生物發(fā)酵罐廣泛用于抗1素、氨基酸、酶制劑、維生素、有機(jī)酸等好氧性發(fā)酵過(guò)程。在化工方面可用于氣-液、氣-液-固反應(yīng)過(guò)程。目前該設(shè)備在國(guó)內(nèi)用于谷氨酸、抗1生1素、黃原膠、糖化酶、檸檬酸生產(chǎn)，設(shè)備體積已達(dá)到140m3，投入使用后取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在環(huán)保方面可用于污水處理。目前該設(shè)備在國(guó)內(nèi)用于谷氨酸、黃原膠、糖化酶、檸檬酸生產(chǎn)，設(shè)備體積已達(dá)到140m3，投入使用后取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)酵所必須的空氣在靜態(tài)混合元件內(nèi)外上下流動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)酵液循環(huán)，促進(jìn)氣-液充分混合。

與機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐相比節(jié)電70%-80%，降低成本。

無(wú)菌操作可靠性高，該設(shè)備沒有動(dòng)密封裝置，無(wú)泄露，且設(shè)備內(nèi)無(wú)死區(qū)，滅菌徹底，染雜菌的機(jī)會(huì)大幅度減少。

傳熱和傳氧，可滿足各種好氧性微生物在任何地區(qū)和季節(jié)里的發(fā)酵生產(chǎn)。

提高產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率，設(shè)備機(jī)械剪切力對(duì)微生物的傷害小，加上溶氧充分、熱量移走及時(shí)，為微生物提供了一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有效地促進(jìn)了新陳代謝，加速產(chǎn)品積累，使產(chǎn)品的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率均有明顯提高。

容易實(shí)現(xiàn)大型化和自動(dòng)化，設(shè)備體積可從0.02m3到200m3，沒有制造、安裝、操作和維修困難。設(shè)備的控制因素比攪拌罐少，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

本設(shè)備具有工作噪音小，裝料系數(shù)高，基本不用維修等特點(diǎn)，設(shè)備投資比攪拌罐降低20%左右，另外，在不改變外形尺寸的情況下，可對(duì)原有機(jī)械攪拌罐進(jìn)行改造。

起發(fā)期

通氧發(fā)酵的麥汁在進(jìn)入發(fā)酵罐后，就開始準(zhǔn)備細(xì)胞生長(zhǎng)的一步。在起發(fā)階段，也稱為潛伏期或誘導(dǎo)期，不存在直觀的活動(dòng)或酵母生長(zhǎng)。所需的除1菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定，既要達(dá)到除1菌效果，又要盡量簡(jiǎn)化除1菌流程，以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力消耗。在此期間，酵母開始吸收細(xì)胞生長(zhǎng)所需的氧氣、養(yǎng)分和礦物質(zhì)。此時(shí)不產(chǎn)生其他細(xì)胞。酵母使用麥汁中的氧氣和養(yǎng)分產(chǎn)生繁殖所需的化合物。

起發(fā)期通常非常簡(jiǎn)短，但是可持續(xù)24小時(shí)，具體依賴于酵母細(xì)胞的健康程度和發(fā)育能力以及開始時(shí)的溫度。起發(fā)期在細(xì)胞一次分化時(shí)結(jié)束。此時(shí)，細(xì)胞開始加速分化，而且酵母細(xì)胞總數(shù)隨時(shí)間增加。然后，酵母進(jìn)入稱為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的快速生長(zhǎng)期。

對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期

酵母開始繁殖時(shí)，發(fā)酵速度隨著新細(xì)胞的形成而快速增加。每個(gè)原始酵母細(xì)胞分化產(chǎn)生2個(gè)細(xì)胞。然后每個(gè)細(xì)胞分化，總共形成4個(gè)細(xì)胞。4個(gè)細(xì)胞再次分化，產(chǎn)生8個(gè)細(xì)胞，如此循環(huán)往復(fù)。

在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，酵母細(xì)胞的數(shù)量成對(duì)數(shù)增加。在加速的初期后，生長(zhǎng)速度基本為常數(shù)。4在實(shí)消過(guò)程中，夾套通蒸汽預(yù)熱時(shí)，必須控制進(jìn)汽壓力在設(shè)備的工作壓力范圍內(nèi)（不應(yīng)超過(guò)0。發(fā)酵罐中的酵母細(xì)胞數(shù)從開始時(shí)的約每毫升2千萬(wàn)上升到1高每毫升8千萬(wàn)至1億2千萬(wàn)。根據(jù)發(fā)酵溫度，在80-100小時(shí)內(nèi)達(dá)到峰值細(xì)胞數(shù)。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期受限于麥汁中可消耗的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量。按照設(shè)計(jì)，制約的養(yǎng)分為氧氣。

