发酵工艺设备
第五章好氧发酵工艺及设备
第五章好氧发酵工艺及设备好氧发酵是指在氧气存在的条件下进行的发酵过程。
与厌氧发酵不同，好氧发酵需要提供足够的氧气供微生物进行呼吸代谢，产生能量来完成发酵过程。
好氧发酵工艺及设备在食品、饮料、药品、化工等行业有着广泛的应用。
好氧发酵工艺主要包括以下几个方面：1.培养基的选择：好氧发酵过程中，培养基的选择十分重要，需要提供适宜的营养物质供微生物生长和产生目标产物。
常见的培养基组分包括碳源、氮源、矿质盐等。
不同的微生物对培养基的要求有所不同，因此需要根据具体情况进行调整。
2.发酵条件的调控：好氧发酵过程中，温度、pH值、氧气浓度等因素对微生物的生长和产物合成有着重要影响。
合理调控这些条件可以提高产物的产量和质量。
例如，在一些发酵中，会通过控制培养温度来控制产物的结晶度和结晶形态。
3.发酵设备的选择：好氧发酵设备的选择也很重要。
常见的好氧发酵设备包括发酵罐、搅拌器、曝气设备等。
发酵罐通常根据发酵体积的大小有不同的规格，搅拌器可以实现培养基和微生物的均匀混合，曝气设备可以提供足够的氧气供微生物呼吸代谢。
4.发酵过程的监控：好氧发酵过程中，需要对发酵过程进行实时监控和控制。
常见的监测参数包括发酵液的pH值、溶氧量、温度等。
通过监测这些参数，可以及时调整发酵条件，保证发酵过程的稳定性和产物的质量。
好氧发酵工艺及设备在食品、饮料、药品、化工等行业有着广泛的应用。
在食品行业，好氧发酵被应用于面包、乳制品等的生产中，提高了产品的质量和口感。
在药品和化工领域，好氧发酵广泛用于抗生素、维生素等的生产，为制药和化工企业提供了重要的原料。
总之，好氧发酵工艺及设备在各个领域都有着广泛的应用和发展前景。
随着科技的进步，好氧发酵将会越来越被重视，并在更多领域中发挥重要作用。
啤酒发酵工艺及设备PPT课件
（4）酵母的回收与保存
• 发酵池底部的酵母分三层：上层由落下的泡盖和 最后沉下来的酵母；中层为核心酵母；下层为酒 花树脂、凝固物等颗粒。
• 酵母的回收：采用酵母筛回收酵母，用于下一锅 麦汁接种。
• 酵母保存：低温保存于酵母盆中。
（二）、啤酒发酵设备
• 近年来，啤酒发酵设备向大型、室外、联合的 方向发展，迄今为止，使用的大型发酵罐容量 已达1500吨。
主发酵过程的现象和要求
①起泡期 入主发酵池4～5h后，在麦汁表面逐渐出 现更多的泡沫，泡沫洁白细腻，厚而紧密，如花 菜状。 此时发酵液温度每天上升0.5～0.8℃，每天降 糖0.3～0.5ºP，维持时间1～2天，不需人工降温。
②高泡期 发酵后2～3天，泡沫增高，形成隆起， 高达25～30cm，。 此时为发酵旺盛期，需要人工降温，但是不 能太剧烈，以免酵母过早沉淀，影响发酵。
主发酵过程的现象和要求
③落泡期 发酵5天以后，发酵力逐渐减弱，二氧 化碳气泡减少，泡沫回缩。
此时应控制液温每天下降0.5℃左右，每天降 糖0.5～0.8ºP，落泡期维持2天左右。 ④泡盖形成期 发酵7～8天后，泡沫回缩，形成泡 盖。
此时应大幅度降温，使酵母沉淀。
（3）下酒和后发酵
• 主发酵结束后的发酵液称嫩啤酒。 • 后发酵的目的：
（2）主发酵
一般工艺过程
① 酵母繁殖20h左右，将增殖槽中的麦汁泵入发酵 槽内，进行厌氧发酵。 ② 发酵2～3天左右，温度升至发酵的最高温度，进 行冷却，先维持最高温度2～3天。以后控制发酵温度 逐步回落，主酵结束时，发酵液温度控制在4.0～ 4.5℃。 ③ 主发酵最后一天急剧冷却，使大部分酵母沉降槽 底，然后将发酵液送至贮酒罐进行后发酵。
13～15
固态发酵饲料工艺设备
固态发酵饲料工艺设备固态发酵饲料工艺设备是一种用于生物质饲料加工的装置，通过固态发酵的方式将原料转化为高效的饲料产品。
这种工艺设备具有高效、节能、环保等特点，已经在畜禽养殖业得到广泛应用。
固态发酵饲料是一种以农林废弃物、农作物秸秆等为主要原料的饲料。
传统的饲料加工方式往往需要高温、高压等条件，不仅能耗大，而且对环境造成污染。
而固态发酵饲料工艺设备则采用低温、低压的发酵方式，既能充分发挥原料的营养价值，又能减少能耗和环境污染。
固态发酵饲料工艺设备的主要组成部分包括预处理系统、发酵罐、发酵床、通风系统和控制系统等。
