發酵法是指經淨制或處理後的藥物，在一定的溫度和濕度條件下，使藥物發泡發芽的炮製方法。
基本介紹
- 中文名：發酵法
- 外文名：Fermentation method
- 領域：農業科學
- 要求：經淨制或處理後的藥物
- 過程：黴菌和酶的催化分解作用
- 類別：生物
中種發酵法,直接發酵法,連續式發酵法,液態深層發酵法,液體發酵法,液態靜置發酵法,
中種發酵法
首先將麵粉的一部分(55%-100%)、全部或者大部分的酵母、酵母營養物等品質改良劑、麥芽粉等酶製劑、全部或部分的起酥油和全部或大部分的水先調製成"中種麵團"發酵，然後再加入其餘原輔材料，進行主麵團調粉，再進行發酵、成形等加工工序。
直接發酵法
連續式發酵法
發酵過程全部都是連續進行的稱為連續式發酵法。連續式發酵法又叫連續式培養法。連續式發酵法的最初理論是由俄國學者C.B.列別捷夫在1915年研究出來的：這個方法的特點是把發酵過程劃分為各個獨立進行的階段。
液態深層發酵法
液態深層發酵法制醋是較為先進的技術，其特點是發酵周期短、勞動生產率高、勞動強度低、占地面積少、不用填充料等。它使我國古老的釀醋工業朝著機械化、管道化生產方向前進了一大步，為實現食醋生產自動化創造了條件，也使我國發酵醋酸技術跟上了國際先進水平。但由於釀醋周期短，風味欠佳，作為調味品食醋尚有不足。
1.濃度
發酵初始總濃度控制在5%～6%，待發酵完成用分割法取醋，即放出醋醪量1/3再加入酒醪1/3，維持相同總濃度繼續發酵，此後每隔20～22h再分割取醋一次，依次連續發酵至菌種衰退為止，正常情況可連續運行6～12個月。
2.消泡
醋酸發酵過程中時有泡沫產生，主要是由死亡醋酸菌體蛋白引發。為此發酵溫度要嚴格控制在36℃以下，絕不允許中斷通風。偶爾失控，要採取措施，防止泡沫逸出罐外或積累於罐中，在每次分割取醋時要把大部分泡沫除去。食醋是直接食品，不允許用化學消泡劑，必要時可使用少量植物油消泡，也可用機械消泡。
3.溫度
要嚴格控制發酵溫度，發酵旺盛期發酵熱高達11386kJ/ (m/h)。要特別注意冷卻降溫，必要時夏季用冷凍鹽水來控制溫度。
4.供氧
通風量一般為理論計算需氧量的2.8～3.0倍，發酵前、中、後期可根據發酵實際情況進行調節，但絕不能中斷供氧，否則導致菌體死亡。
5.提高食醋風味
深層液體發酵食醋風味差於固態法的主要原因是不揮發酸含量僅為固態法之15.7%，香氣中主要成分的乳酸乙酯幾乎為0，因此雖然液體法生產效率高，但食醋的風味必須改進。可採取如下措施： ①在酒精發酵中用乳酸菌與酵母菌混合發酵，以增加醋中乳酸含量，為產生乳酸乙酯創造條件; ②做好醋酸發酵醪壓濾前預處理工作。麩曲用量、後熟溫度和時間要嚴格控制，使在後熟發酵中蛋白質進一步水解成胺基酸，澱粉水解成單糖，有利於提高食醋的風味。
液體發酵法
液體發酵法是藉助於液體介質來完成麵團的發酵，即先將酵母置於液體介質中，在液體中經幾個小時的繁殖，製成發酵液，然後用發酵液與其他原輔料攪拌成麵團。
