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不锈钢发酵罐常见异常发酵故障的解决措施

编辑:发酵罐 时间:2017-11-27 10:24
发酵液“翻腾”现象的原因主要是由于冷却夹套开启不当,造成上部温度与工艺曲线偏差大,罐中部温度更高,引起发酵液强烈对流。另外,压力不稳,急剧升降也会造成发酵液翻腾。解决办法:检查仪表是否正常;严格控制冷却温度,避免上部液温度 信息摘要:
不锈钢锥形罐 发酵 异常情况的解决措施 圆柱锥形 发酵罐 是目前通用的 不锈钢发酵罐 ,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。锥形罐

不锈钢发酵罐常见异常发酵故障的解决措施

发酵罐发酵过程中,为了能对生产过程进行必要的控制,大家需要对有关参数进行定期取样测定或进行连续测量,以确定其参数对于发酵罐发酵过程的影响程度。

反映发酵过程变化的参数可以分为两类:类是可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数,如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等,称为直接参数。

另类是至今尚难于用传感器来检测的参数,包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据些直接检测出来的参数,借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到。因此这类参数被称为间接参数。上述参数中,对发酵过程影响较大的有温度、pH值和溶解氧浓度等。

、温度对发酵罐发酵过程的影响

但实际生产中,由于发酵液的体积很大,升降温度都比较困难,所以在整个发酵过程中,往往采用个比较适合的培养温度,使得到的产物产量,或者在可能的条件下进行适当的调整。

发酵温度可通过温度计或自动记录仪表进行检测,通过向发酵罐的夹套或蛇形管中通人冷水、热水或蒸汽进行调节。工业生产上,所用的大发酵罐在发酵过程中般不需要加热,因发酵中释放了大量的发酵热,在这种情况下通常还需要加以冷却,利用自动控制或手动调整的阀门,将冷却水通人夹套或蛇形管中,通过热交换来降温,保持恒温发酵。

二、溶解氧浓度对发酵罐发酵过程的影响

对于好氧发酵,溶解氧浓度是重要的参数之。微生物深层培养时,需要适量的溶解氧以维持其呼吸代谢和某些产物的合成,氧的不足会造成代谢异常,产量降低。

微生物发酵的适氧浓度与临界氧浓度是不同的。前者是指溶解氧浓度对生长或合成有适的浓度范围,后者般指不影响菌体呼吸所允许的氧浓度。为了避生物合成处在氧限制的条件下,需要考察每发酵过程的临界氧浓度和适氧浓度,并使其保持在适氧浓度范围。

因此可以控制菌的比生长速率比临界值略高点,达到适菌体浓度。这样既能保证产物的比生产速率维持在值,又不会使需氧大于供氧。这可以通过控制基质的浓度来实现,如控制补糖速率。除控制补料速度外,在工业上,还可采用调节温度(降低培养温度可提高溶氧浓度)。液化培养基、中间补水,添加表面活性剂等工艺措施,来改善溶氧水平。

三、PH值对发酵罐发酵过程的影响

发酵过程中,pH值的变化取决于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。培养基中的营养物质的代谢,是引起pH值变化的重要原因,发酵液的pH值变化乃是菌体产酸和产碱的代谢反应的综合结果。每类微生物都有其适的和能耐受的pH值范围,而且微生物生长阶段和产物合成阶段的适pH值往往不样,需要根据实验结果来确定。

PH值对发酵罐发酵过程的影响主要表现在以下几个方面:

乳晕缩小影响酶的活性,当pH值抑制菌体中某些酶的活性时,会阻碍菌体的新陈代谢;

2.影响培养基中某些组分和中间代谢产物的离解,从而影响微生物对这些物质的利用;

3.影响微生物细胞膜所带电荷的状态,改变细胞膜的通透性,影响微生物对营养物质的吸取及代谢产物的排泄;

4.PH值不同,往往引起菌体代谢过程的不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。

5.pH值还会影响某些霉菌的形态。

为了确保发酵罐发酵的顺利进行,必须使其各个阶段经常处于适pH值范围之内,这就需要在发酵过程中不断地调节和控制pH值的变化。

先需要考虑和试验发酵培养基的基础配方,使它们有个适当的配比,使发酵过程中的pH值变化在合适的范围内。如果达不到要求,还可在发酵过程中补加酸或碱。

不锈钢储罐

 

不锈钢发酵罐常见异常发酵故障的解决措施

不锈钢锥形罐发酵异常情况的解决措施

圆柱锥形发酵罐是目前通用的不锈钢发酵罐,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。锥形罐发酵几种异常现象及处理方法为:

1、发酵液“翻腾”现象

产生的原因:主要是由于冷却夹套开启不当,造成上部温度与工艺曲线偏差大,罐中部温度更高,引起发酵液强烈对流。另外,压力不稳,急剧升降也会造成发酵液翻腾。

解决办法:检查仪表是否正常;严格控制冷却温度,避上部液温度过高;保持罐内压力稳定。

2、发酵罐结冰

当不锈钢发酵罐的下部温度与工艺曲线偏差2℃左右,会使贮期罐内温度达到的冰点(-2.3℃—-1.8℃),可能导致冷却带附近结冰。

结冰的原因:仪表失灵、温度参数选择不当、热电阻安装位置深度不合适、仪表精度差、操作不当等。

解决办法:检查测温元件及仪表误差,特别要检查铂电阻是否泄漏,若泄漏应烘烤后石蜡密封或更换;选择恰当的测温点位置和热电阻插入深度;加强工艺管理,及时排放酵母;冷媒液温度应控制在-4℃—-2.5℃,不能采用-8℃以下的冷媒液。

3、酵母自溶

发生原因:当罐下部温度与中、下部温度差1.5℃—5℃以上时,会造成酵母沉降困难和酵母自溶现象。罐底酵母泥温度过高(16℃—18℃)、维持时间过长,也会造成酵母自溶,产生酵母味,有时会出现啤酒杀菌后混浊。

解决办法:检查仪表是否正常;及时排放酵母泥;冷媒温度保持为-4℃,贮酒期上、中、下温度保持在-1℃—1℃之间。

4、饮用啤酒后“上头”现象

发生原因:般啤酒中醇含量超过120mg/L,异丁醇超过10mg/L,异戊醇含量超过50mg/L,会造成饮后“上头”现象。

解决办法:选用醇产生量低的酵母菌种;适当提高酵母添加量,减少酵母的增殖量,酵母细胞数以15×106个/ml为宜;控制为12°P麦汁α-氨基氮含量在180mg/L±200mg/L左右;控制麦汁中溶解氧含量在8mg/L—10mg/L;控制好发酵温度和罐压。

 

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