预处理系统主要用于原料的处理和粉碎，以便于后续的发酵过程。
发酵罐是固态发酵的主要场所，通过调节温度、湿度和通风等参数，促进微生物的生长和代谢，将原料转化为有机肥料和高效饲料。
发酵床是发酵罐内的填料，可以提供良好的通气和保温效果，促进发酵的进行。
通风系统则能够提供充足的氧气和排出发酵产生的二氧化碳，保持发酵过程的良好状态。
控制系统则是对整个工艺进行自动化控制，包括温度、湿度、通风量等参数的监测和调节。
固态发酵饲料工艺设备的工作原理是通过微生物的代谢活动将原料中的有机物质转化为有机肥料和饲料。
在发酵过程中，微生物分解原料中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等成分，产生有机酸、氨气、酶和维生素等物质。
这些物质不仅可以提高饲料的营养价值，还能促进动物的消化吸收和免疫功能。
同时，发酵过程中产生的热量和二氧化碳也可以被利用，提供饲料加热和通风的能量需求。
固态发酵饲料工艺设备的应用可以带来一系列的经济和环境效益。
首先，固态发酵可以降低饲料的成本，提高养殖效益。
由于固态发酵可以利用农林废弃物等廉价原料，降低了饲料的生产成本。
其次，固态发酵可以减少对化学肥料和农药的依赖，降低了养殖的环境风险。
固态发酵产生的有机肥料可以替代化学肥料，减少土壤和水体的污染。
此外，固态发酵可以有效解决农林废弃物的处理问题，减少了污染物的排放和土地的占用。
第五章通风发酵设备
（一）带升式发酵罐
带升式发酵罐的优特点：结构简单，冷却面积较 小；不需搅拌设备，节省动力约50%；装料系数 达 80~90%；维修、操作及清洗简便，减少杂菌 感染。 但对于粘度较大的发酵液溶氧系数较低。
带升式发酵罐的工作 机理
就是在罐外装设上升管，上 升管两端与罐底及罐上部相 连接，构成一个循环系统。 在上升管的下部装设空气喷 嘴 ， 空 气 以 205 ～ 300m/s 的 高速度喷入上升管，使空气 分割细碎，与上升管的发酵 液密切接触。由于上升管内 的发酵液比重较小，加上压 缩空气的动能，使液体上升， 罐内液体下降进人上升管， 形成反复的循环。结构有内 循环及外循环两种。
气升环流发酵罐
气升环流发酵罐的型式较多，常 用的有高位，低位及压力发酵罐 几种。
右图 是联邦德国 Hoechst公司 的石蜡培养酵母用的发酵罐，罐 的高度增大可以提高氧的传递能 力，增大对液流的驱动力。
驱动力的调节通过气体流量控制。 罐的结构简单，易于放大。
图 5-6 是 具 有 外 循 环 冷 却 的 空气提升环流式发酵罐，通 气管与罐底的距离是通气管 直径的0.5～1.5倍，气体经 多孔板送入罐内，多孔板之 下是气液分离带，此处回流 培养液的气泡率降至10%以 下。从罐底引出培养液，用 离心泵输送到热交换器后从 上部回流入罐内。
美国LH发酵有限公司的系列产品容积为1～2、30、 80、100、150L。
气升压力循环发酵罐如右图所示。 设备是以甲醇为原料培养嗜甲基杆 菌，容积达1500m3。上升管在下降 管之内或在下降管之外，可以是同 心圆，也可用挡板相隔。上升管可 以一个或两个以上。顶部与底部相 连接，上升管截面积为下降管截面 积3～8倍。上升管截面为上部的 3～8倍。下部高度是总高的 30～ 60％。发酵罐总高在30m以上，以 40～60m为宜。此时氧的传递量为 8～12kgO2/m3，对微生物生长较为 合适。
发酵基本工艺与发酵设备介绍ppt
二 、发酵设备
生物反应器(发酵罐)
利用生物工程技术进行生产的过程统称生物反应过程 。 采用活细胞(包括微生物、动植物细胞)的某些特定 功能生产有用产品的生物反应过程称为发酵过程或 细胞培养过程。
采用游离或固定化酶作为生物催化剂的生物反应过 程，称为酶反应过程。 生物反应器：利用酶或生物体（如微生物）所具有的生 物功能，在体外进行生化反应的装置系统。
根据生物反应过程中所使用的生物催化剂不同可将生 物反应器分为：
酶反应器和（微）细胞生物反应器。 生物反应器应具备的条件：
➢能维持一定的温度、pH、反应物(如营养物质、溶解氧 等)浓度；
➢应具备良好的传质、传热和混合性能，以便为生物反 应的顺利进行提供适宜的环境条件；
➢细胞生物反应器除具备上述特性外，还要求有一定的 除菌及密封设备，以防止生产过程中因微生物侵入造成 的杂菌污染。
