自吸式發(fā)酵罐用于酵母生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展

竇冰然，郭會(huì)明，駱海燕，洪厚勝*

（1.南京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江蘇南京211816；2.南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，江蘇南京211816）

自吸式發(fā)酵罐用于酵母生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展

竇冰然1，郭會(huì)明1，駱海燕2，洪厚勝2*

（1.南京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江蘇南京211816；2.南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，江蘇南京211816）

自吸式發(fā)酵罐的研究始于20世紀(jì)50年代，最初應(yīng)用于醋酸的生產(chǎn)，60年代嘗試運(yùn)用于酵母生產(chǎn)，相對(duì)于鼓泡式發(fā)酵罐和傳統(tǒng)機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐，自吸式發(fā)酵罐具有發(fā)酵過(guò)程中傳質(zhì)混合好、溶氧量高、耗電量小、體積生產(chǎn)率高、占用面積少等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)自吸式發(fā)酵罐應(yīng)用于酵母生產(chǎn)工藝，發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，通氣原理以及相對(duì)于其他發(fā)酵罐的優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行了綜述。

自吸式發(fā)酵罐；酵母；通氣量；生產(chǎn)工藝

酵母是一種與人類(lèi)生活有密切關(guān)系的單細(xì)胞微生物，其細(xì)胞形態(tài)分為圓形、卵圓形、橢圓形、檸檬形、香腸形，大小隨菌種不同而有差異。在發(fā)酵工業(yè)上利用酵母進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品可分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是厭氧發(fā)酵，其產(chǎn)品是酵母的代謝產(chǎn)物，如酒精、各種酒類(lèi)及甘油發(fā)酵等；另一類(lèi)是耗氧發(fā)酵，其產(chǎn)品是酵母細(xì)胞或細(xì)胞組成成分，如面包酵母、商品釀酒酵母、藥用酵母、食用酵母和飼料酵母等。

自吸式發(fā)酵罐目前分為兩種類(lèi)型：一種是不需要羅茨風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)，利用攪拌渦輪和液體流動(dòng)的噴射作用所產(chǎn)生的真空自吸入空氣的發(fā)酵罐；另一種具有相同的裝置，并輔以羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行通氣的發(fā)酵罐。兩者區(qū)別在于，前者是真正意義上的自吸式發(fā)酵罐，后者則在前者的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。由于自吸式發(fā)酵罐運(yùn)用于酵母生產(chǎn)不需要空氣壓縮機(jī)，消除了空壓機(jī)帶來(lái)的噪音污染問(wèn)題，減少了廠房面積，同時(shí)節(jié)省了基建投資費(fèi)用。

1 酵母生產(chǎn)工藝

1.1 酵母概述及其應(yīng)用

酵母是一種單細(xì)胞微生物，氨基酸含量高，蛋白質(zhì)含量50%左右，富含B族維生素，還有豐富的酶系和多種經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的生理活性物質(zhì)。

目前，國(guó)內(nèi)外一般都按產(chǎn)品用途分類(lèi)，將酵母產(chǎn)品分為五大類(lèi)[1]：（1）面包酵母類(lèi)：包括鮮酵母和活性干酵母兩類(lèi)；（2）釀酒用活性干酵母類(lèi)：按產(chǎn)品用途分為酒精活性干酵母、葡萄酒活性干酵母、啤酒活性干酵母等；（3）藥用酵母類(lèi)；（4）營(yíng)養(yǎng)酵母類(lèi)：包括高核酸酵母、高鐵酵母、含硒酵母等微量元素酵母；（5）飼料酵母類(lèi)。

酵母是一種很有應(yīng)用價(jià)值的微生物，在食品工業(yè)方面被廣泛用作人類(lèi)主食（面包、饅頭、餅干糕點(diǎn)等食品）的優(yōu)良發(fā)酵劑和營(yíng)養(yǎng)劑[2]；在醫(yī)藥工業(yè)方面[3-4]，酵母被作為輔助治療藥劑或用作培養(yǎng)基；在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，酵母是微生物學(xué)家、遺傳學(xué)家開(kāi)展基礎(chǔ)研究的最佳模式材料[5]；此外，從酵母中提取的脂肪，可以用于肥皂制造，還可用于浮選鎢礦，而從酵母中提取的蛋白質(zhì)可以作為飼料[6]。由此可見(jiàn)，酵母的應(yīng)用范圍極為廣泛。

