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葡萄酒發(fā)酵罐的材質(zhì)選擇特點(diǎn)
發(fā)酵罐材質(zhì)的選擇對(duì)葡萄酒浸漬關(guān)鍵性作用,葡萄皮中含有非常豐富的色素和芳香物質(zhì),花色苷是紅葡萄的主要色素物質(zhì),賦予葡萄、葡萄酒鮮亮的色澤。葡萄酒浸漬過(guò)程是動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程,在葡萄酒酒精發(fā)酵期間同時(shí)能夠浸漬出色素物質(zhì)和單寧,而且要防止帶有苦味和生青味的劣質(zhì)單寧浸出。橡木桶發(fā)酵在歐洲葡萄酒發(fā)達(dá)國(guó)家有廣泛的應(yīng)用,而在中國(guó)甚少,橡木桶具有良好的通透性,有利于酵母的繁殖,促進(jìn)發(fā)酵進(jìn)程。在設(shè)計(jì)發(fā)酵容器時(shí)充分考慮葡皮渣浸漬的需求,以及發(fā)酵過(guò)程酵母與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的需求。
在容積相同的條件下,浸漬效果與罐體的長(zhǎng)徑比有關(guān)。直徑大,長(zhǎng)徑比小,形成皮帽厚度薄而表面積大,靠近壁部葡萄皮不容易噴淋,而且發(fā)酵進(jìn)行到一定程度后,大量CO2所產(chǎn)生的浮力使皮帽脫離浸漬液體,浮在液體表面的葡萄皮與空氣接觸面積加大,液體蒸發(fā)量大,頂部處于非浸漬狀態(tài)。在平常清潔作業(yè)中,難免呈現(xiàn)設(shè)備衛(wèi)生死角,影響出產(chǎn)進(jìn)程的衛(wèi)生操控。
因此,發(fā)酵罐材質(zhì)的選擇以及合理設(shè)計(jì),對(duì)葡萄酒的浸漬起到了關(guān)鍵性的作用。
溶氧在發(fā)酵工程中的重要性
發(fā)酵液中的溶氧濃度(Dissolved Oxygen ,簡(jiǎn)稱DO)對(duì)微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成有著重要的影響。在發(fā)酵過(guò)程中,必須供給適量的無(wú)菌空氣,菌體才能繁殖和積累所需代謝產(chǎn)物。發(fā)酵過(guò)程中,氧的傳質(zhì)速率主要受發(fā)酵液中溶解氧的濃度和傳遞阻力 影響。然而,在DO測(cè)量方面目前使用較多的三種方法導(dǎo)管法,質(zhì)譜電極法及電化學(xué)檢測(cè)法因均使用膜,在檢測(cè)精度和作為調(diào)控信號(hào)響應(yīng)時(shí)間方面還有待進(jìn)一步提高。研究溶氧對(duì)發(fā)酵的影響及控制對(duì)提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量等都有重要意義。
一、溶氧對(duì)發(fā)酵影響
溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響分為兩方面:一是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關(guān)的能量代謝,從而影響微生物生長(zhǎng);另一是氧直接參與產(chǎn)物合成。
(一)溶氧對(duì)微生物自身生長(zhǎng)的影響
專性好氧微生物把氧作為終電子受體,通過(guò)有氧呼吸獲取能量,如霉菌;發(fā)酵設(shè)備廠家說(shuō)明抗1生1素發(fā)酵罐設(shè)計(jì)特點(diǎn)跟著制藥職業(yè)的不斷擴(kuò)大出產(chǎn),抗1生1素發(fā)酵罐日趨大型化。進(jìn)行 此類微生物發(fā)酵時(shí)一般應(yīng)盡可能的提高溶解氧(DO),以促進(jìn)微生物生長(zhǎng),增大菌體量。兼性好氧微生物的生長(zhǎng)不一定需要氧,但如果在培養(yǎng)中供給氧,則菌體生 長(zhǎng)更好,如酵母菌;典型如乙醇發(fā)酵,對(duì)溶DO的控制分兩個(gè)階段,初始提供高DO值進(jìn)行菌體擴(kuò)大培養(yǎng),后期嚴(yán)格控制DO進(jìn)行厭氧發(fā)酵。厭氧和微好氧微生物能 耐受壞境中的氧,但它們的生長(zhǎng)并不需要氧,這些微生物在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用較少。
因?yàn)檠鯕?的存在會(huì)促使酵母采取有氧呼吸的代謝途徑,從而破壞乙醇發(fā)酵的厭氧代謝過(guò)程。但是,研究表明無(wú)氧條件下發(fā)酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%條件下生成 的乙醇。這主要是由于無(wú)氧條件下的菌體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有氧條件下菌體量,而乙醇的生成與菌體量有很大的聯(lián)系。滅菌時(shí)間到后,依次關(guān)閉已開的各進(jìn)汽閥門,關(guān)閉蒸汽總閥門,完全放開罐內(nèi)尾氣排氣閥放掉罐內(nèi)壓力,關(guān)閉蒸汽發(fā)生器電源。
類似微生物發(fā)酵的活性污泥法處理污水的過(guò) 程中,DO的影響及控制也十分重要。曝氣池中氧氣不足和過(guò)量都會(huì)對(duì)微生物生存環(huán)境帶來(lái)不利影響.當(dāng)氧氣不足時(shí),一方面由于曝氣池中絲狀菌會(huì)大量繁殖,終 產(chǎn)生污泥膨脹;另一方面會(huì)降低細(xì)1菌分解的效果,延長(zhǎng)處理時(shí)間,甚至導(dǎo)致生物處理失效.而氧氣過(guò)量(即過(guò)量曝氣)則會(huì)由于絮凝劑遭到破壞而導(dǎo)致懸浮固體沉降 性變差,同時(shí)使能耗過(guò)高。其中固體發(fā)酵罐在進(jìn)行滅菌過(guò)程中,需要注意一些條件對(duì)滅菌的影響:1培養(yǎng)基成分對(duì)滅菌的影響培養(yǎng)基的成分中,油脂、糖類、蛋白質(zhì)都是傳熱的不良介質(zhì),會(huì)增加微生物的耐熱性,使滅菌困難。
發(fā)酵罐的保養(yǎng)與維護(hù)
用連續(xù)滅菌工藝
關(guān)于培育基的滅菌消毒,目前采用連續(xù)滅菌和分批滅菌兩種工藝。某些消費(fèi) 廠以為分批滅菌比連續(xù)滅菌工藝平安、牢靠,因此對(duì)100立方米以上發(fā)酵罐的培 養(yǎng)基滅菌也不采用連續(xù)滅菌工藝。實(shí)踐上,只需對(duì)連續(xù)滅菌的工藝、配備和儀表 停止精心的設(shè)計(jì)和管理,就能夠消弭以上擔(dān)憂。 連續(xù)滅菌消毒工藝對(duì)培育基有效成分毀壞少,動(dòng)力的頂峰負(fù)荷大幅度降低, 因此可節(jié)約基建投資和改善日常運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。用這類固態(tài)發(fā)酵罐來(lái)改革我們傳統(tǒng)的麩曲制備工藝,成功的希望應(yīng)該是很大的。從設(shè)計(jì)角度上看,50立方米以上發(fā)酵罐的培育基的消毒可采用連續(xù)滅菌工藝,中小型發(fā)酵罐則可采用分批滅菌工 藝。