連續式發酵法

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。例如生產糖蜜酒精,大多數糖蜜酒精廠採用連續式發酵法。

基本介紹

  • 中文名:連續式發酵法
  • 外文名:Continuous fermentation
  • 別稱:連續式培養法
  • 提出者:俄國學者C.B.列別捷夫
  • 提出時間:1915年
  • 舉例:糖蜜酒精
連續式發酵的定義及特點,間歇式發酵法,半連續式發酵法,

連續式發酵的定義及特點

連續式發酵法又稱連續式培養法,指在分批式液體深層培養至微生物對數生長後期時,以一定的流速向發酵罐中連續添加滅菌的新鮮液體培養基,同時以相同的流速自發酵罐中排出發酵液的發酵方法。連續式發酵法的特點如下。
第一,屬於穩定狀態下的培養與發酵的方法。培養與發酵的環境條件,包括溫度、pH、培養物濃度、產物濃度、溶解氧、氧化還原電位等不發生變化,因此,可以無限延長分批法培養中微生物的對數生長期,保持微生物穩定的生長速率和比生長速率,維持發酵罐中的細胞濃度、總菌體量和培養液的體積恆定不變。
第二,可以減少分批法培養與發酵中每次清洗、裝料、消毒、接種、放罐等作業時間,節省了人力物力,降低了成本,提高了生產效率。
第三,設備體積縮小,投資減少,同時可採用多級連續培養與發酵,設備配置更完善合理,便於機械化、自動化控制。
第四,連續培養與發酵生產的產品性能穩定。
第五,為微生物在恆定狀態下高速生長提供良好的環您背拔境,便於進行微生物生理生化和遺傳特性的研究。
第六,由於連續長時培養與發酵,易發生菌種變異、退化、雜菌污染。
第七,如果操作不當,新加入的培養基與原來的培養基不易完全混合。

間歇式發酵法

間歇式發酵法是指全部發酵過程始終在一個發酵罐中進行。根據發酵罐容量和糖化醪流加方式等工藝操作不同,間歇式發酵可分為一次加滿法、分次添加法、連續添加法、分割主發酵醪法等四種方法。
1、一次加滿法
(1)操作方法:該法是將糖化醪冷卻到30~34℃後,用泵送入發酵罐一次加滿,同時接入糖化醪量約10%的酒母,混合均勻後,發酵溫度控制在34~36℃,溫度超過34℃時,開冷水冷卻,經60~72h發酵,即成熟,可送去蒸餾車間。
(2)工藝特點:優點是操作簡便,易於管理。缺點是開始時酵母密度低,發酵遲緩期延長,同時酒母用量大。
(3)適用範圍:此法適用於糖化鍋與發酵罐容積大致相等的小型酒精工廠。
2、分次添加法
該法是糖化醪分批加入發酵罐(一般分2~4次)。生產時,先打入發酵罐容積1/3左右的糖化醪.接入8%~10%酒母進行發酵.間隔2~3h後,加第二次糖化醪,間隔2~3h。加第三次糖化醪。如此,直至加到發酵罐容積的90%為止。
3、連續添加法
(1)操作方法:該法是先將規定量的酒母打入發酵罐,再連續地將糖化醪送入發酵罐。生產時,根據生產量確定流加速度,連續地將糖化醪送入發酵罐,一般應控制在6~8h內將發酵罐加滿.進行發酵。連續添加法的發酵總時間自加滿罐時算起,需60~72h。
(2)流加速度:控制糖化醪的流加速度與酒母接種量有密切關係。若流加速度過快,則發酵醪中酵母細胞數太少,不能造成酵母繁殖的優勢,易被雜菌所污染;若流加過慢,也會造成後加入的糖化醪中的支鏈澱粉不能被徹底牛店束檔利用,所以要適當控制流加速度。
(3)連續流加糖化醪的方式:可以在幾個罐同時進行,但要注意各罐流量情況,使之符合各罐發酵速度。
(4)適用範圍:此法適用於採用連續蒸煮和連續糖化的酒精工廠。
4、分割主發酵醪法
(1)操作方法:該法是將處於旺盛主發酵階段的第一個發酵罐發酵醪分出1/3~1/2至第二罐,然後兩罐同時補加新鮮糖化醪至滿罐,繼續發酵。待第二罐發酵正常,又處於主發酵階段時,同法又分出1/3~1/2發酵醪成熟的醪液至第三罐,然後第二、第三罐同時補加新鮮糖化醪至滿罐,繼續發酵,如此連續分割,第一、第二罐成熟醪液送去蒸餾。
(2)工藝特點整罪臘嘗:省去了酒母的製備;由於接入的酵母種子量大,相應地減了酵母生長的前發酵期,從而縮短發酵時間;採用此法進行酒精發酵,可使發酵醪不增酸,有利於提高出酒率。
(3)適用範圍:此法適用於衛生管理較好項斷享的酒精工廠,其無菌要求較高,否則極易染菌。