1.2 酵母工業(yè)概況

酵母工業(yè)在國(guó)外已有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，以1981年為例，全球酵母總產(chǎn)量已達(dá)222萬(wàn)t。酵母不僅年產(chǎn)量大，而且隨著酵母工業(yè)發(fā)展，酵母成分利用的工業(yè)也發(fā)展起來(lái)。歐美等國(guó)家對(duì)酵母抽提物[7-8]的開(kāi)發(fā)利用約有70多年的歷史。

國(guó)內(nèi)酵母生產(chǎn)始于1922年，解放前國(guó)內(nèi)酵母廠很少，1957年建立了廣東江門(mén)甘蔗化工廠酵母車(chē)間，相繼又建立了石硯造紙廠飼料酵母車(chē)間、廣東梅山-馬利酵母公司、廣東東莞糖廠酵母分廠、湖北宜昌安琪酵母基地等，各類(lèi)酵母廠已遍及全國(guó)十幾個(gè)省市。產(chǎn)品從單一的面包酵母發(fā)展為鮮酵母、活性干酵母、藥用酵母、飼料酵母、核酸酵母、釀酒用酵母、營(yíng)養(yǎng)功能性酵母等多品種系列化產(chǎn)品。

1.3 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

酵母的生產(chǎn)工藝可分為菌種配制、連續(xù)發(fā)酵、細(xì)胞提取、過(guò)濾等幾個(gè)步驟，若生產(chǎn)活性干酵母，還包括干燥、真空包裝及相應(yīng)的儲(chǔ)存環(huán)節(jié)[9]。接種酵母菌后，細(xì)胞從靜止到大量繁殖的生長(zhǎng)反應(yīng)過(guò)程為需氧過(guò)程，這就要求在發(fā)酵過(guò)程中大量氧氣的供給。

在酵母的生產(chǎn)過(guò)程中，生物反應(yīng)器（即發(fā)酵罐）有著十分重要的作用，占據(jù)著整個(gè)工藝的核心位置。發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)、操作方式及操作條件對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)有著相當(dāng)重要的影響。酵母發(fā)酵裝置的高效供氧和節(jié)能，對(duì)于酵母發(fā)酵生產(chǎn)極其重要。目前用于酵母生產(chǎn)的發(fā)酵罐多為鼓泡式發(fā)酵罐及傳統(tǒng)機(jī)械攪拌發(fā)酵罐。

2 傳統(tǒng)發(fā)酵罐介紹

傳統(tǒng)發(fā)酵罐主要有鼓泡式發(fā)酵罐和機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐。

2.1 鼓泡式發(fā)酵罐

鼓泡式發(fā)酵罐是酵母發(fā)酵最常見(jiàn)的發(fā)酵罐，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單且容易清洗。鼓泡式發(fā)酵罐主要有罐體，清洗裝置，空氣分布裝置和消泡裝置。其中最重要的空氣分布裝置的作用是吹入無(wú)菌空氣，并使空氣分布均勻，分布裝置的形式主要是魚(yú)刺式。管口與罐底的距離約40 mm，這樣空氣分散效果較好，若距離過(guò)大，空氣分散效果則較差，可根據(jù)溶氧情況適當(dāng)調(diào)整，空氣大部分由分布管吹出上升時(shí)，少部分吹向底部，然后折返回來(lái)再向上運(yùn)動(dòng)。這樣，空氣和醪液可以進(jìn)一步充分混合，增加了氣液傳遞效果。

2.2 機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐是一種經(jīng)典的發(fā)酵類(lèi)設(shè)備。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保證供給酵母生長(zhǎng)繁殖、發(fā)酵所需要的氧氣。由于攪拌受到機(jī)械的局限，一般情況下，在實(shí)驗(yàn)室和小型酵母發(fā)酵工廠使用攪拌式發(fā)酵罐。另外一種情況是在高濃度發(fā)酵時(shí)，也使用攪拌增加發(fā)酵液的供氧。但是對(duì)于某些菌種來(lái)說(shuō)，激烈地?cái)嚢栌锌赡苁咕w損傷，導(dǎo)致發(fā)酵失敗，因此，對(duì)于不同的發(fā)酵過(guò)程，通氣攪拌要求也會(huì)有所不同[10]。張超等[11]利用10 L機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐對(duì)富硒紅發(fā)夫酵母進(jìn)行連續(xù)補(bǔ)料培養(yǎng)，獲得了細(xì)胞質(zhì)量濃度為26.7 g/L，色素含量為764.3 μg/g，硒含量為1 012.5 μg/g的研究結(jié)果。