要求的优良菌种。
可用基因工程、细胞工程的方法 对菌种的遗传特性进行定向改造， 以构建工程细胞或工程菌，从而
达到生产相应产品的目的
对菌种一般有以下要求：
➢ 菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品。 ➢ 菌种的发酵培养基应价廉，来源充足，被转化为产品的
效率高。如农副产品。 ➢ 菌种对人、动物、植物和环境不应该造成危害，还应注
发 酵 基 本 工 艺与发 酵设备 介绍pp t
第二节
发酵基本工艺与发酵设备
李清华 公共卫生学院
发 酵 基 本 工 艺与发 酵设备 介绍pp t
1
• 主要内容
一、发酵工艺流程
二、常见发酵设备
1、发酵罐的设计原则
2、微生物细胞反应器
3、动物细胞培养反应
堆肥发酵工艺流程及主要设备
一般情况下，一次发酵周期约为 15～20 d，堆 体温度可以上升到 60～70℃。经过一次发酵周期 后，物料的含水率大幅度降低，基本能达到 45%左 右，此时可以通过铲车或输送带把物料运输至下一 步工序。 1.2.3 陈化
目的：经过第一次堆肥发酵后的有机废弃物还 未完全腐熟，需要进行二次陈化，把物料中一些残 余的较难分解的有机物进一步分解并稳定，以满足
36■现代农业装备·2017 年第 4 期
Design 驭 Manufacture < 设计制造
后续加工工艺要求。 过程：采用天车抓斗或铲车搬运的工艺对物料
进行陈化发酵。在陈化车间顶部安装天车、抓斗， 通过抓斗定期搬运物料，能起到翻堆、透气等效果， 堆体物料的温度会逐渐下降，稳定在 40℃以下时， 物料基本腐熟，形成腐殖有机质。一般情况下陈化 周期约为 15～20 d，可以根据有机肥加工用料的特 点和市场销售情况对陈化的周期进行调整。 1.2.4 加工生产
0 概述
堆肥 是 有 机 废 弃 物 在 微 生 物 的 作 用 下 被 降 解 和稳定，并生产出一种适合于土壤利用的产物的 过程。
堆肥工艺，也叫发酵工艺。有机废弃物的发酵 需要其在合适的含水率、合适的碳氮比和一定氧气 浓度等条件下，通过微生物的作用，不断地分解、 稳定，转化为有机肥料。废弃物在合理的堆肥发酵 过程后的有机产物相对稳定，臭味消除，并且基本 不含有害病原菌，不含杂草种子，适合使用于土壤 中，作为土壤改良剂和有机肥料使用[1]。
第四章 通风发酵设备1机械搅拌通风发酵罐
4.1 机械搅拌通风发酵罐
1－弹簧； 2－动环； 3－堆焊硬质合金； 4－静环； 5－“O”形圈
图4-4 端面机械轴封
4.1 机械搅拌通风发酵罐
端面机械轴封的优点是：（1）清洁；（2）密封可靠， 在一个较长的使用周期中，不会泄漏或很少泄漏；（3）无死 角，可以防止杂菌感染；（4）使用寿命长，质量好的可用 2～5年不需要维修；（5）摩擦功率耗损小；（6）轴或轴套 不受磨损；（7）对轴的精度和光洁度要求不很严格，对轴的 震动敏感性小。缺点是：结构比较复杂，装拆不便，对动环 和静环的表面光洁度及平直度要求高。
图4-1 机械搅拌通风发酵罐结构
4.1 机械搅拌通风发酵罐
下面对此类型发酵罐的主要部件加以说明。 1．罐体 罐体由罐身、罐顶、罐底组成，罐身为圆柱体，中大型 发酵罐罐顶、罐底和小型发酵罐罐底多采用椭圆形或碟形封 头通过焊接和罐身连接，而小型发酵罐罐顶却多采用平板盖 和罐身用法兰连接。罐顶装设视镜及灯镜、进料管、补料管、 排气管、接种管、压力表接管和快开手孔或快开人孔。罐身 上设有冷却水进出管、进空气管、温度计和检测仪表接口管。 取样管可装在罐侧或罐顶，视操作方便而定。
4.1 机械搅拌通风发酵罐
（a）旋风离心式； （b）叶轮离心式
图4-6 离心式消泡器
4.1 机械搅拌通风发酵罐
7．换热装置 （1）夹套式换热装置 这种装置多用于容积较小的发 酵罐或种子罐，夹套高度比静止液面稍高。优点为结构简单， 加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容易清洗灭菌。 （2）竖式蛇管换热装置 这种装置的蛇管分组安装于发酵 罐内，有四组、六组或八组不等。该装置的优点是：冷却水 在管内的流速大，传热系数高，约为1200～1800 kJ／ （m2·h·℃），若管壁较薄，冷却水流速较大时，传热系 数可达4200 kJ／（m2·h·℃）。这种冷却装置适用于冷却 用水温度较低的地区，水的用量较少。
