【正文】 積計(jì)算 ? 如果發(fā)酵液不進(jìn)行冷卻，則發(fā)酵溫度可升高10℃ 。? 不論發(fā)酵罐置于室內(nèi)或室外，均要向周?chē)臻g散失熱量 Q3，這部分熱量由對(duì)流相輻射組成，具體計(jì)算可參閱有關(guān)資料。 每 4h裝滿(mǎn)一罐，發(fā)酵周期為 72h，冷卻水的初、終溫分別為 20℃ 和 25℃ ，若罐內(nèi)采用蛇管冷卻，試確定發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸、罐數(shù)、冷卻水耗量、冷卻面積和冷卻裝置的主要結(jié)構(gòu)尺寸。Q3=全罐總表面積 ? 大型化的目的是：? (1)由于大型化，使啤酒質(zhì)量均一化；? 由于啤酒生產(chǎn)的罐數(shù)減少，使生產(chǎn)合理化，降低了主要設(shè)備的投資。? 我國(guó)大多數(shù)啤酒發(fā)酵容器為內(nèi)有涂料的鋼筋水泥槽，新建的大型容器一般使用不銹鋼。從開(kāi)放式轉(zhuǎn)向密閉發(fā)酵的最大問(wèn)題是發(fā)酵時(shí)被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。后來(lái)出現(xiàn)的是立式圓筒體錐底發(fā)酵罐。啤酒前、后發(fā)酵設(shè)備及計(jì)算前發(fā)酵槽內(nèi)要涂布一層特殊涂料作為保護(hù)層。? 前發(fā)酵槽的冷卻面積，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)下面啤酒發(fā)酵取每立方米發(fā)酵液約為 ，蛇管內(nèi)通入 02度的冰水?？苫厥斩趸迹?2） 或采用空調(diào)裝置，使室內(nèi)維持工藝所要求的溫度和濕度。? 發(fā)酵槽外壁及四周墻壁應(yīng)鋪砌白瓷磚或紅缸磚，也可用標(biāo)號(hào)較高的水泥抹面，再涂以較暗淡的油漆。(二 )前發(fā)酵罐的計(jì)算1.在一個(gè)發(fā)酵槽內(nèi)容納一次糖化麥芽汁量的前提下，發(fā)酵槽的數(shù)目?jī)H僅取決于每日糖化次數(shù)和前發(fā)酵時(shí)間，而與生產(chǎn)量以及生產(chǎn)的不平衡性無(wú)關(guān)。計(jì)算糖化一次麥汁量或其量的整倍數(shù)，同時(shí)適當(dāng)考慮泡沫所占的空間，即可確定前發(fā)酵槽的客積。? 后發(fā)酵過(guò)程殘?zhí)禽^低，發(fā)酵溫和，故槽內(nèi)一般無(wú)須再裝置冷卻蛇管。后發(fā)酵槽是金屬的圓筒形密閉容器，有臥式和立式兩種。? 后發(fā)酵槽的材料，一般用 A3鋼板制造，內(nèi)壁涂以防腐層。? 通道內(nèi)保持常溫，開(kāi)啟發(fā)酵液的管道和閥門(mén)都接通到通道里。? 一般小型啤酒廠(chǎng)，采用單個(gè)貯酒罐滿(mǎn)足每日裝酒產(chǎn)量，而大中型啤酒廠(chǎng)則要數(shù)個(gè)貯灑罐才能滿(mǎn)足要求。? 錐形耀可單獨(dú)用于前發(fā)酵或后發(fā)酵，還可以將前、后發(fā)酵合并在該罐進(jìn)行 (一罐法 )。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液，也可使用氨 (直接蒸發(fā) )作冷媒；? CO? 罐身裝有取樣管和溫度計(jì)接管。? （ 2）最終沉積在錐底的酵母，可打開(kāi)錐底閥門(mén)，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用。大型發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)? 罐的耐壓要求? 熱交換? 內(nèi)部清洗? 罐的耐壓要求? 考慮 CO2的回收。? 根據(jù)英國(guó)設(shè)計(jì)法則 Bs5500(1976)的規(guī)定：如大罐的工作壓力為 x磅／平方英寸，則設(shè)計(jì)時(shí)用的罐壓力是 x(1十 10％ )。? 罐內(nèi)留存一部分 CO2氣體，在進(jìn)行清洗時(shí)，CO2有被除去的可能，所以也可能造成真空。罐內(nèi)的對(duì)流與熱交換? 發(fā)酵罐中發(fā)酵液的對(duì)流主要依靠其中 CO2的作用。? 