一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置

一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置 时代鼎丰 许朝辉 传统间歇式发酵的各个阶段全都在一个发酵罐内进行，其缺点是发酵周期长，管理分散，不便于自动化。针对这些问题，人们经过反复研究，产生了连续发酵的新技术。 连续发酵是在发酵罐内连续不断地添加培养液，同时又连续不断地排出发酵液，使发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时又降低了代谢产物的积累，培养液浓度和代谢产品含量具有相对的稳定性，微生物在整个发酵过程中始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。这样就缩短了发酵周期，提高了设备的利用率。 在糖蜜连续发酵时，酵母随着醪液流动，强力的酵母也流到最后阶段，减少残糖分，提高了发酵率，一般发酵率可达到 85% ～ 89% 。采用高浓度糖液成熟醪含酒可达到 9 ～ 10% 。很大程度节约了大量的水、压缩空气和燃料，减轻了工人的劳动强度。 淀粉质原料制酒精连续发酵时从间歇发酵时间 65 ～ 70h ，缩短为 55h 。经查定提高设备利用率 20% 左右。发酵率可达 92.5% ，淀粉出酒率达 55.6% 。减少了杂菌的感染和酒分的损失。为酒精生产过程的全部连续化、自动化奠定了基础。 固定化细胞生物反应器由于集中了高浓度细胞，可提高生物反应速度，缩短生产周期；能实现产物与底物的及时分离；生产过程中可避免杂菌的污染等。 固定化细胞生物反应器分为填充床、流化床、悬浮床、中空纤维式、膜式及管式等几种，但都存在有不同程度的缺陷，如填充床固定化细胞反应器的混合度较差；流化床反应器难于扩大生产规模，且费用较高；悬浮床生物反应器不易于生产放大，费用较高；多层分隔式生物反应器结构复杂，制备成本较高，以上几种方式都不能够 实现自动化控制。 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，能够实现了自动化控制，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。 本发明采用多级柱式生物反应器系统，将固定化酵母细胞置于反应器中，多级串联形成固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，使酒精生产成本降低 30% ，设备利用率提高 50% 以上，酒精度提高到 14% 以上，周期缩短到 9-14h ，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。 本发明 一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，包括调糖设备，调糖设备通过循环管路、定量蠕动泵与柱式反应器的入口相连，柱式反应器的出口和酒液回收设备的入口连接，柱式反应器及酒液回收设备的二氧化碳排除管道与尾气回收装置连接，固定化酵母置于柱式反应器筛网中，调糖设备、柱式反应器、酒液回收设备、尾气回收装置、定量蠕动泵的控制端和控制系统连接， 本发明采用多级柱式生物反应器系统，将固定化酵母细胞置于反应器中，多级串联形成固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，使酒精生产成本降低 30% ，设备利用率提高 50% 以上，酒精度提高到 14% 以上，周期缩短到 9-14h ，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。