傳統(tǒng)發(fā)酵罐都需要羅茨風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)向罐體通入空氣，并不能將空氣自吸入發(fā)酵罐，而自吸式發(fā)酵罐的出現(xiàn)就解決了這一問(wèn)題。

3 自吸式發(fā)酵罐介紹

3.1 自吸式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型

自吸式發(fā)酵罐主要由發(fā)酵罐、定子、轉(zhuǎn)子、冷卻裝置、進(jìn)氣管、空壓機(jī)、排氣管、消泡裝置、補(bǔ)料裝置、儀表等組成。

自吸式發(fā)酵罐根據(jù)操作特性可分為機(jī)械攪拌自吸式反應(yīng)器，利用噴射抽吸作用的自吸式反應(yīng)器，利用循環(huán)泵作用的噴射自吸式反應(yīng)器三個(gè)類(lèi)型。在使用機(jī)械攪拌式自吸式發(fā)酵罐時(shí)，因其負(fù)壓吸入空氣的特點(diǎn)，可采用自吸氣與鼓風(fēng)相結(jié)合的鼓風(fēng)自吸式發(fā)酵系統(tǒng)，維持空氣正壓，可減少染菌的幾率。在采用噴射自吸式發(fā)酵罐時(shí)吸氧效率高，氣、液、固三相混合均勻，傳熱效能高，設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)需空氣壓縮機(jī)及攪拌器，動(dòng)力消耗少[12]。王定昌[13]利用粉絲廢水生產(chǎn)飼料酵母，通過(guò)使用100 L循環(huán)噴射自吸式發(fā)酵罐，裝60 L發(fā)酵液，每天發(fā)酵2.5罐，即150 L，用電量為13.5 kW·h，1 L發(fā)酵液耗電度數(shù)0.09 kW·h。

3.2 通氣原理介紹

發(fā)酵罐通氣和攪拌的目的是：向微生物供給氧氣，強(qiáng)化液體湍流，促進(jìn)液固三相接觸。

自吸式發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu)是自吸攪拌部分和導(dǎo)輪，簡(jiǎn)稱為轉(zhuǎn)子和定子。機(jī)械攪拌主要利用葉輪的空穴作用，其工作原理是：具有空腔的葉輪在定子中高速旋轉(zhuǎn)，會(huì)在開(kāi)孔處產(chǎn)生壓差，局部壓降克服液壓頭時(shí)，氣體通過(guò)進(jìn)氣管到達(dá)轉(zhuǎn)子的開(kāi)孔處，在定子內(nèi)混合好后高速噴射出完成供氧和攪拌的功效，滿足微生物發(fā)酵過(guò)程的需求。

3.3 自吸式發(fā)酵罐應(yīng)用簡(jiǎn)介

自吸式發(fā)酵罐現(xiàn)已成為應(yīng)用最廣泛的生化反應(yīng)設(shè)備之一，在制藥、發(fā)酵、化工、環(huán)境、冶金等多個(gè)方面有所應(yīng)用[14-22]。在眾多的發(fā)酵設(shè)備中，自吸式發(fā)酵罐作為一種高效節(jié)能的新型反應(yīng)器，對(duì)于它的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。工業(yè)中采用自吸式發(fā)酵罐進(jìn)行食醋以及酵母的發(fā)酵生產(chǎn)，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效節(jié)能的特點(diǎn)。