冷卻操作時(shí)啤酒溫度的變化也會(huì)引起罐的內(nèi)容物的對(duì)流循環(huán)。因而它適合多方面的需要，故又稱(chēng)該類(lèi)型罐為通用罐?？傮w積 765m3。? 基礎(chǔ)圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來(lái)確定的。3.外面用泡沫塑料保溫? 內(nèi)部設(shè)有帶轉(zhuǎn)軸的可動(dòng)排油管，用來(lái)排出酒液，并有保持酒液中 CO? 優(yōu)點(diǎn)：? 三種設(shè)備互相組合，解決了前、后發(fā)酵溫度控制和酵母濃度的控制問(wèn)題，加速了酵母的成熟。? （ 2）待后酵到 4h時(shí)進(jìn)行第二次循環(huán)，使酵母濃度進(jìn)一步降低，循環(huán)時(shí)間為 412h。? ? 采用較多的是 CIP清洗系統(tǒng)。 ? 沉于罐底的沉渣固形物具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，應(yīng)該回收，所以在洗罐時(shí)要盡可能少用水沖出沉渣，以免稀釋。? 控制盤(pán)通過(guò)儀表來(lái)控制清洗液的溫度、水位及罐的充滿(mǎn)與放空等程序。? 通氣管下部還具有壓力調(diào)節(jié)閥。(2)在箱底被沖干凈后，用足量的水充入 CIP的供應(yīng)及返回管線(xiàn)，改變系統(tǒng)進(jìn)行堿預(yù)洗，自動(dòng)地將清洗劑加入供水中，使清洗劑成為一種氯化了的堿性洗滌劑，其總堿度在 3000一 3300ppm之間，用這種堿液循環(huán) 16分鐘。(5)進(jìn)行堿噴沖：用總堿度為 35004000ppm的氯化了的堿液進(jìn)行噴沖，堿液的溫度為 32℃ 左右，噴沖循環(huán) 15分鐘。? 進(jìn)行大型增清洗工作的關(guān)鍵設(shè)備是噴嘴? (1)固定噴嘴，位于罐的上部 。還有一個(gè)由主發(fā)酵塔和一個(gè)發(fā)酵塔組成，發(fā)酵周期 50小時(shí)，連續(xù)發(fā)酵兩個(gè)月，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均優(yōu)于間歇法。頂蓋和底部采用球形封頭，罐內(nèi)表面平整光滑，無(wú)內(nèi)部件，采用表面噴淋冷卻。? 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠(chǎng)常用類(lèi)型之一。（ 1）發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比。二、發(fā)酵罐罐體的 尺寸比例 ? H0ha=發(fā)酵罐三、發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)? 罐體 ? 聯(lián)軸器及軸承 ? 冷卻裝置 ? 為了滿(mǎn)足工業(yè)要求，在一定壓力下操作、空消或?qū)嵪逓橐粋€(gè)受壓容器，通常滅菌的壓力為 /厘米 2（絕對(duì)壓力）。? （ 1）通用發(fā)酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳，國(guó)內(nèi)采用的大多數(shù)是六平葉式，其各部分尺寸比例已規(guī)范化。? （ 2）船用螺旋攪拌器，它具有比渦輪槳更為強(qiáng)烈的軸向流動(dòng)，但是氧傳遞效率低。 ? （ 5）氣體導(dǎo)入式攪拌器，是由一個(gè)空心的攪拌槳組成，安裝在空心的攪拌軸上。 ? 一是鋸齒式消泡槳．它安裝于罐內(nèi)頂部、高出液面的位置，固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷將泡沫打破。 rpm，泡沫迅速被打碎，由于離心力作用，液體披甩向殼體壁上，返回罐內(nèi)，氣體則由汽孔排出。? 所謂 “全擋板條件 ”是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。）擋板的長(zhǎng)度自液面起到罐底為止。? 大型發(fā)酵罐攪拌軸較長(zhǎng)，常分為二至三段，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。? 