其它階段

如果毫無(wú)干預(yù)地繼續(xù)發(fā)酵過(guò)程，則酵母生長(zhǎng)在固定期后將經(jīng)歷減速期。

緊隨著對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后，當(dāng)細(xì)胞數(shù)和新形成的細(xì)胞數(shù)近似相等時(shí)，細(xì)胞總數(shù)會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，發(fā)酵罐材質(zhì)的選擇以及合理設(shè)計(jì)，對(duì)葡萄酒的浸漬起到了關(guān)鍵性的作用。由于發(fā)酵副產(chǎn)品中的濃度增大，細(xì)胞數(shù)超過(guò)生成的細(xì)胞數(shù)，細(xì)胞總數(shù)就會(huì)下降。由于我們有意在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期去掉酵母并將啤酒從發(fā)酵罐轉(zhuǎn)移，所以這些階段不是啤酒釀造主發(fā)酵工藝的組成部分。

主酵糖度

主酵表觀糖度是主發(fā)酵結(jié)束后，主發(fā)酵啤酒中保留的表觀浸出物的數(shù)量。無(wú)菌操作可靠性高，該設(shè)備沒有動(dòng)密封裝置，無(wú)泄露，且設(shè)備內(nèi)無(wú)死區(qū)，滅菌徹底，染雜菌的機(jī)會(huì)大幅度減少。如圖 18所示，在發(fā)酵期間，主發(fā)酵啤酒中的糖度不斷減少。只要發(fā)酵罐中有啤酒，而且活性酵母細(xì)胞可用來(lái)支持發(fā)酵，則浸出物的數(shù)量將會(huì)繼續(xù)減少。但是，需要將一定數(shù)量的可發(fā)酵性浸出液和酵母帶入后酵罐中，以提高后酵的活力。

發(fā)酵罐的保養(yǎng)與維護(hù)

用連續(xù)滅菌工藝

   關(guān)于培育基的滅菌消毒，目前采用連續(xù)滅菌和分批滅菌兩種工藝。某些消費(fèi)  廠以為分批滅菌比連續(xù)滅菌工藝平安、牢靠，因此對(duì)100立方米以上發(fā)酵罐的培  養(yǎng)基滅菌也不采用連續(xù)滅菌工藝。用途：藥1用酵母、飼料酵母、活性干1酵母、液體曲、谷氨酸、檸檬酸、抗1生1素、維生素、酶制劑、食用底、賴氨酸等。實(shí)踐上，只需對(duì)連續(xù)滅菌的工藝、配備和儀表  停止精心的設(shè)計(jì)和管理，就能夠消弭以上擔(dān)憂。  連續(xù)滅菌消毒工藝對(duì)培育基有效成分毀壞少，動(dòng)力的頂峰負(fù)荷大幅度降低，  因此可節(jié)約基建投資和改善日常運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。從設(shè)計(jì)角度上看，50立方米以上發(fā)酵罐的培育基的消毒可采用連續(xù)滅菌工藝，中小型發(fā)酵罐則可采用分批滅菌工  藝。

固體發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)

   固體發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)：培養(yǎng)基單純，例如谷物類、小麥麩、小麥草、大宗谷物或農(nóng)產(chǎn)品等均可被運(yùn)用，發(fā)酵質(zhì)料本錢較經(jīng)濟(jì)。基質(zhì)前處置較液體發(fā)酵少，例如簡(jiǎn)略加水使基質(zhì)潮濕，或簡(jiǎn)略磨破基質(zhì)增加觸摸面積即可，不需特別機(jī)具，一般家庭即可進(jìn)行進(jìn)程?？諝饬魉俚纳舷匏俣仁强諝饽苡行У乇粩嚢铇稚?，這和攪拌槳形式和轉(zhuǎn)速有關(guān)。因獲得水分可削減雜菌污染，此種低滅菌進(jìn)程即可實(shí)施的發(fā)酵，合適低技能地區(qū)運(yùn)用。能發(fā)生特別產(chǎn)品，如紅麴發(fā)生的赤色1色素是液體發(fā)酵的十倍，又Aspergillus在固體發(fā)酵所發(fā)生的glucosidase較液體發(fā)酵發(fā)生的酵素更具耐熱性。固體發(fā)酵適當(dāng)于運(yùn)用適當(dāng)高的培養(yǎng)基，且能用較小的反應(yīng)器進(jìn)行發(fā)酵，單位體積的產(chǎn)值較液體為高。下流的收回純化進(jìn)程及廢棄物處置一般較簡(jiǎn)化或單純，常是整個(gè)基質(zhì)都被運(yùn)用，如做為飼料添加物則不需求收回及純化，無(wú)廢棄物的疑問。固體發(fā)酵可食物發(fā)生特別風(fēng)味，并進(jìn)步營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，如天培可作為肉類的代用品，其胺基酸及脂肪酸易被人體消化吸收。