[發(fā)明專利]一種采用物料外循環(huán)的發(fā)酵工藝及其設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910020432.8
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN101538525A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寇光智;趙洪波;丁兆堂;高曉彤
• 申請（專利權(quán)）人: 日照金禾博源生化有限公司
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04;C12M1/06
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 苗 峻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)酵工藝，特別涉及一種采用物料罐外循環(huán)的好氧發(fā)酵工 藝及其設(shè)備。

背景技術(shù)

在發(fā)酵的相關(guān)行業(yè)中，有氧發(fā)酵是最為普遍的一種，有氧發(fā)酵是指發(fā)酵菌 在富含氧氣的環(huán)境中完成對物料的發(fā)酵過程，傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝是：經(jīng)過液化、 過濾后的物料輸送至發(fā)酵罐，在不高于130℃的溫度下滅菌處理，經(jīng)接種后通空 氣利用發(fā)酵罐的多級攪拌將物料和空氣進(jìn)行混勻發(fā)酵，這種發(fā)酵方法被廣泛的 應(yīng)用在發(fā)酵行業(yè)，如釀造等行業(yè)。

現(xiàn)有的發(fā)酵工藝中，空氣是氧氣的主要來源，其通過噴射器射入發(fā)酵罐內(nèi)， 帶動發(fā)酵液以完成整個的發(fā)酵過程，實際上采用的是外部空氣帶動內(nèi)部物料的 工藝。一般噴射器被安裝在罐內(nèi)引射發(fā)酵物料，但是由于空氣的動能相對物料 來說很小，因而所產(chǎn)生的引射效果微弱，無法帶動整個罐內(nèi)的物料，這樣部分 噴嘴不能形成射流，空氣與物料的混合效果差，物料的含氧量較低發(fā)酵效果不 明顯，為解決這一問題，現(xiàn)在的普遍做法是采用機(jī)械攪拌的方法，促使氣液的 進(jìn)一步混合，但是要帶動整個罐內(nèi)的物料仍須較強(qiáng)的機(jī)械能，從而導(dǎo)致能耗的 大大升高，對于整個企業(yè)而言，生產(chǎn)節(jié)能的效果不顯著?，F(xiàn)有的發(fā)酵罐及發(fā)酵 工藝的改進(jìn)中，曾經(jīng)有企業(yè)加大了噴射器的噴射能力以期達(dá)到更好的混合效果， 但是這樣就造成了發(fā)酵菌種遭到破壞，整體的發(fā)酵效果不升反降，而且能耗也 沒有下降。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有發(fā)酵工藝存在的諸多不足之處，本發(fā)明提供一種全新的好氧發(fā)酵 工藝及設(shè)備，其采用將物料在罐外循環(huán)的方式以達(dá)到空氣與料液充分混合的目 的，提高了發(fā)酵的效率，降低了整個工藝所需的能耗提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明所提供的發(fā)酵工藝，其具體方法是：將物料經(jīng)輸料管道送入發(fā)酵罐 外，通過循環(huán)泵加壓后送入噴射器內(nèi)，在噴射器內(nèi)加壓后的物料與空氣混合， 通過噴射器，送回到發(fā)酵罐內(nèi)。

為了使發(fā)酵的效果得到提高，可以控制發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵溫度為20℃-50℃， 發(fā)酵罐的發(fā)酵前期的恒溫滅菌溫度為60℃-130℃，滅菌時間為2-60min，發(fā)酵 罐的體積在50-1000m³，發(fā)酵罐中的物料量為總?cè)莘e的70％-95％。在發(fā)酵的前期 進(jìn)行恒溫滅菌，溫度為60℃-130℃，這樣可以保證在發(fā)酵的過程中菌群的正常 生長同時去除其他有害菌群對于發(fā)酵的影響。發(fā)酵罐的體積根據(jù)不同發(fā)酵工藝 有所不同，但一般均控制在50-1000m³。將物料量控制為發(fā)酵罐總?cè)莘e的 70％-95％，這樣可以保證發(fā)酵的效果，防止出現(xiàn)發(fā)酵罐的負(fù)荷過大，導(dǎo)致設(shè)備無 法正常運(yùn)行，同時可以保證物料外循環(huán)時發(fā)酵罐內(nèi)的物料不會發(fā)生體積的瞬間 增大導(dǎo)致發(fā)酵罐受損。該循環(huán)裝置隨發(fā)酵工藝的開啟而開始，與反應(yīng)同步進(jìn)行， 以實現(xiàn)整個反應(yīng)中對于氧氣的需要，同時也可以保證發(fā)酵工藝自反應(yīng)開始后就 有一個相對穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境，不會由于突然開啟循環(huán)裝置而導(dǎo)致反應(yīng)環(huán)境被破 壞，影響發(fā)酵反應(yīng)的收率。

針對這種罐外循環(huán)的發(fā)酵工藝，本發(fā)明提供了與之相適應(yīng)的發(fā)酵設(shè)備，該 設(shè)備包括發(fā)酵罐，發(fā)酵罐內(nèi)或發(fā)酵罐外有至少一只噴射器，也可在罐內(nèi)罐外均 設(shè)置噴射器，噴射器的進(jìn)液口通過輸液管路與罐外的循環(huán)泵出口連接，循環(huán)泵 的進(jìn)液口通過至少一條物料輸送管路與發(fā)酵罐連接，噴射器的空氣管路進(jìn)口通 過除菌過濾裝置與大氣相通或與風(fēng)機(jī)出口連通，噴射器的出液口位于發(fā)酵罐內(nèi)， 也可設(shè)置在發(fā)酵罐外，為了更好的提高發(fā)酵的效率并保證發(fā)酵過程的無菌性， 一般將其設(shè)置在發(fā)酵罐內(nèi)；噴射器數(shù)量在1-200只，噴射器由文丘里管的原理 制得。