半連續式發酵法

半連續式發酵法是指在主發酵階段採用連續發酵,而後發酵階段採用間歇發酵的方式。
1、半連續式發酵法簡介
在半連續發酵中,根據醪員拳己液的流加方式不同,又可分為兩種方法。
(1)第一種方法:該法是將一組數個發酵罐連線起來,使前三個罐保持連續發酵狀態。開始投產時,將第一隻罐接入酒母,然後向該罐連續流加糖化醪並使該罐始終處於主發酵狀態。待第一罐加滿後,醪液流入第二罐,此時分別向第一、第二兩罐流加糖化醪,並保持兩罐始終處於主發酵狀態。待第二罐流加滿勸朽探後,自然流入第三罐。第三罐流加滿後,流入歸棗第四罐。第四罐滿灌後,則由第三罐改流第五罐,第五罐滿灌後改流至第六罐,依次類推。第四、第五、第六罐等罐發酵結束後,送去蒸餾。發酵罐空出後清洗滅菌,再重複以上操作。前面三個發酵罐連續一段時間後停止流加糖化醪,讓其發酵,直至送去蒸餾,同樣要清洗滅菌。此時可取其他二三個空罐用作前三個罐,加入酒母.流加糖化醪。開始新的周期。該方法的特點是使前三罐處於連續主發酵狀態,而後面則處於後發酵狀態。
(2)第二種方法:該法是由7~8個罐組成一組罐,每個罐之間用溢流管由上一罐上部通入下一罐底部相串連:生產時,先製備發酵罐體積1/3的酒母,加入第一隻發酵罐,隨後在保持主發酵狀態下,流加糖化醪,滿罐後,通過溢流管流入第二罐,待第二罐醪液加至1/3體積時,糖化醪改為流加至第二罐。第二罐加滿後,流入第三罐,然後重複第二罐操作,直至末罐。最後從首罐至末罐逐個將成熟發酵醪蒸餾。
2、半連續式發酵法特點
優點是省去了酒母製備;縮短了發酵時間;設備利用率較高。 缺點是對無菌操作要求高。
(3)連續流加糖化醪的方式:可以在幾個罐同時進行,但要注意各罐流量情況,使之符合各罐發酵速度。
(4)適用範圍:此法適用於採用連續蒸煮和連續糖化的酒精工廠。
4、分割主發酵醪法
(1)操作方法:該法是將處於旺盛主發酵階段的第一個發酵罐發酵醪分出1/3~1/2至第二罐,然後兩罐同時補加新鮮糖化醪至滿罐,繼續發酵。待第二罐發酵正常,又處於主發酵階段時,同法又分出1/3~1/2發酵醪成熟的醪液至第三罐,然後第二、第三罐同時補加新鮮糖化醪至滿罐,繼續發酵,如此連續分割,第一、第二罐成熟醪液送去蒸餾。
(2)工藝特點:省去了酒母的製備;由於接入的酵母種子量大,相應地減了酵母生長的前發酵期,從而縮短發酵時間;採用此法進行酒精發酵,可使發酵醪不增酸,有利於提高出酒率。
(3)適用範圍:此法適用於衛生管理較好的酒精工廠,其無菌要求較高,否則極易染菌。

半連續式發酵法

半連續式發酵法是指在主發酵階段採用連續發酵,而後發酵階段採用間歇發酵的方式。
1、半連續式發酵法簡介
在半連續發酵中,根據醪液的流加方式不同,又可分為兩種方法。
(1)第一種方法:該法是將一組數個發酵罐連線起來,使前三個罐保持連續發酵狀態。開始投產時,將第一隻罐接入酒母,然後向該罐連續流加糖化醪並使該罐始終處於主發酵狀態。待第一罐加滿後,醪液流入第二罐,此時分別向第一、第二兩罐流加糖化醪,並保持兩罐始終處於主發酵狀態。待第二罐流加滿後,自然流入第三罐。第三罐流加滿後,流入第四罐。第四罐滿灌後,則由第三罐改流第五罐,第五罐滿灌後改流至第六罐,依次類推。第四、第五、第六罐等罐發酵結束後,送去蒸餾。發酵罐空出後清洗滅菌,再重複以上操作。前面三個發酵罐連續一段時間後停止流加糖化醪,讓其發酵,直至送去蒸餾,同樣要清洗滅菌。此時可取其他二三個空罐用作前三個罐,加入酒母.流加糖化醪。開始新的周期。該方法的特點是使前三罐處於連續主發酵狀態,而後面則處於後發酵狀態。
(2)第二種方法:該法是由7~8個罐組成一組罐,每個罐之間用溢流管由上一罐上部通入下一罐底部相串連:生產時,先製備發酵罐體積1/3的酒母,加入第一隻發酵罐,隨後在保持主發酵狀態下,流加糖化醪,滿罐後,通過溢流管流入第二罐,待第二罐醪液加至1/3體積時,糖化醪改為流加至第二罐。第二罐加滿後,流入第三罐,然後重複第二罐操作,直至末罐。最後從首罐至末罐逐個將成熟發酵醪蒸餾。
2、半連續式發酵法特點
優點是省去了酒母製備;縮短了發酵時間;設備利用率較高。 缺點是對無菌操作要求高。

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