第五章好氧发酵工艺及设备
第五章好氧发酵工艺及设备1.好氧发酵概述好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，通过微生物的代谢活动，将有机物转化为能量、碳 dioxide、水和其他代谢产物。
好氧发酵广泛应用于食品、制药、环境保护等领域。
2.好氧发酵工艺好氧发酵工艺包括废水处理、微生物培养和食品生产等。
废水处理中，好氧发酵可将有机物转化为无害物质，如二氧化碳和水。
微生物培养中，好氧发酵可用于大规模生产细胞、酶和其他生物产品。
食品生产中，好氧发酵可用于制作面包、酸奶和酒精等。
3.好氧发酵设备好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。
反应器是好氧发酵的核心设备，通常采用搅拌式反应器、固定床反应器或滤床反应器。
氧气供应系统用于提供反应过程中所需的氧气，通常采用天然气或空气。
控制系统用于监测和调节反应温度、氧气浓度、pH值等参数。
4.好氧发酵工艺优化为了提高好氧发酵的产率和质量，需要进行工艺优化。
工艺优化包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。
基质优化是指选择合适的发酵基质，如葡萄糖、乳糖和淀粉等。
发酵条件优化是指调节反应温度、pH值和氧气浓度等参数，以提高产率和质量。
微生物优化是指选择适合的微生物菌种，并进行突变体选育和基因工程改造等手段，以改善发酵性能。
5.好氧发酵应用案例好氧发酵在食品行业中有广泛应用。
例如，制作面包时使用的酵母发酵属于好氧发酵过程。
酵母通过代谢葡萄糖生成二氧化碳和酒精，使面团发酵膨胀。
另外，酸奶的制作也采用好氧发酵工艺。
乳酸菌通过代谢乳糖生成乳酸，增加酸奶的口感和保质期。
总结：好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，广泛应用于废水处理、微生物培养和食品生产等领域。
好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。
为了提高发酵的产率和质量，需要进行工艺优化，包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。
好氧发酵在食品行业中应用广泛，如面包和酸奶的制作等。
发酵设备简述
发酵设备简述生物反应器是为微生物发酵或细胞培养（发酵）或酶反应提供良好的生化反应环境以完成生物催化反应的核心设备，常称为发酵罐或多酶反应器，承担产物的生产任务。
发酵工程主要指在最合适的发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。
这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。
在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。
它的结构、操作方式和操作条件对生物过程产品的质量、转化率及能耗有着密切的关系。
一个优良的培养装置应具有严密的结构，良好的液体混合性能，较高的传质传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。
判断培养装置好坏的唯一标准应是:该装置是否适合工艺的要求，发酵过程中不发生污染，以获得最大的生产率。
大多数的生化反应都是需氧的，故通风发酵设备是需氧生化反应的核心和基础，无论是使用微生物、酶或动植物细胞（或组织）作为生物催化剂，也不管其目的产物是抗生素、酵母、有机酸或者是酶，所需的通风发酵设备均应具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，良好的检测与控制。
常用的通风发酵罐有机械搅拌、气升环流式、鼓泡式和自吸式，其中机械搅拌通风发酵罐占主导地位。
发酵工艺与设备
一、基本概念
狭义 “发酵”的定义： 发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原
