定西二手发酵罐

深部喷注发酵罐
深部喷注发酵罐是已开发成功并在柠檬酸生产中推广应用的喷环式好氧发酵罐，本技术突破了传统的通用式发酵罐的传质机理和设计技术，具有增产、节能、降耗的显著效果。
概况
但发酵生产中的关键生化反应设备——发酵罐较为陈旧，大多仍沿袭50年代苏联提供图纸为兰本的传统的通用式发酵罐，搅拌装置和通气装置较为落后的现状。浙江省石油化工设计院和杭州柠檬酸厂根据柠檬酸发酵生产的工艺特点，从1995年初起，共同开发《喷环式好氧发酵罐在柠檬酸生产上的应用研究》这一省重点课题，并于1996年底通过省级鉴定。近4年来已在国内、外柠檬酸厂及其它制药，食品和轻化工行业10余家生产厂成功推广应用。2机理与特性众所周知，柠檬酸发酵是黑曲酶素代谢过程失调的一种特殊过程，这种失调来源于营养条件(原材料的质量、数量)，环境条件(生产工艺条件和设备的合理性)以及细胞化学组成、结构和酶系的一系列复杂变化，在这一复杂的生化反应过程中，通气和搅拌是整个柠檬酸发酵过程中的两个重要参数，它不仅影响到溶氧水平，而且影响到发酵体系的传质和菌体的形态，终必将影响到产酸水平。由于柠檬酸菌体是好氧性微生物，在其菌体生长发育和生物合成过程中需要氧，菌体长得愈旺盛，氧的需要量就愈大，但氧气是难溶于水的。氧气由气相扩散至细胞内部总的推动力为饱和氧浓度与发酵液中氧浓度之差，主要阻力为液膜阻力，因此，氧在扩散过程中属于液膜控制，氧的传递方程式为：KLa(C0－C1)=r式中KL——总传质系数m/ha——气、液二相接触比表面积(即单位液体中气泡的总面积)m2/m3C0——饱和氧浓度mM/lC1——发酵液中氧浓度mM/lr——摄氧率mM/l．h可见，单位发酵液体积中的所有细胞在单位时间内的耗氧量(摄氧率)与传质系数，气、液比表面积，饱和氧浓度和发酵液中氧浓度密切相关。而容量传质系数KLa与发酵罐的通气、搅拌和发酵液粘度有关，其关系方程式为：KLa=k[(P/V)α(VS)β(ηapp)－W]式中K—系数P/V——发酵液消耗功率KW/m3VS——空气线速度m/hηapp——发酵液粘度μ．106αβW——与空气分布器、搅拌器型式有关的指数显然，若要提高氧的传统递系数，必将提高搅拌功率和增加通气量。对于搅拌功率P，它与发酵液的动压头H、翻动量Q和重度r有关，可视为：P=HRQ≈HQ一般说来，增加动压头有利于气泡的粉碎，增大翻动量有利于气、液二相的混合，欲同时增大H、Q值，势必相应增加搅拌功率。同样，提高容量传质系数必须增大气、液二相的接触比表面积a，这又取决于气泡的粉碎程度。当单个气泡的直径dB>0.006m时，其气泡直径与上升速度的关系方程为：VB=5dB+0.2式中VB——气泡上升速度m/sdB——气泡直径m可见减小气泡直径，有利于气、液二相比表面积的增加、接触时间的增长和容量传质系数的提高。然而当今传统的通用式发酵罐所采用的任何通气装置，其气泡直径随着通气量的增大而增大，气泡上升速度也随之增大；气泡粉碎程度却并不随着搅拌转速的增加而增大，它只能维持在同一个数量级上。因此，增大通气量和增加搅拌功率对容量传质系数不仅不可能有较大幅度的提高，相反将导致大量能源的消耗和产品成本的提高。喷环式好氧发酵罐基于上述反应机理基础上，罐底设置气——液型喷射混合搅拌装置和环流反应器，气——液型喷射器是该装置中的关键部件，其结构型式和流动模型如图1所示。当通入发酵罐内压力为P1的压缩空气PP从收缩型喷组喷出，在其静压能转换为速度能的同时，使喷射器吸入口的压力降低到P1，在压缩空气的喷射作用下，将重度为r1的发酵液VL吸入并随空气一并进入喷射器扩散管，在扩散管喉部，气、液二相由初步的混合发展为激烈的混合震荡并产生气体动力沫化和压力沫化，使发酵液和空气被粉碎成大量的微小粒群，造就气液间一个高度湍动、扩展且表面不断更新的乳化界面，试验表明：气泡直径随着通气量VP的增大或喷咀推动力(PP－P1)的增加而减小，乳化程度加剧。以后随着扩散管扩张断面的增大，流速下降，静压能得以逐步恢复，依靠喷射器扩散管出、入口处的压力差(P2－P1)和重度差(r1－r2)，并借助于喷射器的切线布置结构，使气液二相混合物产生与机械搅拌器旋转方向一致的径向全循环的喷射旋流运动。尔后进入环流反应器，依靠导流筒内、外气液混合物的重度差和静压力差，再次实现气液混合物的轴向环流运动，以增长气液二相的接触时间，纵观全床，球型小气泡群似蜂窝状向上浮动，在上浮过程中，气泡之间因互相碰撞、合并，直径增大，当气泡上升到与机械搅拌器相遇时，被再次粉碎并随发酵液混合翻动，后从液面逸出经排气口排出。显然，喷环式好氧发酵罐在生化反应过程中具有深层乳化操作，全床产生小气泡群与高气含率的传质特点和气液二相混合物径、轴向流的流动特性。