自吸式發(fā)酵罐20世紀(jì)50年代初期首先用于食醋的生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)被稱為Frings發(fā)酵罐，F(xiàn)rings醋酸發(fā)酵罐又稱自吸式醋酸發(fā)酵罐，是深層液態(tài)食醋生產(chǎn)常見(jiàn)的關(guān)鍵設(shè)備[23]。澳大利亞HROMATCA等對(duì)醋酸菌深層培養(yǎng)研究成果被德國(guó)Frings公司應(yīng)用，并于1954年成功開(kāi)發(fā)出用于工業(yè)化生產(chǎn)的醋酸液態(tài)深層發(fā)酵裝置ACetator。自吸式發(fā)酵罐在制醋工業(yè)中于60年代后期由西德開(kāi)始發(fā)展，并在1969年首先取得了美國(guó)專(zhuān)利，70年代日本也引進(jìn)了這一裝置并加以改進(jìn)。

上海醫(yī)藥工業(yè)研究院于1971年開(kāi)始自吸式發(fā)酵罐的研究，1973年以來(lái)在抗菌素、有機(jī)酸、維生素等醫(yī)藥工業(yè)逐步推向生產(chǎn)。1978年上海醋廠年產(chǎn)6 000 t自吸式發(fā)酵醋車(chē)間正式建成投產(chǎn)。這在我國(guó)近代食醋工業(yè)上是一項(xiàng)重大技術(shù)發(fā)展，使我國(guó)食醋生產(chǎn)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。這一應(yīng)用提高了原料利用率、機(jī)械化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)減少了廠房占地面積，縮短了發(fā)酵周期[24]。20世紀(jì)90年代初，河北省調(diào)味食品研究所對(duì)“高濃度醋酸工藝研究”獲得成功，通過(guò)采用結(jié)合自吸式發(fā)酵罐的深層發(fā)酵法，使食醋產(chǎn)酸含量＞11%，并用于生產(chǎn)。2011年南京匯科生物工程設(shè)備有限公司的30 m3自吸式發(fā)酵罐被上海寶鼎釀造有限公司采用，并將對(duì)其原來(lái)的自吸式發(fā)酵罐車(chē)間進(jìn)行設(shè)備改造。

4 自吸式發(fā)酵罐應(yīng)用于酵母工藝

自吸式發(fā)酵罐自20世紀(jì)50年代開(kāi)始研究，最初應(yīng)用于醋酸的生產(chǎn)，60年代開(kāi)始用于酵母發(fā)酵，目前在酵母生產(chǎn)方面多用來(lái)生產(chǎn)飼料酵母和藥用酵母，從80年代開(kāi)始在活性酵母的生產(chǎn)方面上有所運(yùn)用。奧地利的奧高步蘇公司和德國(guó)的菲林氏公司代表了世界上自吸式發(fā)酵罐的最先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)20世紀(jì)70年代開(kāi)始使用自吸式發(fā)酵罐，現(xiàn)在已取得較大發(fā)展，并且在醋酸生產(chǎn)研究方面取得了顯著地效果[25-26]。

自吸式發(fā)酵罐用于面包酵母生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。在自吸式發(fā)酵罐中，高速轉(zhuǎn)子使氣液分散，減少液膜阻力，被轉(zhuǎn)子吸入的空氣形成微小的氣泡，使氣液接觸更加均勻，氣液接觸表面不斷更新，增加溶氧，提高氧的利用率，促進(jìn)微生物代謝的傳質(zhì)作用，強(qiáng)化熱交換。由于面包酵母擁有很強(qiáng)的耐受剪切力，因此自吸式發(fā)酵罐應(yīng)用于面包酵母生產(chǎn)能較好的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，具有產(chǎn)量高、質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。陳建元等[27]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用50 m3自吸式發(fā)酵罐連續(xù)培養(yǎng)酵母，平均酵母含量為20.53 g/L，而對(duì)于機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐，平均酵母含量為8.58 g/L，相比于機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐，自吸式發(fā)酵罐發(fā)酵時(shí)間縮短近一半，每培養(yǎng)1 t酵母，節(jié)電率為41.3%。

5 自吸式發(fā)酵罐與傳統(tǒng)發(fā)酵罐的對(duì)比

5.1 傳統(tǒng)發(fā)酵罐的特點(diǎn)

