5厌氧发酵设备

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章,厌,厌氧,发,发酵设,备,备,发酵设备是,生,生物工厂中,最,最主要的设,备,备，发酵设,备,备必须具有,适,适宜微生物,生,生长和形成,产,产物的各种,条,条件，促进,微,微生物的新,陈,陈代谢，使,之,之能在低消,耗,耗下获得较,高,高产量。因,此,此发酵设备,必,必须具备微,生,生物生长的,基,基本条件。,例,例如：需要,维,维持合适的,培,培养温度，,要,要求有不同,程,程度的无菌,度,度，结构应,尽,尽

2、可能简单,，,，便于灭菌,和,和清洗。,由于微生物,主,主要分嫌气,和,和好气两大,类,类，故发酵,设,设备也分为,两,两大类：嫌气发酵设,备,备和通风发,酵,酵设备。,嫌气发酵设,备,备常用于酒,精,精、啤酒、,丙,丙酮、丁醇,等,等嫌气发酵,产,产品的生产,。,。其特点是,在,在发酵过程,中,中不需通入,氧,氧气或空气,，,，有时需通,入,入二氧化碳,或,或氮气等惰,性,性气体以保,持,持罐内正压,，,，防止染菌,。,。,酒精发酵罐,和,和啤酒发酵,罐,罐是最常见的,嫌,嫌气发酵设,备,备，本章以,其,其为例重点,介,介绍。,第一节 酒,精,精发酵罐,一、酒精发,酵,酵罐的结构,及,及操作

3、,1,、酒精发酵,罐,罐的结构,酒精发酵罐,通,通常可分为密闭式和开,放,放式两种，目前,大,大多数工厂,都,都采用密闭,式,式发酵罐。,密闭式酒精,发,发酵罐的优点是：可以防,止,止杂,菌感染、便,于,于保温冷却,及,及控制发酵,温,温度、酒精,产,产量多、损,失,失少、可回,收,收、发酵率,高,高。,密闭式酒精,发,发酵罐的缺点是结构较复,杂,杂、造价较,贵,贵。,酒精发酵罐,罐,罐身为圆柱,形,形，罐顶和,罐,罐底均为,锥形或碟形,。,。罐顶装有人孔、视镜,、,、排料管、,接,接种管、二,氧,氧化碳回收,管,管、压力表,和,和各种测量,仪,仪表接口管等。罐底装,有,有排料管、排,污,污管

4、。罐身上下,部,部装有温度计和取,样,样器。罐内常装,有,有供加热杀,菌,菌用的直接,蒸,蒸汽管。,为了便于维,修,修和清洗，,对,对于大型酒,精,精发酵罐。,往,往往在近罐,底,底也设有人,孔,孔。,酒精发酵罐,的,的结构,酒精发酵罐,的,的结构,发酵罐的冷却装置，对于中小,型,型发酵罐，,多,多采用罐外,壁,壁喷淋膜状,冷,冷却。对于,大,大型发酵罐,，,，罐,内装冷却蛇,管,管或罐内蛇,管,管和罐外喷,淋,淋联合冷却,装,装置。此外,，,，也有采用,罐,罐外列管式,喷,喷淋冷却的,方,方法。,酒精发酵,罐,罐工作时,，,，罐内不,同,同高度的,发,发酵液中,二,二氧化碳,含,含量有所,不

5、,不同，发,酵,酵液中形,成,成一个二氧化碳,含,含量的浓,度,度梯度。一般罐,底,底液层气,泡,泡密集程,度,度较高，,发,发酵液相,对,对密度小,。,。罐上部,液,液层二氧,化,化碳气泡,密,密集程度,较,较低，发,酵,酵液相对,密,密度大。,于,于是相对,密,密度小的,底,底部发酵,液,液就具有,上,上浮的提,升,升力。同,时,时，上升,的,的二氧化,碳,碳气泡对,周,周围的液,体,体也具有,一,一种拖,曳,曳,力,力，,拖,拖,曳,曳,力,力,和,和,液,液,体,体,上,上,浮,浮,的,的,提,提,升,升,力,力,相,相,结,结,合,合,则,则,构,构,成,成,气,气,体,体,搅,搅,

6、拌,拌,作,作,用,用,，,，,使,使,罐,罐,内,内,发,发,酵,酵,液,液,不,不,断,断,循,循,环,环,混,混,合,合,和,和,热,热,交,交,换,换,。,。,因,因,此,此,，,，酒精,发,发酵,罐,罐一,般,般不,配,配置,机,机械,搅,搅拌,器,器。,但当,发,发酵,罐,罐容,量,量较,大,大，,罐,罐内,产,产生,的,的二,氧,氧化,碳,碳气,量,量较,少,少时,可,可配,置,置侧向,搅,搅拌,器,器。,酒精,发,发酵,罐,罐的,洗,洗涤,，,，过,去,去均,由,由人,工,工操,作,作，,不,不仅,劳,劳动,强,强度,大,大，,而,而且,二,二氧,化,化碳,气,气体,一,一旦,

