Arbeitsprinzip und strukturelle Eigenschaften des Feststofffermenters
Arbeitsprinzip des Feststofffermenters:
Mikroorganismen wachsen für die Fermentation auf einem feuchten, wasserunlöslichen Substrat und enthalten während der Feststofffermentation kein freies Wasser. Mit der Zunahme des durch Mikroorganismen produzierten freien Wassers erstreckt sich der Umfang der Feststofffermentation auf die viskose Fermentation und die Feststoffpartikel-Suspensionsfermentation. Es kann berücksichtigt werden, dass die Wachstumsumgebung nicht notwendigerweise zwischen jeder Zelle gleich ist. Um die Kultivierungseffizienz zu verbessern, wird das Verfahren zum Vergrößern der Oberfläche übernommen. Labore verwenden in der Regel Reagenzglasschrägen, Petrischalen, Dreieckskolben, Kirschnerkolben etc. zur Kultivierung. Die meisten Fabriken verwenden gebogene Platten, Vorhänge und belüftete gebogene Teiche. Aufgrund der Auswahl an landwirtschaftlichen und Nebenprodukten wie Kleie als Rohstoffe ist der Preis niedrig, die Partikeloberfläche groß, locker und belüftet, und die Rohstoffe sind in großen Mengen leicht erhältlich. Daher ist es in der Brauindustrie weit verbreitet. Da es jedoch bei der Oberflächenkulturtechnologie im großen Maßstab immer noch viele Schwierigkeiten gibt, kann bei der Fermentationsproduktion eine flüssige Oberflächenkultur verwendet werden, und stattdessen wird meistens ein flüssiges submerses Kulturverfahren verwendet.
Strukturmerkmale des Feststofffermenters:
Der Feststofffermenter kann die für die Fermentation erforderliche Temperatur sicherstellen, und die ständige Temperaturregelung erfolgt durch den Mantel. Es kann im Tank sterilisiert werden oder vor dem Eintritt in den Fermenter zur Fermentation sterilisiert werden. Die Feuchtigkeitseinstellung wird im Allgemeinen von einem Feuchtigkeitsregler durchgeführt, um die Feuchtigkeit im Tank zu überwachen. Es verwendet ein steriles Wassersprühgerät (Nebelgerät) und ein Wasserverdampfungsgerät, sodass das 0-100%-Feuchtigkeitssensorgerät innerhalb seines Feuchtigkeitsbereichs beliebig eingestellt werden kann, eine konstante Luftfeuchtigkeit aufrechterhält und anzeigt. Die Belüftungssteuerung ist auch ein wichtiger Kontrollpunkt für Feststofffermenter. Voraussetzung für die Beatmung ist, dass sie steril ist und Luftmenge und -geschwindigkeit einstellbar sind.
Die Einstellung des Rührsystems ist einer der kritischsten Kontrollpunkte des Feststofffermenters. Da die feste Fermentationsimpfung Einheitlichkeit erfordert und nicht leicht zu mischen ist, muss die Konstruktion des Rührens eine gleichmäßige Mischung der Materialien und eine gleichmäßige Verteilung der Bakterien nach der Inokulation gewährleisten. Die Inokulation erfolgt im Allgemeinen durch Sprühen. Rührformen umfassen mechanisches Rühren und Synchrontank und mechanisches Rühren. Das Rühren verwendet ein oberes direkt gekoppeltes Rührwerk mit mechanischer oder horizontaler Welle, eine Gleitringdichtung für den Kessel, verschiedene Formen von Hochleistungs-Rührpaddeln, Entschäumungspaddeln, einen drehzahlregulierenden Wechselstrommotor und eine stufenlos einstellbare Drehzahl. Glasfenster, um den Zustand des Tanks leicht zu beobachten. Verschiedene Prozessschnittstellen, einschließlich: Temperatur- und Feuchtigkeitsschnittstelle, steriler Probenahmeanschluss, spezieller großer Auslassanschluss, Flüssigkeitsstamm-Inokulationsanschluss, Zufuhranschluss, Manometeranschluss, Lufteinlass, Auslassanschluss, obere und untere Anschlüsse des Mantels usw.