[发明专利]一种采用物料外循环的发酵工艺及其设备无效
申请号: | 200910020432.8 | 申请日: | 2009-04-08 |
公开(公告)号: | CN101538525A | 公开(公告)日: | 2009-09-23 |
发明(设计)人: | 寇光智;赵洪波;丁兆堂;高晓彤 | 申请(专利权)人: | 日照金禾博源生化有限公司 |
主分类号: | C12M1/04 | 分类号: | C12M1/04;C12M1/06 |
代理公司: | 济南舜源专利事务所有限公司 | 代理人: | 苗 峻 |
地址: | 276500山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 采用 物料 循环 发酵 工艺 及其 设备 | ||
技术领域
本发明涉及一种发酵工艺,特别涉及一种采用物料罐外循环的好氧发酵工 艺及其设备。
背景技术
在发酵的相关行业中,有氧发酵是最为普遍的一种,有氧发酵是指发酵菌 在富含氧气的环境中完成对物料的发酵过程,传统的发酵工艺是:经过液化、 过滤后的物料输送至发酵罐,在不高于130℃的温度下灭菌处理,经接种后通空 气利用发酵罐的多级搅拌将物料和空气进行混匀发酵,这种发酵方法被广泛的 应用在发酵行业,如酿造等行业。
现有的发酵工艺中,空气是氧气的主要来源,其通过喷射器射入发酵罐内, 带动发酵液以完成整个的发酵过程,实际上采用的是外部空气带动内部物料的 工艺。一般喷射器被安装在罐内引射发酵物料,但是由于空气的动能相对物料 来说很小,因而所产生的引射效果微弱,无法带动整个罐内的物料,这样部分 喷嘴不能形成射流,空气与物料的混合效果差,物料的含氧量较低发酵效果不 明显,为解决这一问题,现在的普遍做法是采用机械搅拌的方法,促使气液的 进一步混合,但是要带动整个罐内的物料仍须较强的机械能,从而导致能耗的 大大升高,对于整个企业而言,生产节能的效果不显著。现有的发酵罐及发酵 工艺的改进中,曾经有企业加大了喷射器的喷射能力以期达到更好的混合效果, 但是这样就造成了发酵菌种遭到破坏,整体的发酵效果不升反降,而且能耗也 没有下降。
发明内容
针对现有发酵工艺存在的诸多不足之处,本发明提供一种全新的好氧发酵 工艺及设备,其采用将物料在罐外循环的方式以达到空气与料液充分混合的目 的,提高了发酵的效率,降低了整个工艺所需的能耗提高了企业的生产效率。
本发明所提供的发酵工艺,其具体方法是:将物料经输料管道送入发酵罐 外,通过循环泵加压后送入喷射器内,在喷射器内加压后的物料与空气混合, 通过喷射器,送回到发酵罐内。
为了使发酵的效果得到提高,可以控制发酵罐内的发酵温度为20℃-50℃, 发酵罐的发酵前期的恒温灭菌温度为60℃-130℃,灭菌时间为2-60min,发酵 罐的体积在50-1000m3,发酵罐中的物料量为总容积的70%-95%。在发酵的前期 进行恒温灭菌,温度为60℃-130℃,这样可以保证在发酵的过程中菌群的正常 生长同时去除其他有害菌群对于发酵的影响。发酵罐的体积根据不同发酵工艺 有所不同,但一般均控制在50-1000m3。将物料量控制为发酵罐总容积的 70%-95%,这样可以保证发酵的效果,防止出现发酵罐的负荷过大,导致设备无 法正常运行,同时可以保证物料外循环时发酵罐内的物料不会发生体积的瞬间 增大导致发酵罐受损。该循环装置随发酵工艺的开启而开始,与反应同步进行, 以实现整个反应中对于氧气的需要,同时也可以保证发酵工艺自反应开始后就 有一个相对稳定的反应环境,不会由于突然开启循环装置而导致反应环境被破 坏,影响发酵反应的收率。
针对这种罐外循环的发酵工艺,本发明提供了与之相适应的发酵设备,该 设备包括发酵罐,发酵罐内或发酵罐外有至少一只喷射器,也可在罐内罐外均 设置喷射器,喷射器的进液口通过输液管路与罐外的循环泵出口连接,循环泵 的进液口通过至少一条物料输送管路与发酵罐连接,喷射器的空气管路进口通 过除菌过滤装置与大气相通或与风机出口连通,喷射器的出液口位于发酵罐内, 也可设置在发酵罐外,为了更好的提高发酵的效率并保证发酵过程的无菌性, 一般将其设置在发酵罐内;喷射器数量在1-200只,喷射器由文丘里管的原理 制得。
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