發(fā)酵罐就是一種生物反應(yīng)器,是指為活細胞或酶提供適宜的反應(yīng)環(huán)境,讓他們進行細胞增殖或生產(chǎn)的裝置系統(tǒng)。也為細菌的生長和繁殖提供適宜的生長環(huán)境,促進菌體生產(chǎn)人們需要的產(chǎn)物。
發(fā)酵罐按照不同的分類方式,可分為不同的類型。我們首先來了解下發(fā)酵罐的不同類型。
一、按微生物生長代謝需要分類
好氣型發(fā)酵罐:好氣型發(fā)酵罐適合于抗生素,酶制劑,酵母,氨基酸,維生素等產(chǎn)品的發(fā)酵工作,他們的共同點式需要強烈的通風(fēng)攪拌,目的是提高氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)系數(shù)。
厭氣型發(fā)酵罐:厭氣型發(fā)酵罐適合于丙酮丁醇,酒精,啤酒,乳酸等采用厭氣產(chǎn)品發(fā)酵工作,他們的共同點是不需要通氣。
二、按照發(fā)酵罐設(shè)備特點分類
機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐:包括循環(huán)式,如伍式發(fā)酵罐,文氏管發(fā)酵罐,以及非循環(huán)式的通風(fēng)式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐等。
非機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐:包括循環(huán)式的氣提式,液提式發(fā)酵罐,以及非循環(huán)式的排管式和噴射式發(fā)酵罐。
這兩類發(fā)酵罐是采用不同的手段使發(fā)酵罐內(nèi)的氣,固,液三相充分混合,從而滿足微生物生長和產(chǎn)物形成對氧的需求。
三、按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發(fā)酵罐,500-5000L是中試發(fā)酵罐,5000L以上是生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的分類大致就是這個樣子。發(fā)酵罐的主要用途根據(jù)發(fā)酵罐的品種和工藝及應(yīng)用領(lǐng)域的不同,存在很大區(qū)別。
不銹鋼發(fā)酵罐是目前市面上常見的發(fā)酵罐,主要被應(yīng)用于乳制品、酒類的發(fā)酵,配合有關(guān)節(jié)能、環(huán)保、廢棄資源回收利用等政策和科研的需要,發(fā)明了很多沼氣發(fā)酵罐、餐廚垃圾發(fā)酵等新的科研項目,為社會的進步貢獻不小。
小型發(fā)酵罐的主要用途是在小型加工廠用發(fā)酵罐進行腌制泡菜等食品產(chǎn)品,小型發(fā)酵罐設(shè)計罐體與上下填充頭(或雛形)均采用旋壓R角加工,罐內(nèi)壁經(jīng)鏡面拋光處理,無衛(wèi)生死角,方便清洗。而全封閉設(shè)計確保物料始終處一無污染的狀態(tài)下混合、發(fā)酵,設(shè)備配備空氣呼吸孔。
發(fā)酵罐的清洗是非常重要的,不同的發(fā)酵罐類型,清洗方法是大同小異的。我們介紹下通用的清洗方法。
(1)發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量的蛋白質(zhì)、酒花樹脂、多糖、酵母等有機物和草酸鈣、硫酸鹽等無機物,在發(fā)酵罐清空后,有機物和無機物污物附著在罐壁上,呈黃褐色。酒石數(shù)量多時,表面呈現(xiàn)白色,如同鹽堿地表皮一樣,無機物與有機物相互交織在一起。
清洗時使用火堿,只是對去除有機物有作用,清洗溫度達到80℃以上,才會有較好的清洗效果。清洗時采用單一的硝酸進行清洗,只是對無機物有一定效果,對有機物幾乎無效。而發(fā)酵罐壁所結(jié)污物為無機物和有機物的混合物,使用單一清洗劑清洗困難。因此,有的啤酒廠每年都會對發(fā)酵罐進行一次大清洗,徹底清刷發(fā)酵罐。
(2)發(fā)酵罐壁T541防腐層部分損壞,經(jīng)修補后,表面光潔度明顯下降,造成罐壁污物清洗困難。洗罐器或洗球的磨損或堵塞,導(dǎo)致部分發(fā)酵罐清洗不徹底,污物積累較多。諸多因素會致使發(fā)酵罐經(jīng)過幾年的使用后,會產(chǎn)生很多臟物質(zhì),比如罐壁積累了一定量的污物,使用常規(guī)清洗工藝難以徹底清除。故每4~5年,可利用生產(chǎn)淡季對發(fā)酵罐進行深度清洗,這是比較好的方法。
發(fā)酵罐與其他工業(yè)設(shè)備的突出差別是對純種培養(yǎng)的要求之高,幾乎達到十分苛刻的程度。因此,發(fā)酵罐的嚴密性,運行的高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)的顯著特點。現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟利益,發(fā)酵罐更加趨向大型化和自動化發(fā)展。