有一种方法是向双乙酰含量较高的酒中加高泡酒。

3、细菌的影响。

革兰氏阳性菌(球菌与杆菌)会直接生成双乙酰和乳酸,后者具有难闻的酸味。如今使用高效清洗剂与杀菌剂,杂菌污染的几率很小。杂菌污染通常是由于添加的酵母含有杂菌而造成的。实践证明,如果杂菌的含量低于1-10个/1千万个酵母细胞,就不会造成危害。贮藏回收酵母时,应分外小心,处于休眠期的酵母会分泌氨基酸,细菌以此为氮源而大量繁殖,最安全的办法是将酵母贮存在杀菌麦汁中,以0℃贮藏,贮藏时间应尽可能短。

4、麦汁与蛋白质。

麦汁中缬氨酸含量不足会导致双乙酰含量偏高。如果麦汁含有足量的缬氨酸,双乙酰在峰值过后会有固定的下降幅度。如果缬氨酸过早耗尽,双乙酰的含量就会反弹,造成所谓的“双乙酰第二次高峰”,从而使啤酒具有较高的双乙酰含量。由于酵母不能利用其他的氮源合成亮氨酸和缬氨酸,因而这两种氨基酸非常重要。啤酒厂通常用一个数值来表示游离态а-氨基氮(FAN)的含量,这个数值高就意味着麦汁中含有足够量的缬氨酸和亮氨酸。

5、氧化作用。

乙酰乳酸经氧化后生成双乙酰,如果麦汁中存在适量的氧化剂,乙酰乳酸经过非酶氧化脱羧也会生成双乙酰,有时候风味正常的啤酒中会自然出现双乙酰味,这一现象人们早已观察到。大量的证据显示,如果主发酵时使用了有功能障碍的酵母,麦汁中的乙酰乳酸就不能完全被还原,残留的乙酰乳酸混在啤酒中后来被氧化成双乙酰。瓶颈空气和巴氏杀菌过程都会强化这种氧化还原反应。

膜生物发酵罐的研究和应用进展

膜生物发酵罐在污染处理中的应用是近年来微生物发酵罐的研究和应用进展的代表性技术之一。

除此之外,结合数学、动力学、化工工程原理、计算机等技术研究微生物反应器和酶反应器中的生化过程,使其过程控制的工艺更为合理,而固液分离技术(离心分离、过滤分离、沉淀分离等工艺)、细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等)、蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等)等下游技术的发展促进了生物反应器设计水平的提高。

另一方面,近年来基因工程技术等的发展推动了微生物发酵罐研究的快速进步。例如,,乙酸氧化脱硫单胞菌(Geobacter sulfurreducens)、泥土杆菌科(Geobacteraceae)的电极还原微生物等细菌的发现和改造与质子交换膜(PEM)的技术进步,共同推动了微生物燃料电池(MFC)技术的发展和应用。

发酵罐主要由罐体和冷却列管,以及搅拌装置,传动装置,轴封装置,人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对200M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算;考虑压力,温度,腐蚀因素,选择罐体材料,确定罐体外形、罐体和封头的壁厚;根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算;根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置,传动装置,和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图,完成这次设计。

 

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文章标题:膜生物发酵罐的研究和应用进展

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