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