對(duì)于鼓泡式發(fā)酵罐和機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐兩種類(lèi)型的傳統(tǒng)發(fā)酵罐，都需要一個(gè)供給壓縮空氣的設(shè)備，如空壓機(jī)或者羅茨風(fēng)機(jī)。一是動(dòng)力消耗較大，二是在空氣凈化過(guò)程中，需要去除壓縮空氣中夾帶的水霧和油霧，需要一套較為復(fù)雜的空氣凈化系統(tǒng)，因此可能因?yàn)榭諝夤?yīng)系統(tǒng)中的油、水分離不徹底，導(dǎo)致染菌，影響酵母的生產(chǎn)[28]。此外，機(jī)械攪拌發(fā)酵罐傳熱傳質(zhì)性能較好，固體顆粒懸浮性好，因此機(jī)械攪拌罐在化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但考慮到其氣體利用能力不足，需要增加氣體壓縮機(jī)對(duì)未反應(yīng)的循環(huán)氣體進(jìn)行處理，增加了操作成本。鼓泡塔或氣升式發(fā)酵罐同樣具有較好的傳質(zhì)傳熱性能，氣體的處理量較高，但需要的壓降也相對(duì)較高，為使固體粒子充分分散，需要形成液體的外循環(huán)；與機(jī)械攪拌罐一樣，需要?dú)怏w壓縮機(jī)對(duì)未反應(yīng)的氣體進(jìn)行處理。這種類(lèi)型的反應(yīng)器在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中比較經(jīng)濟(jì)[29]。高孔榮等[30]在使用50 m3自吸式發(fā)酵罐生產(chǎn)酵母時(shí)，相比于通氣攪拌式酵母發(fā)酵罐，單位容積的酵母產(chǎn)量提高了3～4倍，動(dòng)能消耗降低約40%，產(chǎn)品質(zhì)量高，從而顯示了自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)越性。

5.2 自吸式發(fā)酵罐的特點(diǎn)

自吸式發(fā)酵罐可以利用攪拌渦輪或液體流動(dòng)的噴射作用所產(chǎn)生的真空自吸入空氣，所以不需要羅茨風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)[31]。因此能耗也相對(duì)較小。自吸式發(fā)酵罐的攪拌轉(zhuǎn)速比傳統(tǒng)發(fā)酵罐高，攪拌功率也較高，但由于不需要空壓機(jī)，自吸式發(fā)酵罐的總動(dòng)力消耗反而減少約30%。根據(jù)奧地利高布蘇公司數(shù)據(jù)，其在飼料酵母生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1 000 kg含92%固形物的飼料酵母需要消耗1 000 kW·h的電能，每生產(chǎn)1 000 kg的30%固形物的鮮酵母需要260～310 kW·h的電能，若使用傳統(tǒng)的鼓泡式發(fā)酵罐，耗電量與自吸式發(fā)酵罐相比多出60%乃至1倍[32]。而且使用自吸式發(fā)酵罐可以減少空壓機(jī)房建設(shè)用地，從而減少工廠建設(shè)所需面積。此外發(fā)酵過(guò)程中溶氧利用率高，自吸式發(fā)酵罐空氣利用率也相對(duì)有所提高，相對(duì)生產(chǎn)酵母的發(fā)酵濃度也高，這樣在設(shè)計(jì)相同生產(chǎn)能力的酵母工廠時(shí)，發(fā)酵設(shè)備可以減少30%左右。廣東省江門(mén)甘蔗化工廠對(duì)2 m3自吸式發(fā)酵罐連續(xù)生產(chǎn)酵母的研究發(fā)現(xiàn)，在自吸式發(fā)酵罐平均干酵母含量在4 h、3 h、2.4 h的培養(yǎng)條件下，分別相當(dāng)于鼓泡式發(fā)酵罐的2.25、2.28、1.82倍；自吸式發(fā)酵罐生產(chǎn)能力在4 h、3 h、2.4 h相當(dāng)于鼓泡式發(fā)酵罐的2.28、2.27、2.75倍。由于自吸式發(fā)酵罐發(fā)酵周期比較短，故生產(chǎn)能力分別為鼓泡式發(fā)酵罐的3.82、4.56、4.55倍。在產(chǎn)率方面，發(fā)酵24 h后，自吸式發(fā)酵罐為46.7%，鼓泡式發(fā)酵罐產(chǎn)率為43.99%，而在節(jié)能方面，自吸式發(fā)酵罐每公斤干酵母耗電量相對(duì)于鼓泡式發(fā)酵罐節(jié)省30%～40%[33]。在所有的通氣反應(yīng)器中，自吸式反應(yīng)器的氣液傳質(zhì)性能最好，向發(fā)酵液中通入1 m3空氣產(chǎn)生的氣液接觸面面積可達(dá)2 315 m2，在生產(chǎn)酵母時(shí)，得到同樣的產(chǎn)率，通氣量?jī)H為通用攪拌反應(yīng)器的1/3～1/4[34-35]。我國(guó)在20世紀(jì)80年代初已利用味精發(fā)酵廢水自吸式反應(yīng)器發(fā)酵生產(chǎn)飼料酵母，有良好的經(jīng)濟(jì)效益。之后采用玉米淀粉糖廠的玉米浸泡水和玉米皮渣水解液等廢水生產(chǎn)飼料酵母，引進(jìn)噴射自吸式反應(yīng)器，優(yōu)化了噴射器和氣液兩相泵等的設(shè)計(jì)和加工，有效節(jié)約電力30%左右。發(fā)酵后濃縮、干燥生產(chǎn)出的飼料酵母收率可達(dá)65%～70%，化學(xué)耗氧量（chemical oxygen demand，COD）可減少60%～65%。產(chǎn)品質(zhì)量也相對(duì)較高，節(jié)約成本，而且無(wú)廢水污染環(huán)境，經(jīng)核算，凈利潤(rùn)約為1 000元/t，一座年產(chǎn)20×104t淀粉的加工廠，投資為6 498.79萬(wàn)元，每年可生產(chǎn)飼料酵母5×104t，年凈利潤(rùn)約為4 000～5 000萬(wàn)元[36]。