工藝流程：原料混合→液體發酵→熱交換器→冷藏貯存→攪拌→延續發酵→整形→醒發→烘烤→冷卻→包裝。液體發酵有兩種形式：無麵粉發酵液和含麵粉發酵液。無麵粉發酵是發酵液中沒有加入麵粉，麵粉主要加入到麵團中。發酵液中主要是酵母與水的比例變化，一般在(4~20)∶1範圍內變化。無麵粉發酵所需要的時間為45~90min。液體發酵完成以後，發酵液要冷卻到4~7℃，並放置在冷卻箱內，可以貯存24~48h,甚至更長的時間。含麵粉發酵液與無麵粉發酵液發酵的主要區別是在發酵液中含有一定量的麵粉。麵粉的添加範圍是10%~60%，如果超過60%，其現象類似於普通種子麵團，失去了液體發酵的優點。
液態靜置發酵法
液體發酵法的工業特點是以液體為培養基，進行微生物的生產繁殖和產酶。根據通風方法不同又可分為液體表層發酵法和液體深層發酵法。液體表層發酵法即液態靜置發酵法，它是將滅菌的培養基直接接入微生物後，裝入可密閉的發酵箱內的盤架上的淺盤中，約1～2cm厚，然後通入無菌空氣，維持一定溫度，進行發酵，不斷攪拌。
液體發酵法的工業特點是以液體為培養基，進行微生物的生產繁殖和產酶。根據通風方法不同又可分為液體表層發酵法和液體深層發酵法。
(1)液體表層發酵法
液體表層發酵法又稱液體淺盤發酵法或靜置發酵法：它是將滅菌的培養基直接接入微生物後，裝入可密閉的發酵箱內的盤架上的淺盤中，約1～2cm厚，然後通入無菌空氣，維持一定溫度，進行發酵，不斷攪拌。
(2)液體深層發酵法
採用具有攪拌槳葉和通氣系統的密閉發酵罐，從培養基的滅菌冷卻到發酵都在同一發酵罐內進行。它是現代普遍採用的方法。我國的抗菌素、有機酸、胺基酸、核苷酸、維生素、酶製劑等的發酵生產都採用此法。影響深層發酵產酶的主要因素除菌種、培養基、溫度外，通風量、攪拌速度仍是決定酶產量的因素。由於深層培養微生物利用培養液中溶解氧進行呼吸，通風量大，攪拌速度快提高了溶解氧水平。氧溶解速度可用單位體積發酵液在一定時間內氧的溶解量表示，稱為溶氧速率。溶氧速率亦受到通風量、攪拌速度、罐壓、黏度、溫度、攪拌器直徑與發酵罐直徑之比(d/D)以及發酵罐徑與高度之比(D/H)、攪拌器形狀、發酵罐形狀等諸多因素的影響。在發酵過程中，隨著菌體的大量繁殖，耗氧速率增加。一方面發酵液黏度增加可引起溶氧速率下降，同時由於液體表面張力下降而形成大量泡沫，為此添加的消泡劑也可引起溶解氧下降，導致供氧不足。因此，在生產中常採用以下措施：
①採用合理的d/D值的攪拌器，適當提高攪拌速度；
②適當增加通氣量；
③適當提高罐壓或加水稀釋，使發酵液黏度下降。
深層發酵時最大威脅是染菌。發酵罐越大、越易染菌，造成損失越大。染菌主要來自：種子帶菌；空氣帶菌；培養基滅菌不徹底；設備滲漏；設計方案不合理等方面。因此，在發酵工業中大量空氣的除菌主要依靠過濾法除菌。空氣在離地面10m以上的採風口經入口的粗過濾器濾去直徑大的灰塵後，進人空氣壓縮機，冷卻後，油霧、水汽遇冷而凝結析出，用旋風式分離器分離，再經一次或兩次去濕後，經一道絲網分離器進一步去除油霧後進入儲氣罐，然後經熱交換器將其加熱，使相對濕度降到60%，可除去99.9%以上空氣中的塵埃量。
當空氣進入發酵罐前，再經一道過濾器過濾以保證空氣的質量。工業上還需做無菌試驗：當發酵罐盛培養基後，攪拌、保溫培養，若4天后而不染菌者為可靠。為了保證培養基及保證設備無菌，需要注意以下問題：
①使用排層冷凝水的乾飽和蒸汽應從發酵罐的排污口(放料口)、取樣口、通風口通入，從其他所有口排出來滅菌；
②要保證空氣在所欲滅菌的管道流暢，所有排氣口及與發酵罐有關的管道、空氣過濾器等必須在培養基滅菌時間時進行滅菌；
③消泡劑應選擇高效無菌的品種。