产能反应 广义 “发酵”的定义：
工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制 造某些产品或净化环境的过程，它包括厌氧培 养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等， 以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、 氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢 产物，也包括菌体细胞、酶等。
1897年，德国的毕希纳进一步发现磨碎了的酵母仍然 能使糖变成酒精，并将此具有发酵能力的物质成为酶 （酵素）——揭示了发酵的本质，1907年获得诺贝尔 化学奖
二、发酵工程早期阶段
19世纪末，德国和法国开始用微生物处理污水。 1913年德国的Michaelis L.提出了酶反应动力学
方程。 这一时期主要产品特点为初级代谢产物
发酵工艺与设备
教师：黄达明 张志才
Email: (黄) (张)
前言
学 时： 45 + 15 （其中：讲课学时：45 实验学时：15）
先修课程：生物化学、微生物学、化工原理、生 物工艺学等
适用专业：微生物与生化药学、生物制药、生物 工程、 生物技术等
教 材：发酵工程设备，粱世中，中国轻工业出 版社，2002年第一版
本课程的内容和任务：
《生物工程设备》是生物制药、生物技术等专业的专业基础课。 该课程是在学习完《生物化学》、《微生物学》、《化工原理》
等课程后开设的一门专业基础课。通过《生物工程设备》的学习， 将技术基础课和专业课与发酵工艺与设备的操作原理结合起来， 了解发酵工艺及设备要求的共性及特性，并且熟悉发酵的工艺流 程及常用设备，为今后从事生物制药等相关科研和生产打下良好 的基础。 此外，生物工程设备的最基本问题是发酵工艺的学习和对发酵常 用设备的认知，通过本课程的学习，对上述过程工程问题与生物 学基础有较深入的认识，对有关交叉学科的前沿技术在发酵工程 中的应用有一定的了解。
第4章 厌氧发酵工艺设备
第一节 厌氧发酵产物的生物合成机制
一、糖酵解途径概念及其特点 二、酵母菌的酒精、甘油发酵 三、乳酸发酵 四、甲烷发酵
第二节 白酒与酒精发酵
一、白酒固态发酵
二、酒精发酵 （一）酒精发酵的基本过程 1、前发酵期 2、主发酵期 3、后发酵期
（二）传统酒精发酵工艺
1、间歇发酵工艺
圆筒体锥底罐发酵最大
特点在于大型化，容积
从1 外筒体蝶形或拱形盖，锥形体底，罐筒体壁和锥底 有各种形式的冷却夹套。 筒体直径(D)和筒体高度(H)是主要特性参数。对单 酿罐一般是D：H＝1：1~2。对两罐法的发酵罐D： H＝1：3~4，对两罐法的贮酒罐D：H＝1：1~2，也 有采用直径为3~4m的卧式圆简体罐作贮酒罐。增加 H有利于加速发酵，降低H有利于啤酒的自然澄清。
Piaoyz@
（四）现代大型酒精发酵罐的结构
500m3~4200m3 斜底、锥形或碟形
（五）新型大型酒精发酵罐的设计
（六）大罐连续发酵工艺流程
第三节 啤酒发酵
（一）啤酒发酵容器的变迁过程
近年来，啤酒发酵设备向大型、室外、联合的方向发 展，迄今为止，使用的大型发酵罐容量已达 1500 吨。 大型化的目的是： (1) 由于大型化，使啤酒质量均一化； 由于啤酒生产的罐数减少，使生产合理化，降低了主 要设备的投资。
朝日罐
排酵母 冷却
循环
（1）利用离心机回收酵母；（2）利用薄板换热器控制发酵温度 （3）利用循环泵把发酵液抽出又送回去。
优点： 三种设备互相组合，解决了前、后发酵温度控制和 酵母浓度的控制问题，加速了酵母的成熟； 使用酵母离心机分离发酵液的酵母，可以解决酵母 沉淀慢的缺点； 利用凝聚性弱的酵母进行发酵，增加酵母与发酵浓 接触时间，促进发酵液中乙醛和双乙酰的还原，减 少其含量。可加速啤酒的成熟； 后酵时罐的装量可达96％，提高了设备利用率 减少了排除酵母时发酵液的损失；
第八章 发酵设备
前发酵槽的底略有倾斜，利于废水排出
离槽底10-15cm处，伸出有嫩啤酒放出管
为了维持发酵槽内醪液的低温，在槽中 装有冷却蛇管或排管。
