НОВОСТИ

Новости Инстури
Дом / Новости / Новости Инстури / Каковы 4 типа ферментации?

Каковы 4 типа ферментации?


Каковы 4 типа ферментации?

Четыре основных типа брожения: алкогольное брожение , молочнокислое брожение , уксуснокислое брожение и аэробная (промышленная) ферментация . Каждый тип зависит от разных микроорганизмов и путей метаболизма, и каждый требует специально разработанных бродильные резервуары разработан для контроля температуры, воздействия кислорода и гигиены сосудов. Производители пива, вина и спиртных напитков зависят от алкогольного брожения; производители молочных продуктов и пробиотиков полагаются на молочнокислое брожение; производители уксуса используют уксуснокислое брожение; а биотехнологические или ферментные предприятия используют аэробную ферментацию для размножения дрожжей и роста клеточных культур.

Понимание этих четырех категорий помогает производителям выбрать правильный вариант. бродильные резервуары — от цилиндроконических резервуаров до аэробных биореакторов с рубашкой — потому что геометрия резервуара, холодопроизводительность и санитарная обработка должны соответствовать биологическому процессу, происходящему внутри.

Объяснение алкогольной ферментации

Алкогольная ферментация – это анаэробный процесс, при котором дрожжи, как правило, Сахаромицеты cerevisiae , превращает сахара в этанол и углекислый газ. Такова реакция пива, вина, сидра и спиртных напитков, и этот процесс наиболее тесно связан с современными технологиями. бродильные резервуары в пивоваренной отрасли.

Дрожжевой метаболизм и побочные продукты

Во время алкогольного брожения дрожжевые клетки метаболизируют глюкозу и мальтозу без кислорода, производя этанол, CO2 и вторичные соединения, такие как сложные эфиры и высшие спирты, которые формируют вкус. Контроль температуры имеет решающее значение: элевые дрожжи обычно сбраживаются между 18-24°С , а лагерным дрожжам требуется охладитель 7-13°С диапазон, чтобы избежать неприятных привкусов.

Роль бродильных резервуаров в производстве алкоголя

Цилиндроконический бродильные резервуары являются отраслевым стандартом алкогольной ферментации, поскольку коническое основание позволяет дрожжам и холодным осадкам оседать и удаляться без открытия сосуда. Прецизионные рубашки с углублениями обеспечивают циркуляцию гликолевой охлаждающей жидкости вдоль стенок конуса и цилиндра, удерживая температуру ферментации в узком диапазоне, даже когда экзотермическая реакция выделяет тепло.

Молочнокислое брожение и его промышленное использование

Молочнокислое брожение происходит, когда такие бактерии, как лактобактерии виды превращают сахара в молочную кислоту вместо спирта. Этот анаэробный путь используется для приготовления йогурта, кефира, чайного гриба, квашеной капусты и все более популярных сортов кислого пива.

  • Требуется герметичная среда с низким содержанием кислорода для предотвращения заражения дикими дрожжами или уксусными бактериями.
  • Обычно ферментация происходит при более высоких температурах, часто 30-42°С , в зависимости от штамма бактерий
  • Преимущества зеркальной полировки внутренних поверхностей для предотвращения колонизации бактерий микроскопических ямок на стенках резервуара.

Системы пивоварения чайного гриба и резервуары для размножения дрожжей, используемые для проектов кислого или дикого брожения, обычно изготавливаются с внутренней отделкой из Ra < 0,4 мкм , поскольку более гладкая поверхность напрямую снижает риск нежелательного бактериального перекрестного загрязнения между партиями.

Ферментация уксусной кислоты для производства уксуса

Уксуснокислое брожение – это аэробный процесс, в котором Ацетобактерия бактерии окисляют этанол в уксусную кислоту, соединение, отвечающее за кислотность уксуса. В отличие от спиртового и молочнокислого брожения, этот путь требует постоянного снабжения кислородом. бродильные резервуары используемые для производства уксуса, оснащены системами аэрации или конструкциями с открытым верхом, а не полностью герметичными емкостями.

Ферментеры с открытым верхом и конструкция воздушного потока

Ферментеры с открытым верхом обеспечивают контролируемый поток воздуха через поверхность жидкости, поддерживая бактериальную культуру, нуждающуюся в кислороде, в то время как санитарные вентиляционные отверстия и бестеневые люки защищают резервуар от переносимых по воздуху загрязнений между производственными циклами.