7、未,未彻,底,底排,除,除，,工,工人,入,入罐,清,清洗,就,就会,发,发生,中,中毒,事,事故,。,。,近,年,年,来,来,，,，,酒,酒,精,精,发,发,酵,酵,罐,罐,已,已,逐,逐,步,步,采,采,用,用水,力,力,喷,喷,射,射,洗,洗,涤,涤,装,装,置,置。,水,水,力,力,喷,喷,射,射,洗,洗,涤,涤,装,装,置,置,是,是,由,由,一,一,根,根,两,两,头,头,装,装,有,有,喷,喷,嘴,嘴,的,的,洒,洒,水,水,管,管,组,组,成,成,，,，,喷,喷,水,水,管,管,两,两,端,端,弯,弯,有,有,一,一,定,定,的,的,弧,弧,度,度,，,，,喷,喷,水,水,管,

8、管,上,上,均,均,匀,匀,地,地,钻,钻,有,有,一,一,定,定,数,数,量,量,的,的,小,小,孔,孔,。,。,喷,喷,水,水,管,管,安,安,装,装,时,时,呈,呈,水,水,平,平,，,，,喷,喷,水,水,管,管,借,借,活,活,络,络,接,接,头,头,和,和,固,固,定,定,供,供,水,水,管,管,连,连,接,接,。,。它,是,是,借,借,喷,喷,水,水,管,管,两,两,端,端,喷,喷,嘴,嘴,以,以,一,一,定,定,的,的,喷,喷,出,出,速,速,度,度,喷,喷,射,射,时,时,形,形,成,成,的,的,反,反,作,作,用,用,力,力,，,，,使,使,喷,喷,水,水,管,管,自,自,动

9、,动,旋,旋,转,转，在旋,转,转过程,中,中，喷,水,水管内,的,的洗涤,水,水由喷,水,水孔均,匀,匀喷洒,在,在罐壁,、,、罐顶,和,和罐底,上,上，从,而,而达到,水,水力洗,涤,涤的目,的,的。,水力喷,射,射洗涤,装,装置,2,、酒精,发,发酵罐,的,的尺寸,3,、酒精,发,发酵罐,的,的操作,（,1,）操作,注,注意事,项,项,进料,前,前，要,对,对设备,、,、管道,、,、管件,彻,彻底灭,菌,菌。,接种时,，,，严格,按,按照无,菌,菌操作,的,的规程,操,操作，,以,以免带,入,入杂菌,。,。,发酵过,程,程中严,密,密监控,温,温度的,变,变化，,确,确保在,最,最适要,

10、求,求范围,。,。无论,何,何种酵,母,母菌，,都,都有最,适,适生长,和,和发酵,温,温度，,避,避免延,长,长发酵,周,周期、,菌,菌种衰,老,老或降,低,低产品,得,得率。,定期观,察,察设备,、,、管道,和,和管件,的,的运行,状,状况，,严,严防跑,、,、冒、,滴,滴、漏,现,现象，,避,避免杂,菌,菌感染,。,。,定期或,在,在线检,查,查发酵,醪,醪理化,指,指标，,如,如发现,异,异常发,酵,酵，一,定,定要按,照,照操作,规,规程规,定,定之措,施,施及时,予,予以调,整,整,。,对于间,歇,歇发酵,，,，发酵,结,结束出,罐,罐后，,对,对发酵,罐,罐彻底,灭,灭菌。,（,

11、2,）酒,精,精异,常,常发,酵,酵及,产,产生,原,原因,和,和处,理,理方,法,法,酸,度,度增,高,高，,镜,镜检,有,有杂,菌,菌，,残,残余,还,还原,糖,糖高,。,。,产生,原,原因：发,酵,酵罐,或,或管,道,道、,阀,阀门,、,、泵,有,有死,角,角，,清,清洗,不,不干,净,净，,灭,灭菌,不,不彻,底,底。,糖,糖化,剂,剂或,酵,酵母,染,染菌,；,；发,酵,酵温,度,度偏,高,高。,预防,和,和处,理,理方,法,法：注,意,意发,酵,酵罐,、,、管,道,道、,阀,阀门,、,、泵,等,等的,清,清洗,和,和灭,菌,菌；,消,消除,死,死角,；,；保,证,证糖,化,化剂,和