前发酵槽的冷却面积，根据经验，对下 面啤酒发酵取每立方米发酵液约为0.2平 方米冷却面积，蛇管内通入0-2度的冰水。
注意CO2的排放，防止中毒。
密闭式发酵槽
n=24/4=6 N=6× 72/24+1=19
发酵罐容积
发酵罐采用圆柱形器身，底和顶为锥形 盖，选取结构尺寸的比例关系如下：
由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面 积．罐体圆柱部分表面积F1和罐底罐顶表面积 F2，F3分别为：
冷却面积和冷却装置主要结构尺寸
假定罐壁无夹套保温层，壁温最高可达35℃ ，生产厂所 在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为32℃。
度而形成的反作用力，使喷水管自动 旋转。
高压强的水力喷射洗涤装置
它是一根直立的喷水管，沿轴向安装于罐的中 央，在垂直喷水管上按一定的间距均匀地钻有 4-6mm的小孔，孔与水平呈20度角，水平喷水 管接活接头，上端和供水总管，下端和相垂直 分配管相连接，洗涤水压为0.6~0.8MPa。
水流在较高压力下，由水平喷水管出口处喷出， 使其以每分钟48~56转自动旋转，并以极大的 速度喷射到罐壁各处，而垂直的喷水管也以同 样的水流速度喷射到罐体四壁和罐底。
如果发酵液不进行冷却，则发酵温度可升高 10℃。
此外，对于小型试验罐，也可在发酵最旺盛时， 测定其冷却水的进出口温度和单位时间内的耗 水量，从而得出小罐的放热量Q’1。
代谢气体带走的蒸发热量Q2与糖浓度、发 酵程度好坏有关，除间接测定外，目前还 难具体计算，一般计算时可取Q1的5～6％ 左右。
优点
精选发酵工程07第七章发酵生产的设备
一、发酵罐
发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。对于某些工艺来说，发酵罐是个密闭容器，同时附带精密控制系统；而对于另一些简单的工艺来说，发酵罐只是个开口容器，有时甚至简单到只要有一个开口的坑。
发酵罐系统
一个优良的发酵罐装置和组成（1）应具有严密的结构（2）良好的液体混合特性（3）好的传质相传热速率（4）具有配套而又可靠的检测、控制仪表
发酵罐容积
发酵罐采用圆柱形器身，底和顶为锥形盖，选取结构尺寸的比例关系如下：
由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面积．罐体圆柱部分表面积F1和罐底罐顶表面积F2，F3分别为：
2．冷却面积和冷却装置主要结构尺寸
假定罐壁不包扎保温层，壁温最高可达35t，生产厂所在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为32℃。
第四阶段：1960-1979年，机械搅拌通风发酵罐的容积增大到80-150m3。由于大规模生产单细胞蛋白的需要，又出现了压力循环和压力喷射型的发酵罐，它可以克服—些气体交换和热交换问题。计算机开始在发酵工业上得到广泛应用。第五阶段：1979年至今。生物工程和技术的迅猛发展，给发酵工业提出了新的课题。于是，大规模细胞培养发酵罐应运而生，胰岛素，干扰素等基因工程的产品走上商品化。
Q3=全罐总表面积× ac ×(t2-t1)
主发酵控制发酵液温度tw为30℃，按题意冷却水进出口温度分别为t1＝20℃，t2＝25℃
(4)传热总系数K值的确定选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为53/60mm，则管的横截面积为
考虑罐径较大，设罐内同心装两列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为：
啤酒发酵容器的变迁过程
（2）开放式发酵容器向密闭式转变。小规模生产时，一般用开放式，对发酵的管理、泡沫形态的观察和醪液浓度的测定等比较方便。随着啤酒生产规模的扩大，发酵容器大型化，并为密闭式。从开放式转向密闭发酵的最大问题是发酵时被气泡带到表面的泡盖的处理。可用吸取法分离泡盖。
厌氧发酵设备与工艺
