原標題:壓縮空氣在發酵工藝裏的作用

現代發酵酒精工藝技術是典型的微生物學、生物化學、化學工程學三者結合的生產系統,隨着社會工藝技術能力的不斷提高,

酒精工業裝備水平和生產技術也將不斷提高和進步。

壓縮氣體在大型酒精發酵系統中的應用是典型的實例。

壓縮氣體這裏主要指壓縮空氣在大型酒精發酵系統中主要可應用在調漿罐、液化罐、糖化罐、酒母罐、發酵罐上,功能是替代

機械攪拌;代替往復泵、離心泵輸送物料。

合理運用壓縮氣體的總體優點:

設備投資比往復泵、離心泵、機械攪拌少,並可減少維修工作量和備品備件的儲備,減輕企業運行資金壓力;操作方便容易實現自

動控制,壓縮氣體調節自如;降低能耗,用壓縮空氣輸送物料可比用泵輸送物料節能。

應用壓縮空氣工藝上的優點:

1.攪拌效果好,用壓縮空氣攪拌調漿罐,壓縮空氣從罐底進入,罐內玉米粉漿液呈沸騰狀態,使澱粉酶能充分均勻的與物料接觸

可最大限度的發揮酶的作用。在糖化罐中應用也有這樣的效果,並可減少調漿、糖化的時間。消除機械攪拌的機械噪音,改善工人的工作環境。

2.在糖化罐的糖化中後期通入壓縮空氣(經除菌空氣),可增加糖化醪液的溶解氧,有利於酵母增殖階段對氧的需求,特別是採用清液(蒸餾後的糟水)

回配工藝的企業壓縮空氣可明顯改善因清液中缺氧而給酵母擴增帶來的不良影響。

在發酵中後期適當加入壓縮空氣

壓縮氣逸出發酵液麪時可帶走部分熱量,減少冷卻降溫的壓力並有利於酵母細胞內酒精的逸出,有利發酵醪液酒精濃度的提高。

1.在大型發酵罐中(300m3以上)應用壓縮空氣,可以很好的解決因發酵罐過大造成的醪液沉積形成的滯留物,這些滯留物很容易積聚而染菌。

應用壓縮空氣吹動發酵物料比側攪拌節能且發酵效果好。因爲壓縮空氣可恰到好處地吹動發酵液,側攪拌對發酵液的攪拌分佈不勻。

2.在有固定化材料的發酵罐中,用壓縮空氣吹動發酵液可使發酵罐底部的載體酵母菌快速遊離,並被均勻的分佈在發酵液中,代謝物也脫離載體,

改善和提高固定化酵母細胞的生活環境。特別是一次水未經軟化處理直接用於調漿中,發酵罐經常用壓縮空氣可減少鈣鎂離子結垢。

3.適量在酒母罐中應用壓縮無菌空氣,可加快酵母菌的增殖速度,消除機械攪拌的剪切力和易染雜菌的狀況,特別是通氣培養酵母可以

在全密封狀況下(有排氣孔),有利於無菌擴培實現。

壓縮空氣在大型發酵罐中的應用,爲酒精高效發酵創造了條件

氧的存在會促使酵母菌採取有氧呼吸的代謝途徑,從而破壞酒精發酵的厭氧代謝過程。但進一步研究結果表明厭氧條件使酵母菌從發酵轉變爲

呼吸的巴斯德效應是發生在糖濃度低於3g/L的範圍,糖濃度在3-100g/ L範圍內,即使有較多的氧氣存在,酒精發酵仍正常進行特別是在大罐高密度酵母、

濃醪發酵新工藝的技術思想指導下,壓縮空氣的應用爲酒精高效發酵解決了一個關鍵的技術環節。

過去在酒精生產中,因空氣壓縮機水平和空氣除菌技術的限制這一技術思想萌芽難以實現,目前由於生物化學工程綜合技術的進步,通氣增氧得到很好的解決。

這裏需要說明的是小型酒精發酵系統酒母罐有攪拌或無攪拌均,發酵罐靠靜止發酵中酵母發酵的主發酵期cO的翻騰,但發酵罐變爲200m³以上,特別是500m³

以上相應的罐組不通無菌潔淨空氣的技術是行不通的,所以壓縮空氣已成爲推動大型發酵罐實現高效發酵的關鍵環節。

壓縮空氣的潔淨後處理問題

通入發酵各大工藝中的壓縮空氣是會直接與發酵體接觸的,因此也是會直接與產品質量發生關聯,所以對於壓縮空氣直接接觸食品,還需要對氣體進行嚴格的後處理。

必須對其進行除水、除油、除塵、除菌。

對於壓縮空除水,首先要配置氣水分離器,將其氣水分離配上排水閥,初版篩除大的水分,然後經過冷凍式的方式去除水分,冷卻的方式將壓縮空氣中水分去除到一定值,但是冷凍式乾燥機的處理後的氣體只能將露點降低到3℃td左右,所以後面還需要配置吸附式乾燥機才能實現更乾燥的空氣。

壓縮空氣除油,建議採用穩定的除油裝置,如果採用簡單的濾芯式除油過濾器,過濾效率如果用無油是特別大的問題,但是用油潤滑空壓機就不行了,過濾時短,要想保證長期無油潔淨的氣體還是要不斷更換濾芯,但是採用穩定的催化式的除油裝置就可以保證穩定的無油,不會有耗材更換問題,是可以穩定達到食品級用氣的除油設備,壓縮空氣除油選擇催化式除油裝置是很不錯的選擇,尤其對於食品、醫療、化工等行業對壓縮空氣品質要求高的領域。

壓縮空氣除塵,一般壓縮空氣除塵會選擇四級或者三級過濾器根據過濾精度來選擇,以將氣體中的塵去除乾淨,濾芯式的過濾器,還需要定期更換濾芯來保證持續的潔淨無塵壓縮空氣,最後配置的除菌過濾器。

除菌也是對於發酵工藝中壓縮空氣很重要的環節,目前市面上一般採用的除菌過濾器,主要是採用大比表面積,過濾精度爲0.22μm以上的微濾濾芯,主要用於防止空氣中的雜質和有害細菌、微生物等進入罐體、生產線、無菌室。

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