机械搅拌发酵罐中最下面(涨姿势白酒都用的发酵容器有哪些？反应器和产品质量密不可分)

Posted 2023-05-29

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一、发酵容器有哪些？

发酵容器也叫生物反应器。生物反应器一般是指进行生物化学反应的容器类设备，常用金属、木料、水泥等材料制成。机械搅拌通风发酵罐是一种最常见的生物反应器类型。#发酵罐#

生物反应器利用微生物，在工业规模的生产中，通常以较少的原料和能量，高效率地获得产物，以及如何将实验室中新发现的物质和过程迅速而经济地推向工业生产。具体包括发酵容器操作过程的基本原理、设备结构、特点、设计计算、造型、组合等。

我国固态发酵白酒的泥窑（或石窑），可看作一种富含大量微生物的生物反应器。在该反应器中微生物还可在窑泥中大量繁殖，并源源不断地提供给酿酒用。

除传统的发酵生物反应器外，用于生物转化（或酶转化）的反应器也属于生物反应器。容器类生物反应器总体上可分为液态发酵和固态发酵用的反应器。

当代通过转基因得到的转基因动物或转基因植物，作为一类特殊的生物反应器用于生产医药产品，各种动物乳腺生物反应器（转基因猪、转基因羊等），是将药用蛋白质转到这些动物中，使之在乳腺中表达这些基因编码的药用蛋白质。

二、发酵容器的特点

以发酵罐为例，如果能降低染菌率，提高单罐发酵罐容积，就能大大降低单位产品单位体积能耗，提高发酵效率。国外抗生素、谷氨酸的发酵罐一般采用机械搅拌的发酵罐容积可达500立方米。

气升式发酵罐，生产单细胞蛋白质的可达4000立方米。

1、大型化：是指发酵设备的容积做大，在发酵设备大型化的同时，必须考虑发酵设备中各关键部件及配套设备的可靠性、可行性。

2、多样化：目前工业上采用的发酵反应器主要有3种类型。

①机械搅拌型。其能处理大容积、低速下的黏性液体体系或悬浮液体系，在技术上比较成熟，但输人能量有10％左右消耗于轴磨损，结构较复杂，维修较困难。

②输液泵型。其是利用液体和气体的动量交换使流体沿一定路程循环而达到搅拌目的。目前国外发展较快的有气、液两相喷嘴船环流反应器与倒喷式环流反应器。它的优点是设计合理、操作方便，但工业放大尚存在困难。

③气升式。其主要利用流体本身的功能，合理利用系统的比重差使液体循环。它的优点是结构简单、搅拌均匀、动力消耗低、易于放大、适用稀薄培养基的发酵及大型化，在某些场合有逐步取代机械搅拌型的趋向。

然而，在国内还主要是机械搅拌的通用型罐，自吸式及塔式多筛板等反应器处于试产阶段。此外，还有各种特殊反应器，如管道膜式、固定床、流化床、带透析装置等，固定化酶反应器普遍受到重视，

已有盘式、球式、柱式、塔式、中空纤维式等在生产应用。

3、高度仪表化：国外对生物反应过程关键参数的检测，已采用各种传感器，如温度、力、搅拌转速、气体和液体流量、液体黏度、浊度、pH、溶解氧、排气、氧及 CO、葡糖、氨氮、铵离子等。

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将上述一次参数的信息输入计算机，即可获得有用的二次参数。国内有的工厂已用计算机代替常规仪表巡回检测、控制。国内在仪表控制方面比较落后，缺乏监控手段，发酵和操作很多是凭经验进行控制，主要是人工控制。

三、常见的发酵容器和注意事项

工业化规模的固态发酵反应器目前主要是浅盘发酵、厚层发酵。

1、液态发酵生物反应器

经过数十年的发展，液态发酵生物反应器种类很多。氧在醪液中加快溶解，以保证微生物生长、繁殖、发酵所需要的氧气。

机械搅拌通风发酵罐的基本要求是发酵罐应具有适宜的径高比，罐身越高，氧的利用率较高；发酵罐能承受一定的内压和外压；要保证合适的通风量和搅拌转速；发酵罐应具有足够的冷却面积，

以防止因发酵热所带来的温度升高；发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌；搅拌器的轴封应严密，防止细菌侵入，防止发酵液泄漏。

2、固态发酵生物反应器

固态发酵生物反应器是为微生物在固态物料上生长并产生代谢产物提供适宜的环境及条件的容器。反应器应满足以下基本条件：可容纳物料（密闭或半密闭）；尽可能防止外界微生物对罐内培养物的污染；

防止发酵微生物泄漏到外界环境中；使培养物保持适宜的温度和湿度；对于好氧微生物应提供足够的氧气；对于厌氧微生物则要提供厌氧环境；反应器的设计应便于物料的翻拌和进出；尽可能便于发酵产物的提取；尽可能使物料分布均匀。