罐內(nèi)軸承不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦（如石棉酚醛塑料，聚四氟乙烯等）。? 試驗(yàn)罐采用無(wú)級(jí)變速裝置，發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動(dòng)效率較高，但加工，安裝精度要求高?？諝夥植佳b置 ? 若距離過(guò)大，空氣分散效果較差?？裳娱L(zhǎng)罐底壽命。但是生產(chǎn)實(shí)際的通風(fēng)量均超過(guò)上述范圍，因此氣泡直徑僅與通風(fēng)量有關(guān)，而與噴口直徑無(wú)關(guān)。? 軸封的作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。? 5M3以下發(fā)酵罐一般采用夾套冷卻。發(fā)酵罐裝料容積? 發(fā)酵罐裝料容積：在一般情況下，裝料高度取罐圓柱部分高度 ,但須根據(jù)具體情況而定。? 發(fā)酵罐的攪拌軸既可置于發(fā)酵罐的頂部，也可置于其底部，其高徑比為 2:16:19? 有關(guān)的重要因素是氧傳遞效率，功率輸入、混合質(zhì)量，攪拌槳形式和發(fā)酵罐的幾何比例等。 轉(zhuǎn)子的攪拌，又使 氣液在葉輪周?chē)纬蓮?qiáng)烈的混合流，空氣泡被粉碎，氣液充分混合。 發(fā)酵液和空氣可以并流，也可逆流?，F(xiàn)代發(fā)酵罐的大型化給 STF帶來(lái) —系列難以克服的困難 帶升式發(fā)酵罐也稱(chēng)為氣流攪拌發(fā)酵罐，不用機(jī)械攪拌，借通風(fēng)起到攪拌作用并供給氧氣。? 空氣壓縮機(jī)是氣提式發(fā)酵罐的重要組成部分，它的效率決定于它的形式。? (一 )噴嘴塔式（ bcde）? 這是由一個(gè)兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發(fā)醉罐，它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。? 的傳氧效果。 ? （五）滴流床式? 液體在罐頂部被分散，然后向下滴流通過(guò)已被固定化的微生物細(xì)胞。? (六 )多級(jí)塔循環(huán)式? 這種罐以多孔盤(pán)管或篩孔發(fā)作為一級(jí)分離器。采用這種可以有很高的細(xì)胞濃度〔可達(dá) t 659(干重細(xì)胞 )／ L和高的氧傳遞速率。 完整細(xì)胞固定在固體基質(zhì)上進(jìn)行純培養(yǎng)；? ③氣提式發(fā)酵罐? 當(dāng)用于培養(yǎng)凝聚細(xì)胞時(shí)，可以得到高的細(xì)胞濃度和代謝產(chǎn)物。．外循環(huán)式：它的氧傳遞系數(shù)比相應(yīng)的鼓泡柱低。4氣液層分離在每級(jí)上發(fā)生。采用了靜態(tài)混合， Kla明顯增加。? 發(fā)酵輔助設(shè)備主要包括：無(wú)菌空氣系統(tǒng)，培養(yǎng)基配制和滅菌系統(tǒng)、發(fā)酵車(chē)間的管道及閥門(mén)等?？諝鈮嚎s機(jī) 冷卻器渦輪空壓機(jī)能提供大量 2～ 3kg／ cm2的壓縮空氣，耗電省，是最理想的設(shè)備。常用的加熱設(shè)備有塔式和噴射式兩種。（二）培養(yǎng)基滅菌設(shè)備? （三）維持設(shè)備? 維持設(shè)備使加熱后的培養(yǎng)基保溫 — 定的時(shí)間，從而達(dá)到滅菌的目的。(四 )、冷卻設(shè)備 ① 噴淋冷卻器 ② 套管冷卻器 ③ 板式換熱器 ④ 螺旋板換熱器三、管道及閥門(mén) 閥門(mén)的選取應(yīng)考慮：① 用于什么目的；② 閥門(mén)的材料是否耐溫、耐壓等；③ 連接方式；④ 經(jīng)濟(jì)成本；⑤ 操作方式。使用時(shí)，隔膜閥需要定期檢查和更換。? 在霉菌發(fā)酵時(shí)就可以防止污染雜菌。? 2．旋轉(zhuǎn)式：旋轉(zhuǎn)式固體發(fā)酵罐有鼓形和管形，培養(yǎng)過(guò)程中，整個(gè)發(fā)酵罐以低速間歇旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)的小固體顆粒會(huì)沿著罐壁滑動(dòng)，達(dá)到散熱和與空氣接觸之目的。