发酵罐在投入工作使用必须是需要经过全面的，因为发酵罐在设计的结构上相对而言也是比较的复杂化。而我们想要对于发酵罐进行一个彻底*的是非常困难的，那么为了保证工作质量，如何才能够将发酵罐彻底进行处呢？
想要彻底进行处，首先就需要将发酵罐相结合的空气过滤器用蒸汽进行，然后再用空气进行吹干。在罐内进行处之后，再将发酵罐输料管里面长期累积的污水放掉并进行洗净。
尤其是在的工作进行的时候，罐内各个排气是需要畅通的。但是每个排气孔的排气量不能过大了，一切当以节约使用用气量。等到发酵罐内部的压力低于空气压力的时候，在向发酵罐内直接输入无菌空气，就能够达到彻底的。

不锈钢发酵罐是指工业上用来进行微生物发酵的装置

在投入工作使用必须是需要经过全面的，因为发酵罐在设计的结构上相对而言也是比较的复杂化。想要彻底进行处，首先就需要将发酵罐相结合的空气过滤器用蒸汽进行，然后再用空气进行吹干。在罐内进行处之后，再将发酵罐输料管里面长期累积的污水放掉并进行洗净。
不锈钢反应釜式发酵罐成套设备
不锈钢发酵罐是指工业上用来进行微生物发酵的装置，不锈钢发酵罐采用不锈钢材质，广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。

梁山鑫泰二手设备公司
锥形罐发酵工艺
（1）锥形罐发酵的组合形式
锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种：
①发酵－储酒式 此种方式，两个罐要求不一样，耐压也不同，对于现代酿造来说，此方式意义不大。

②发酵－后处理式 即一个罐进行发酵，另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言，将可发酵性成分一次完成，基本不保留可发酵性成分，发酵产生的CO2全部回收并储存备用，然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离，去除酵母和冷凝固物，再经薄板换热器冷却到储酒温度，进行1～2天的低温储存后开始过滤。

③发酵-后调整式 即**个发酵罐类似一罐法进行发酵、储酒，完成可发酵性成分的发酵，回收CO2、回收酵母，进行CO2洗涤，经适当的低温储存后，在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整，再经适当稳定后即可开始过滤操作。
（2）发酵主要工艺参数的确定
①发酵周期
由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定，一般12～24天。通常，夏季普通啤酒发酵周期较短，优质啤酒发酵周期较长，淡季发酵周期适当延长。
②酵母接种量
一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时：10～20×10个/ml；发酵旺盛时：6～7×10个/ml；排酵母后：6～8×10个/ml；0℃左右储酒时：1.5～3.5×10个/ml。
③发酵温度和双乙酰还原温度
啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵温度，一般啤酒发酵可分为三种类型：低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵：旺盛发酵温度8℃左右；中温发酵：旺盛发酵温度10～12℃；高温发酵：旺盛发酵温度15～18℃。国内一般发酵温度为：9～12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段（主要是消除双乙酰）时的温度，一般双乙酰还原温度等于或**发酵温度，这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高，发酵周期缩短，但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌；双乙酰还原温度增加，啤酒后熟时间缩短，但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低，发酵周期延长。

④罐压

根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母等的不同确定。一般发酵时罐压控制在0.07～0.08MPa。一般罐压为发酵温度值除以100（单位MPa）。采用带压发酵，可以抑制酵母的增殖，减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象，防止产生过量的高级醇、酯类，同时有利于双乙酰的还原，并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为：

CO2（%，m/m）=0.298+0.04p－0.008t

其中 p --罐压（压力表读数）（MPa）

t --啤酒品温（℃）

⑤满罐时间

从批麦汁进罐到后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长，酵母增殖量大，产生代谢副产物α-乙酰乳酸多，双乙酰峰值高，一般在12～24h，在20h以内。

⑥发酵度

可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和**高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为：低发酵度啤酒，其真正发酵度48%～56%；中发酵度啤酒，其真正发酵度59%～63%；高发酵度啤酒，其真正发酵度65%以上，**高发酵度啤酒（干啤酒）其真正发酵度在75%以上。目前国内比较流行发酵度较高的淡爽性啤酒。

（4）锥形发酵罐工艺要求

①应有效的控制原料质量和糖化效果，每批次麦汁组成应均匀，如果各批麦汁组成相差太大，将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为：浓度%（m/m）10±0.2，色度（EBC单位）5.0～8.0，pH5.4±0.2，α-氨基氮（mg/L）140～180。

