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固體發(fā)酵法是在固體發(fā)酵罐是指利用自然底物做碳源及能源,或利用惰性底物做固體支持物,其體系無水或接近于無水的發(fā)酵過程。主要有淺盤式發(fā)酵和厚層通風發(fā)酵。固體發(fā)酵法的優(yōu)點主要表現(xiàn)
在以下方面:
(1)培養(yǎng)基簡單且來源廣泛,多為便宜的天然基質(zhì)或工業(yè)生產(chǎn)的下腳料;
(2)投資少,能耗相對較低;
(3)基質(zhì)含水量低,可大大減少生物反應器的體積,不需要廢水處理,環(huán)境污染較小;
(4)發(fā)酵過程一般不需要嚴格的無菌操作,技術要求較低;
固體發(fā)酵生產(chǎn)的缺點是主要為較難實行自動化、勞動強度大、生產(chǎn)效率較低等。
固體發(fā)酵生產(chǎn)流程大致如下:
生產(chǎn)菌種---固體種或液體種---接種---固體發(fā)酵罐---發(fā)酵---發(fā)酵料
烘干---粉碎---復配---檢測---包裝---成品
發(fā)酵溫度控制中的應用
PLC在啤酒發(fā)酵溫度控制中的應用在啤酒發(fā)酵溫度控制中的應用在啤酒發(fā)酵溫度控制中的應用在啤酒發(fā)酵溫度控制中的應用啤酒的發(fā)酵過程是在啤酒酵母的參與下,對麥汁的某些組成進行一系列代謝,從而將麥汁風味轉變?yōu)槠【骑L味的過程。啤酒發(fā)酵是啤酒生產(chǎn)工藝流程中關鍵環(huán)節(jié)之一,也是一個極其復雜的在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)生并釋放大量熱量的生化放熱反應過程。由于這一過程中不僅麥汁中的可酵糖和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)被酵母細胞酶分解為乙醇(C2H5OH)和二氧化碳(CO2),同時還產(chǎn)生一系列的發(fā)酵副產(chǎn)物。
如:雙乙酰,高i級醇、醛、酸、酯等。這些代謝產(chǎn)物的含量雖然極少,但它們對啤酒質(zhì)量和口味的影響很大,而這些中間代謝產(chǎn)物的生成取決于發(fā)酵溫度。因此發(fā)酵過程是否正常和順利,將直接影響到最終啤酒成品的質(zhì)量。比如,發(fā)酵過程的溫度若發(fā)生劇烈變化,不僅會使酵母早期沉淀、衰老、死亡、自溶,造成發(fā)酵異常,還直接影響到酵母代謝副產(chǎn)物組成,從而對啤酒酒體與風味,及啤酒膠體穩(wěn)定性造成危害。所以發(fā)酵過程工藝條件的控制歷來都受到釀酒工作者的高度重視。
過去啤酒發(fā)酵過程中各種工藝參數(shù)的控制,多用常規(guī)表顯示,人工現(xiàn)場操作調(diào)節(jié),手工記錄來實現(xiàn)。然而隨著啤酒產(chǎn)量的不斷增大,發(fā)酵罐數(shù)量逐步增多(有的廠已達30~40個),倘若仍然沿用常規(guī)辦法,不僅會因儀表眾多,給工人的生產(chǎn)操作造成極大的不便,而且還會因疏忽、錯漏等人為原因,造成生產(chǎn)質(zhì)量的不穩(wěn)定,甚至發(fā)生生產(chǎn)事故。因此,設計用可編程控制器(PLC)自動控制啤酒發(fā)酵罐的發(fā)酵溫度。
有效使用小型發(fā)酵罐以及發(fā)酵變化
如何有效使用小型發(fā)酵罐以及發(fā)酵過程的變化,如何我們經(jīng)常使用到小型發(fā)酵罐來做各種科研實驗,那么在操作中得到很好的利用是一個非常重要的課題,還有在發(fā)酵的過程中一些細微的變化。
小型發(fā)酵罐分批培養(yǎng)過程中大腸桿i菌的菌體生長狀況,通過控制發(fā)酵過程的溫度、溶氧、攪拌速度、空氣流量、泡沫水平等參數(shù),并每小時取樣測OD值和還原糖量,制作菌體生長曲線,以此判斷大腸桿i菌的生長發(fā)酵狀況。結果表明大腸桿i菌在發(fā)酵的前三個小時處于生長延遲期,發(fā)酵3~6小時為對數(shù)生長期,發(fā)酵6小時后該菌開始進入平衡期,第8小時時結束發(fā)酵實驗。
發(fā)酵罐是進行液體發(fā)酵的特殊設備。生產(chǎn)上使用的發(fā)酵罐容積大,均用鋼板或不銹鋼板制成;供實驗室使用的小型發(fā)酵罐,其容積可從約1L至數(shù)百升或稍大些。一般來說,5L以下是用耐壓玻璃制作罐體,10 L以上用不銹鋼板或鋼板制作罐體。發(fā)酵罐配備有控制器和各種電極,可以自動地調(diào)控試驗所需要的培養(yǎng)條件,是微生物學、遺傳工程、醫(yī)i藥工業(yè)等科學研究所必需的設備。
在當今市場上,各廠家生產(chǎn)的發(fā)酵罐會有所差別,但基本原理是相同的,基本結構是類似的。本實驗使用的是BIOTECH-7BGZ發(fā)酵罐,其結構主要又罐體和控制器兩大部分組成,罐體為一硬質(zhì)玻璃圓筒,底和頂兩端用不銹鋼板及橡膠墊圈密封構成,容積為5L,頂蓋上有多個孔口,分別是加料及接種口補料口、放置 DO(溶解氧)電極口、放置pH電極口、放置消泡電極口、放置取樣管口等;本罐可配置不同性能的控制器,控制器能完成最基本的功能。
發(fā)酵罐的閥門該如何保養(yǎng)
1、閥門存放環(huán)境需注意,應存放在干燥通風的室內(nèi),且堵塞通路兩端。
2、閥門應定期檢查,并清除其上的污物,涂抹涂防銹油在其表面。
3、安裝應用后的閥門,應對其進行定期檢修,以確保其正常工作。
4、應查看閥門密封面是否磨損,并根據(jù)情況進行維修或更換。
5、檢查閥桿和閥桿螺母的梯形螺紋磨損情況、填料是否過時失效等,并進行必要的更換。
6、應對閥門的密封性能進行試驗,確保其性能。
7、運行中的閥門應完好,法蘭和支架上的螺栓齊全,螺紋無損,沒有松動現(xiàn)象。
8、如手輪丟失,應及時配齊,而不能夠用活扳手代替。
9、填料壓蓋不允許歪斜或無預緊間隙。
10、如果閥門使用環(huán)境較為惡劣,易受雨雪、灰塵、風沙等污物沾染,則應該為閥桿安裝保護罩。
11、閥門上的標尺應保持完整、準確、清晰,閥門的鉛封、蓋帽。
12、保溫夾套應無凹陷、裂紋。
13、運行中的閥門,避免對其敲打,或者支撐重物等。