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传统的发酵系统主要用于间歇性、低容量、小型的农业或半工业化人工制取沼气过程中。一般称为沼气发酵池、沼气发生器或厌氧消化器。其中发酵罐是整套发酵装置的核心部分。除发酵罐外，发酵系统的其他附属设备有气压表、导气管、出料机、预处理装置（粉碎、升温、预处理池等）、搅拌器、加热管等。
缺点：气压不稳定，对产气不利；池温低，不能保持升温，将严重影响产气量，原料利用率低（仅10%~20%）；大换料和密封都不方便；产气率低，而且这种沼气池对防渗措施要求较高，给燃烧器的设计带来一定困难。
通常靠经厕所，牲畜圈建造这种沼气池，以便粪便自动流入池内，方便管理，同时有利于保持池温，提高产气率，改善环境卫生。
传统发酵系统中发酵池的建造材料通常有炉渣、碎石、石灰、砖、水泥、混凝土、三合土、钢板、铜锌管件等。
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发酵池的种类很多，按发酵间的结构形式有原型池、长方形池、其形池和扁球形池等很多种；
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按贮气方式有气压式、水压式和浮罩式；按埋没方式有地下式、半埋式和地上式。
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立式圆形水压式沼气池；
立式圆形浮罩式沼气池；
立式圆形半埋式沼气发酵池组；
长方形（或方形）发酵池。
传统发酵设备
水压式沼气池工作原理
产气时，沼气压料液使水压箱内液面压高；用气时，料液压沼气供气。产气、用气循环工作，依靠水压箱内料液的自动升降，使气室的气压自动调节，从而保证燃气炉具有的火力稳定。
优点：结构比较简单，造价低，施工方便。
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经典型：经典型结构有助于发酵污泥处于均匀的、完全循环状态。
发酵基本工艺与发酵设备介绍
发酵基本工艺与发酵设备介绍发酵的基本工艺包括选择合适的微生物或酵母菌种、提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，以及控制发酵过程的持续时间。
微生物或酵母在发酵过程中会进行新陈代谢，产生各种有益的化合物，比如乳酸、酒精、酸奶菌等，这些化合物不仅能够改善产品的口感和品质，还能够增强产品的营养价值和保鲜效果。
要实现有效的发酵工艺，需要配备相应的发酵设备。
常见的发酵设备包括发酵罐、发酵槽、发酵桶、发酵箱等。
这些设备通常都具有控制温度、pH值、氧气浓度等参数的功能，以及搅拌、通风、排放酒精等功能，能够为微生物或酵母提供一个适宜的生长环境，并保障发酵过程的稳定进行。
除了传统的发酵设备，现代化的发酵工艺也加入了一些先进的技术手段，比如发酵反应器、微生物培养罐等。
这些设备通常能够实现自动化控制和监测，提高发酵生产的效率和品质。
综上所述，发酵作为一种重要的生产技术，在食品、制药和化工等领域扮演着不可替代的角色。
发酵基本工艺和发酵设备的不断创新和完善，将有助于提高产品的竞争力，满足市场对于品质和安全的需求。
发酵是一种利用微生物或酵母在适宜条件下作用而产生的化学变化和生物合成现象，是食品加工、制药和化工等生产领域中常见的一种技术手段。
发酵工艺广泛应用于乳制品、酒类、面包等食品的生产过程中，也被用于制药和生物工程领域。
发酵的基本工艺包括选择合适的微生物或酵母菌种、提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，以及控制发酵过程的持续时间。
微生物或酵母在发酵过程中会进行新陈代谢，产生各种有益的化合物，比如乳酸、酒精、酸奶菌等，这些化合物不仅能够改善产品的口感和品质，还能够增强产品的营养价值和保鲜效果。
发酵工艺的基本步骤包括发酵菌种的选取和培养、发酵条件的控制以及发酵过程的监测。
首先，选取合适的发酵菌种是发酵工艺成功的关键。
不同的产品需要选择相应的菌种或酵母，比如酿酒需要选择酿酒酵母，制作酸奶需要选择酸奶菌等。
其次，提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，可以通过发酵设备来实现。