②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应，要求在16h内装满一罐，多不能**过24h，进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除，如能尽量分离冷凝固物则更好。

③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数，如果间隔时间长次数多，可以考虑逐批提高麦汁的温度，也可以考虑**、二批不加酵母，之后的几批将全量酵母按一定比例加入，添加比例由小到大，但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母，后一批麦汁不加酵母的办法。

④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定，一般要求每批冷麦汁应按要求充氧，混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。

⑤控制发酵温度应保持相对稳定，避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。

⑥应尽量进行CO2回收，以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。

⑦发酵罐采用不锈钢材料制作，以便于清洗和，当使用碳钢制作发酵罐时，应保持涂料层的均匀与牢固，不能出现表面凹凸不平的现象，使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置，喷洗压力应控制在0.39～0.49MPa或更高。

（5）操作步骤（一罐法发酵）

①接种 选择已培养好的0代酵母或生产中发酵降糖正常，双乙酰还原快、微生物指标合格的发酵罐酵母作为种子，后者可采用罐－罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在（1.2～1.5）×10个/ml为准。

②满罐时间 正常情况下，要求满罐时间不**过24h，扩培时可根据启况而定。满罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。

③主发酵 温度10℃，普通酒10±0.5℃,优质酒9±0.5℃，旺季可以升高0.5℃。当外观糖度降至3.8%～4.2%时可封罐升压。发酵罐压力控制在0.10～0.15MPa。

④双乙酰还原 主发酵结束后，关闭冷媒升温至12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至0.10mg/L以下时，开始降温。

⑤降温 双乙酰还原结束后降温，24h内使温度由12℃降至5℃，停留1天进行酵母回收。亦可在12℃发酵过程中回收酵母，以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束后直接回收酵母。

⑥储酒 回收酵母后，锥形罐继续降温，24h内使温度降至-1℃～-1.5℃，并在此温度下储酒。储酒时间：淡季7天以上，旺季3天以上。

4．酵母的回收

锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵，主要区别有：回收时间不定，可以在啤酒降温到6～7℃以后随时排放酵母，而传统发酵只能在发酵结束后才能进行；回收的温度不固定，可以在6～7℃下进行，也可以在3～4℃或0～1℃下进行；回收的次数不固定，锥形罐回收酵母可分几次进行，主要是根据实际需要多次进行回收；回收的方式不同，一般采用酵母回收泵和计量装置、加压与充氧装置，同时配备酵母罐且体积较大，可容纳几个罐回收的酵母（相同或相近代数）；储存方式不同，锥形罐一般不进行酵母洗涤，储存温度可以调节，储存条件较好。

一般情况下，发酵结束温度降到6～7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时，锥底的酵母将很快出现"自溶"。回收酵母前锥底阀门要用75%（v/v）的酒精溶液棉球，回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH（俗称火碱）溶液洗涤20分钟；管路每次使用前先通85℃的热水30分钟、0.25%的液（H2O2等）10分钟；管路使用后，先用清水冲洗5分钟，再用85℃热水20分钟。

酵母使用代数越多，的污染一般都会增加，酵母使用代数不要**过4代。对污染的酵母不要回收，做处理后再排放。

回收酵母时注意：要缓慢回收，防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂，适当备压；要除去上、下层酵母，回收中层强壮酵母；酵母回收后储存温度2～4℃，储存时间不要**过3天。

酵母泥回收后，要及时添加2～3倍的0.5～2.0℃的无菌水稀释，经80～100目的酵母筛过滤除去杂质，每天洗涤2～2.5次。

若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗：食用级磷酸，用无菌水稀释至5%（m/m），加入回收的酵母泥中，调制pH2.2～2.5，搅拌均匀后静置3h以上，倾去上层酸水即可投入使用。经过酸洗后，可以杀灭99%以上的。

酵母使用代数：有人研究发现，在同样的条件下，2代酵母的发酵周期较长，但降糖、还原双乙酰的能力较好；3代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面，酵母活性；4代酵母以后，发酵周期逐渐延长，酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降，产品质量将变差。

如果麦汁的营养丰富（α-氨基氮含量高，大于180mg/L），回收酵母的活性高，而麦汁营养缺乏时，回收的酵母活性很差，对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。

回收酵母泥时用0.01%的美蓝染色测定酵母率，若率**过10%就不能再使用，一般回收酵母率应在5%以下。

5．CO2的回收

CO2是啤酒生产的重要副产物，根据理论计算，每1kg麦芽糖发酵后可以产生0.514kg的CO2，，每1kg葡萄糖可以产生0.489kg的CO2，实际发酵时前1～2天的CO2不纯，不能回收，CO2的实际回收率仅为理论值的45%～70%。经验数据为，啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以回收CO2约为2～2.2kg。

CO2回收和使用工艺流程为：

CO2收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和储存→气化→使用

①收集CO2 发酵1天后，检查排出CO2的纯度为99%～99.5%以上，CO2的压力为100～150kPa，经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物，不断送入橡皮气囊，使CO2回收设备连续均衡运转。

②洗涤 CO2进入水洗塔逆流而上，水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸

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