發(fā)酵罐替換傳統的麩曲制備工藝

基因工程手段改造傳統的發(fā)酵工業(yè)，已經不是遙遙無期的事，如果我們不努力攻關，分子生物工程技術優(yōu)勢很可能在新一輪的競爭中失去。隨著發(fā)酵罐的日益大型 化，它與手工麩曲制備的矛盾越來越突出，如何實現麩曲制備的工業(yè)化，或代之以孢子粉，是多年未能突破的難題。自然，為理想的是制成孢子粉或采用固定化技 術，只是技術難度很高。目前更為現實的，是以固體發(fā)酵改變落后的麩曲制備工藝?，F在固體發(fā)酵罐早已問世，已有應用生物制藥、酶制劑、制曲等工業(yè)的報道。如一種立式多層固體發(fā)酵罐， 投料前進行空罐滅菌。物料從頂部加料孔進入，然后進行蒸煮、滅菌，物料降溫通過內蛇管、外夾套冷卻，罐底進入無菌空氣，從罐頂排出，達到通氣、恒溫要求， 采用軸向攪拌翻料，發(fā)酵罐容積范圍為0 .5～10m3。另一種華東理工大學的智能生物發(fā)酵罐全容量為50L～5000L， 采用外罐體轉動的攪拌方式，物料在罐體內邊翻滾邊進行蒸汽滅菌，通過進氣調節(jié)罐內溫度和濕度，轉速為0～30rmp ，均為不銹鋼結構。用這類固態(tài)發(fā)酵罐來改革我們傳統的麩曲制備工藝，成功的希望應該是很大的。

發(fā)酵罐的設計要點

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通常在工業(yè)化大規(guī)模的發(fā)酵出產過程中，通常以通氣純種培育為主。而純種培育的發(fā)酵罐常用的有：自吸式發(fā)酵罐、標準式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、噴發(fā)式葉輪發(fā)酵罐、外循環(huán)式發(fā)酵罐、和多孔板塔式發(fā)酵罐等等。自吸式發(fā)酵罐是經過發(fā)酵罐內葉輪的高速滾動，構成真空將空氣吸入罐內，因為葉輪滾動發(fā)生真空，其吸入壓頭和空氣流量有必定約束。因而其僅適用對通氣量要求不高的發(fā)酵；多孔板塔式發(fā)酵罐是將發(fā)酵液置于多層多孔塔板的細長罐體內，在罐底通入無菌空氣，經過氣體分散進行氧的傳遞，但其供氧量也遭到必定約束。氣升式發(fā)酵罐、噴發(fā)式葉輪發(fā)酵罐、外循環(huán)式發(fā)酵罐均是經過無菌空氣在罐內中央管道或經過旋轉的噴發(fā)管和罐外噴發(fā)泵將發(fā)酵液進行必定規(guī)則的運動，然后達到氣液傳質。而標準式發(fā)酵罐是經過鼓風機或空

氣壓縮機將無菌空氣經罐內的空氣散布設備進入發(fā)酵罐內，再利用機械攪拌器的效果使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進空氣中的氧在發(fā)酵液中溶解，以保證微生物的成長繁衍、發(fā)酵所需要的氧氣。但因為其帶有攪拌器，罐體的容積遭到必定的約束。

發(fā)酵罐的優(yōu)點

培養(yǎng)基單純，例如谷物類、小麥麩、小麥草、大宗谷物或農產品等均可被運用，發(fā)酵質料本錢較經濟?；|前處置較液體發(fā)酵少，例如簡略加水使基質潮濕，或簡略磨破基質增加觸摸面積即可，不需特別機具，一般家庭即可進行進程。因獲得水分可削減雜菌污染，此種低滅菌進程即可實施的發(fā)酵，合適低技能地區(qū)運用。能發(fā)生特別產品，如紅麴發(fā)生的赤色色素是液體發(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)酵適當于運用適當高的培養(yǎng)基，且能用較小的反應器進行發(fā)酵，單位體積的產值較液體為高。下流的收回純化進程及廢棄物處置一般較簡化或單純，常是整個基質都被運用，如做為飼料添加物則不需求收回及純化，無廢棄物的疑問。固體發(fā)酵可食物發(fā)生特別風味，并進步營養(yǎng)價值，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。