果酒发酵设备及发酵工艺
果酒发酵设备及发酵工艺果酒，是用果实为原料酿制的酒类。
其味道鲜美、营养丰富，成为一种深受人们青睐的饮品。
而果酒的制作过程中，发酵是至关重要的环节，因此，对果酒发酵设备及发酵工艺的了解，对于了解果酒的制作流程、提高果酒质量具有重大意义。
一、果酒发酵设备要制作出口感醇美、品质稳定的果酒，选择适用的果酒发酵设备至关重要。
果酒发酵设备主要分为以下几类：1.开式罐发酵器开式罐发酵器的优点在于操作方便，清洗和维护较为容易，操作人员可以随时注意发酵情况。
但是，这种发酵器的缺点在于发酵器内空气流通较为频繁，容易出现外部微生物的侵入，导致果酒质量下降。
2.封闭式罐发酵器封闭式罐发酵器的优点在于隔绝了外界的空气，保证了发酵的纯度。
但是，由于封闭度较高，需要安装压力表等安全设备，在操作和维护方面都会比较困难。
3.呼吸式罐发酵器呼吸式罐发酵器较好地兼顾了前两者的优点。
其优点在于空气的流通度和发酵的纯度较高，操作和维护相对来说较为容易。
但其价格较为昂贵。
除此之外，还有其他种类的发酵设备，例如：气动搅拌式罐发酵器、压力式罐发酵器等。
选择发酵设备还需考虑酒的种类、生产规模等情况。
二、果酒发酵工艺1.原材料选择原材料是制作酒的关键。
果酒具有浓郁的果味和香气，因此选择好的水果材料至关重要。
应选择成熟、新鲜、无病虫害的水果，并将其进行冷藏储存，以避免果肉变质腐败。
2.酵母菌的选择酵母菌是果酒发酵的关键。
一般来说，应选用最具代表性和活性最强的酵母，以保证果酒发酵过程的顺利进行。
目前市面上主要有干酵母、液态酵母等两种类型，不同的酵母菌适用于不同种类的果酒，因此在选择时，应根据实际情况进行调整。
3.发酵温度发酵温度是决定果酒口感和香气的关键。
温度过高或过低都会影响酵母的活性和果酒的质量。
通常，应在16~22度之间进行发酵，保证酒体稳定及口感鲜美。
4.糖分和酸度控制果酒的口感和品质与糖分和酸度的比例有关。
应选择合适的糖分和酸度，提高果酒的醇香美味。
发酵与酿造的主要设备
发酵与酿造的主要设备
发酵与酿造是一门古老而复杂的工艺，在这个过程中需要使用多种设备来完成各种任务。
以下是发酵与酿造中主要使用的设备：
1. 发酵罐：发酵罐是用于将麦芽、酵母等原料进行发酵的设备。
它通常是一个密封的容器，可以控制温度和气压，以确保发酵过程顺利进行。
2. 酿造设备：酿造设备包括研磨设备、糖化设备、过滤设备等，用于将原料制成酿造所需的麦芽汁。
3. 冷却设备：冷却设备用于将热的麦芽汁降温至适合酵母生长的温度，以及用于冷却发酵后的酒精。
4. 搅拌设备：搅拌设备用于在发酵和酿造过程中搅拌原料和麦芽汁，以保持均匀的温度和浓度。
5. 瓶装设备：用于将成品装瓶，通常包括清洗瓶子、注入酒精饮料和封口的设备。
以上是发酵与酿造中主要使用的设备，每种设备都扮演着不可或缺的角色，保证了酿酒过程的顺利进行和成品的品质。
发酵与酿造的设备不仅仅是工具，更是酒类酿造师们的得力助手，能够帮助他们完成精湛的酒类酿造工艺。
发酵塔工艺流程
发酵塔工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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发酵工艺设备
发酵工艺设备是指在发酵过程中使用的各种设备，包括发酵罐、发酵槽、发酵箱、发酵柜、发酵室等。
1. 发酵罐/槽：是一种用于储藏和控制发酵过程的容器，一般
由不锈钢或玻璃钢等材料制成，具有耐高温、易清洗等特性。
2. 发酵箱：是一种用于小规模发酵的设备，常用于实验室中。
发酵箱通常具有温控、湿控、气体控制等功能。
3. 发酵柜：是一种用于大规模发酵的设备，适用于工业生产。
发酵柜通常具有自动控制系统，可以实现温度、PH值、溶氧
量等参数的精确控制。
4. 发酵室：是一种维持稳定发酵环境的设备，常用于微生物的培养和发酵。
发酵室通常具有温度、湿度、光照等参数的控制功能。
5. 其他设备：还包括发酵液搅拌设备、气体供应设备、发酵液采样设备等。
这些发酵工艺设备可以提供适宜的环境和条件，促进微生物的生长与代谢，从而实现发酵过程的控制和优化。
这些设备在食品工业、制药工业、生物工程等领域有着广泛的应用。