5.3 自吸式發(fā)酵罐目前存在的問(wèn)題

由于自吸式發(fā)酵罐底部機(jī)械裝置較多，尤其是底部需要特殊材料的機(jī)械密封，因此維修復(fù)雜，特別是在生產(chǎn)過(guò)程中如果出現(xiàn)故障，較難排除。另外由于自吸式發(fā)酵罐相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)酵罐較難清洗，因此在生產(chǎn)過(guò)程中，易出現(xiàn)染菌。

6 自吸式發(fā)酵罐的前景展望

自吸式發(fā)酵罐因其相比于傳統(tǒng)發(fā)酵罐的在溶氧、節(jié)能、傳質(zhì)方面的顯著優(yōu)勢(shì)正受到越來(lái)越多發(fā)酵相關(guān)企業(yè)的重視，國(guó)內(nèi)發(fā)酵行業(yè)各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)也在用自吸式發(fā)酵罐逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)酵罐，隨著裝置和材料的不斷改進(jìn)，自吸式發(fā)酵罐必將向高產(chǎn)、高效、低能耗的方向發(fā)展。

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Research progress of gas-inducing fermentor in the yeast production process

DOU Bingran1,GUO Huiming1,LUO Haiyan2,HONG Housheng2*
(1.College of Sciences,Nanjing Tech University,Nanjing 211816,China; 2.College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering,Nanjing Tech University,Nanjing 211816,China)

The research of gas-inducing fermentor began in 1950s,it was applied to the acetic acid production initially.The fermentor was used in the yeast production from 1960s,compared to the bubbling fermentors and traditional mechanical agitation fermentor,the gas-inducing fermentor had such advantages such as higher mass transfer,better mixing effect,higher dissolved oxygen,lower power consumption,higher volume production and less occupied area.The application of gas-inducing fermentor in yeast production,the structure of the fermentor,the ventilation principle,as well as the advantages and disadvantages relative to other fermentors were reviewed in this paper.

gas-inducing fermentor;yeast;ventilation volume;production technology

TS264.2

A

0254-5071（2015）06-0001-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.06.001

2015-05-14

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃‘863計(jì)劃’（No.2012AA021201）

竇冰然（1991-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榛钚愿山湍干a(chǎn)工藝及代謝動(dòng)力學(xué)。

*通訊作者：洪厚勝（1965-），男，教授，博士，研究方向?yàn)樯镞^(guò)程及生化反應(yīng)設(shè)備。