12、,和酵,母,母质,量,量；,控,控制,发,发酵,温,温度,。,。,残余,还,还原,糖,糖过,高,高。,产生,原,原因：酵,母,母质,量,量不,高,高、,蒸,蒸煮,过,过度,或,或发,酵,酵温,度,度过,高,高。,预防,和,和处,理,理方,法,法：分,析,析酵,母,母质,量,量不,高,高的,原,原因,并,并采,取,取相,应,应措,施,施，,适,适当,降,降低,蒸,蒸煮,温,温度,和,和缩,短,短蒸,煮,煮时,间,间，,控,控制,发,发酵,温,温度,。,。,二、,酒,酒精,连,连续,发,发酵,设,设备,连续,发,发酵,是,是在,发,发酵,罐,罐内,连,连续,不,不断,地,地流,加,加培,养,养液,

13、，,，同,时,时又,连,连续,不,不断,地,地排,出,出发,酵,酵液,，,，使,发,发酵,罐,罐中,的,的微,生,生物,一,一直,维,维持,在,在生长,加,加速,期,期。同,时,时又降低,了,了代,谢,谢产,物,物的,积,积累，培,养,养液,浓,浓度,和,和代,谢,谢产,品,品含,量,量具,有,有相,对,对的,稳,稳定,性,性，,微,微生,物,物在,整,整个,发,发酵,过,过程,中,中始,终,终维,持,持在,稳,稳定,状,状态,，,，细,胞,胞处,于,于均,质,质状,态,态。,其优点是：,发,发酵,周,周期,短,短、,设,设备,利,利用,率,率高,、,、产,品,品质,量,量和,产,产量,较,较

14、高,、,、节,省,省人,力,力和,物,物力,、,、生,产,产管,理,理稳,定,定、,便,便于,自,自动,化,化生,产,产。,二、,酒,酒精,连,连续,发,发酵,设,设备,尽管,连,连续,发,发酵,具,具有,上,上述,优,优点,，,，但,在,在实,际,际生,产,产中,连续,发,发酵,仍,仍未,能,能全,部,部代,替,替间,歇,歇发,酵,酵，原因,是,是：,长期,连,连续,发,发酵,生,生产,中,中，,遇,遇到,了,了微,生,生物,的,的突,变,变和,杂,杂菌,污,污染,问,问题,，,，出,现,现了,发,发酵,液,液在,连,连续,流,流动,过,过程,中,中的,不,不均,匀,匀性,和,和丝,状,状菌

15、,在,在管,道,道中,的,的流,动,动困,难,难，,以,以及,对,对微,生,生物,动,动态,方,方面,的,的活,动,动规,律,律还,缺,缺乏,足,足够,的,的认,识,识等,。,。,酒,精,精,连,连,续,续,发,发,酵,酵,的,的,方,方,式,式,是,是,从,从,最,最,初,初,的,的,单,单,罐,罐,连,连,续,续,发,发,酵,酵,发,发,展,展,到,到,多,多,罐,罐,的,的,串,串,联,联,连,连,续,续,发,发,酵,酵,。,。,目,目,前,前,，,，,我,我,国,国,的,的,糖,糖,蜜,蜜,原,原,料,料,制,制,酒,酒,精,精,及,及,淀,淀,粉,粉,质,质,原,原,料,料,制,制,

16、酒,酒,精,精,的,的,连,连,续,续,发,发,酵,酵,生,生,产,产,是,是,采,采,用,用多,罐,罐,串,串,联,联,连,连,续,续,发,发,酵,酵。,二,、,、,酒,酒,精,精,连,连,续,续,发,发,酵,酵,设,设,备,备,1,、,糖,糖,蜜,蜜,原,原,料,料,制,制,酒,酒,精,精,的,的,连,连,续,续,发,发,酵,酵,设,设,备,备,该流程由,9,个发酵罐组,成,成，酵母和,糖,糖蜜同时连,续,续流加入,1,号罐内，并,依,依次流经各,罐,罐，最后从,9,号罐排出。,除,除了在酒母,槽,槽通入空气,之,之外，在,1,号罐内也同,样,样通入适量,的,的空气，或,增,增大酵母接,种,种量，维持,1,号罐内工艺,所,所要求的酵,母,母数。连续,发,发酵周期结,束,束，则储存,于,于每罐的发,酵,酵液，先从,末,末罐按逆向,顺,顺序依次排,出,出，入蒸馏,塔,塔蒸馏。而,空,空罐则依次,进,进行清洗灭,菌,菌待用。二,氧,氧化碳则由,各,各罐罐顶排,入,入总汇集罐,，,，再送往二,氧,氧化碳车间,，,，进行综合,利,利用。,糖蜜原料制,酒,酒精的连续,发,发酵设备,糖蜜原料制,