[发明专利]一种活酵母的固定方法及其应用装置

说明书

本发明涉及一种活酵母的固定方法及其应用装置。

已往的活酵母的固定方法采用海藻酸钙凝胶将活酵母包埋其中的方法做成球状或膜状载体，有些还加上一些塑料做载体的增强剂；例如，中国专利CN85105279。采用这种载体进行活酵母的固定的办法的缺点是耐冲刷及磨损的性能差，并且难以按不同工艺需要随时，容易地改变载体的形状及大小。

本发明的目的是提供能有效固定活酵母，使之不易被冲刷、磨损而流失的，其活酵母载体的按要求容易改变形状及大小的，活酵母作用发挥充分的，活酵母固定方法及其应用装置。

本发明的活酵母固定方法是：将活酵母放入可溶性海藻酸盐溶液中，搅拌均匀，将至少一块泡沫海绵(1)放入上述活酵母与可溶性海藻酸盐溶液的混合液中，令混合液渗入海绵(1)的内腔空间；然后，取出带混合液的海绵(1)放入浓度为2％～15％重量比的可溶性的钙盐溶液中，待海绵(1)内部空腔沉淀出包埋有活酵母的海藻酸钙凝胶(2)之后，取出已成为活酵母固定载体(3)的海绵，用清水洗净。可溶性海藻酸盐浓度低于1％重量比时，难以形成凝胶，高于5％重量比时，难以溶解；可溶性钙盐浓度低于2％重量比时，海藻酸钙凝胶(2)成型过慢，高于15％重量比时，对活酵母有毒害影响，当海藻酸钠和活酵母的混合液渗入海绵(1)的内腔空间后，将含混合液的海绵(1)放入可溶性钙盐溶液之中，产生：可溶性海藻酸盐+可溶性钙盐→海藻酸钙凝胶↓+盐反应；该反应随着可溶性钙盐溶液从海绵(1)的表面向内部渗透而逐步深入到海绵的内部网络空腔里。海绵(1)内部充分海藻酸钙凝胶化的时间依据海绵的形状和大小而改变；(可以取出许多载体中的一、二个切开检查的办法，基本确定所需时间)；当海绵(1)内部完全海藻酸钙凝胶化之后取出已成为活酵固定化载体(3)的海绵(1)。例如；体积为8cm³的带有混合液的方块状海绵充分凝胶化时间为2小时左右。

本发明活酵母的固定方法的优选方案是，在上述的基础上；可溶性海藻酸盐为海藻酸钠，其溶液浓度为1～5％重量比，可溶性钙盐为氯化钙，其溶液浓度为2～10％重量比。

本发明的活酵母的固定方法产生的固定化活酵母载体，其结构是：在泡沫海绵体(1)内的泡沫状网络空腔中填充有包埋着活酵母的海藻酸钙凝胶(2)。当海绵(1)泡沫状网络空腔内的海藻酸钠大部分或全部变成海藻酸钙凝胶(2)，并且包埋着活酵母填充在网络空腔中时，本发明的载体(3)就已形成。此时，钙性硬化的海藻海钙凝胶(2)将海绵(1)的网络空腔撑着，在网络空隙中，包埋着活酵母的海藻酸钙凝胶(2)呈网络骨架状。该骨架像水泥混凝土的钢筋一样支撑着海绵(1)的网络空腔。在海绵(1)网络空腔壁与凝胶(2)之间有一定的空隙，载体的工作液可以通过该空隙自由进出载体(3)，使活酵母的发酵作用从载体(3)的表面到内部都可以充分发挥。这样，由于被凝胶(2)网络骨架支撑着而硬化了的海绵(1)具有较强的抗冲击、磨损性能，保护着活酵母不会因冲击、磨擦而流失。为了不同发酵工艺的需要，可选择不同数量及不同形状大小的载体(3)，而且，本发明采用的载体材料海绵(1)易于切割，而凝胶(2)网络骨架的硬度对切割并不造成大影响，所以无论预先将原料海绵切割加工，或是在制成载体后再切割加工都并不困难。可以根据各种产品的发酵工艺需要容易地加工成各种形状及大小，如图1的A、B、C形状。

本发明的活酵母的固定方法的应用装置是：一个带有网眼的笼子(4)，固定化活酵母载体(3)装入笼子(4)内，笼子(4)固定、安装在发酵罐壳体(5)内腔中部，壳体(5)上部有一进料开口(6)及一个二氯化碳气体排出孔(7)，下部有一出料口(8)。载体(3)装在笼子(4)中，(载体(3)的数量及形状、大小都是根据发酵工艺的具体要求而定。)使全部载体(3)集中约束在笼子(4)里，笼子(4)的网眼设计为小于适应对载体体积需求之体积最小的工艺的载体体积。进料开口(6)出料开口(8)用于发酵工艺的发酵原料(例如糖蜜等)的进料及成品的出料(例如：酒精等)气体排出孔(7)用于排出产生于载体(3)上在发酵过程中产生的CO2气体。另外，为了方便人的维修还可以在壳体(5)的上部开一个供人进入的带盖的孔门。除以上所述外，利用该装置进行的发酵工艺方法与传统的完全一样。对于在发酵过程中产生多余热能，可以采用在壳体外淋冷却水的办法。也可以用其它传统的办法。例如：在笼子(4)里设冷却管的办法。

图1是本发明的三种载体横切面示意图。

图2是应用本发明活酵母固定方法的装置纵向剖面示意图。