Аэробная (промышленная) ферментация для производства дрожжей и ферментов

Четвертый тип, аэробная или промышленная ферментация, используется далеко не только в производстве напитков. Производители фармацевтических препаратов, ферментов и биотоплива используют этот путь для выращивания биомассы бактерий, грибов или дрожжей в больших масштабах, намеренно поставляя кислород на протяжении всего цикла, а не ограничивая его.

Эти процессы основаны на использовании нержавеющей стали. бродильные резервуары оборудованы системами барботирования, мешалками и многозонными рубашками охлаждения, поскольку рост аэробных микробов генерирует значительное метаболическое тепло, которое необходимо постоянно удалять, чтобы поддерживать культуру в оптимальном диапазоне роста.

Как бродильные резервуары поддерживают каждый тип ферментации

Поскольку требования к кислороду, температурные диапазоны и гигиенические требования сильно различаются в зависимости от четырех типов ферментации, спецификация резервуара никогда не бывает универсальной. В таблице ниже приведены различия в оборудовании.

Тип ферментации Потребность в кислороде Типичная температура Общая конструкция резервуара
Алкоголик Анаэробный 7-24°С Цилиндроконический unitank
молочная кислота Анаэробный 30-42°С Герметичный бак с зеркальной полировкой.
Уксусная кислота Аэробный 26-35°С Ферментер с открытым верхом
Аэробный Industrial Аэробный Специфический для процесса Бак биореактора с барботажем
Общее сравнение оборудования для четырех типов ферментации

Выбор подходящих бродильных резервуаров для вашей производственной линии

Выбор правильного ферментационного резервуара начинается с определения того, от какого из четырех путей ферментации зависит ваш продукт, а затем сопоставления характеристик резервуара с этой биологической потребностью.

  1. Подтвердите, является ли процесс аэробным или анаэробным, прежде чем выбирать герметичный унитарк, а не конструкцию с открытым верхом или барботажную конструкцию.
  2. Подбирайте мощность охлаждения в соответствии с ожидаемым температурным диапазоном, поскольку алкогольное и молочнокислое брожение требует строгого температурного контроля.
  3. Уделяйте приоритетное внимание санитарным люкам, вентиляционным отверстиям и обработке поверхности с низкой шероховатостью, чтобы снизить риск перекрестного загрязнения.
  4. Убедитесь, что судно построено в соответствии со стандартами ASME, FDA или GMP, если продукт продается на рынках продуктов питания, напитков или фармацевтических препаратов.

Правильное соблюдение этих спецификаций на этапе проектирования предотвращает дорогостоящую модернизацию в дальнейшем, поскольку геометрию ферментационного резервуара сложно изменить после установки производственной линии.

Инженерные бродильные резервуары для всех четырех типов ферментации

Как интегрированный производитель бродильных резервуаров из нержавеющей стали, мы производим емкости для всех четырех категорий ферментации — от высокопроизводительных цилиндроконических ферментеров для алкогольной ферментации до герметичных резервуаров для выращивания чайного гриба и дрожжей для процессов молочной кислоты, а также ферментеров с открытым верхом, предназначенных для уксусной кислоты и аэробных применений. Каждый сосуд оснащен точными кожухами с углублениями, многозонным охлаждением, зеркальной полировкой внутренней части и санитарными люками, чтобы поддерживать каждый путь ферментации в оптимальном биологическом состоянии.

Поскольку производственные потребности при анаэробной и аэробной ферментации сильно различаются, наши ОЭМ/ОДМ Возможности позволяют производителям указывать объем резервуара, конфигурацию рубашки и внутреннюю отделку для конкретного процесса ферментации, а не адаптировать свой процесс к обычному резервуару.

Ключевые выводы

Четыре типа брожения — спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и аэробное промышленное брожение. — каждый из них предъявляет разные требования к воздействию кислорода, контролю температуры и гигиене сосудов. Выбор бродильных резервуаров, соответствующих конкретному биологическому процессу, а не универсального сосуда, является наиболее надежным способом защитить качество и стабильность продукта на каждом этапе производства.

Оборудование YME