酒精發酵罐又稱酒精沉澱罐，由標準橢圓形封頭、錐形底及槳式攪拌器組成。通過常溫或低溫冷凍沉降進行雜質分離，以提高中藥提取液的純度及澄清度。罐內配備自動旋轉噴洗頭，夾套中可通低溫冷卻水，傳動部位採用機械密封，防爆電機確保生產安全。
基本介紹
- 中文名：酒精發酵設備
- 又稱：酒精沉澱罐
- 組成：標準橢圓形封頭等
- 比為：1：1.1
發酵目的,分類,結構,特點,發展歷史,
發酵目的
酒精發酵設備澱粉質原料經過蒸煮，使澱粉呈溶解狀態，又經過麴黴糖化酶的作用，部分生成可發酵性糖，這還不是酒精生產的終了，在糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下，將糖分轉變為酒精和CO2，獲得了酒精產品，這才是酒精發酵的目的。
從表面上去觀察酒精發酵，其過程十分簡單，它只是將糖化醪打入發酵罐後，接入酒母，就可以進行發酵了。但是，在酒精發酵過程中卻發生著十分複雜的生物化學變化過程：在這裡既有糖化醪中的澱粉和糊精繼續被糖化酶水解，生成糖分的作用(即後糖化作用)，也還有蛋白質在麴黴蛋白酶進一步水解下生成低分子含氮化合物如是是眎、動腖、肽和胺基酸的作用。生成的這些物質，有的被酵母吸收利用，合成酵母菌體細胞，另一部分則被發酵，生成酒精和CO2及其它副產物。
酒精發酵設備酒精生產，要求用最少的原料來生產儘可能多的酒精產品，並應儘量減少發酵損失，為了達到這一目的，必須創造如下有利條件來實現這一目的要求：
(1)在發酵前期，要創造條件，讓酵母菌繼續繁殖到一定數量。
(2)使糖化醪中的澱粉和糊精繼續被分解，生成可發酵的糖分。
(3)發酵過程的中期和後期，要創造厭氣條件，使酵母在無氧條件下將糖分發酵生成酒精。
(4)發酵過程中產生的CO2應設法排除，並注意加強對隨CO2逸出時被帶走酒精的捕集回收。
分類
酒精發酵的工藝方式不同，發酵設備也略有差異。從發酵形式來分，有開放式、半密閉式和密閉式三種。如果從材質上分，則可分為鋼板和水泥制兩種。
半密閉式發酵罐多採用鋼板製成，罐頂設有頂蓋，頂蓋上設有能啟閉的人孔。
結構
酒精發酵設備鋼板制酒精發酵罐採用鋼板製成，鋼板厚度視發酵罐容積不同而異，一般採用4—8毫米厚鋼板製成，罐身呈圓柱形，罐身直徑與高之比為1：1.1；蓋及底為圓錐形成碟形；罐內裝冷卻蛇管，蛇管數量一般取每立方米發酵醪用不少於0.25平方米的冷卻面積。蛇管可分上下兩組安裝，並加以固定。也有採用在罐頂用淋水管或淋水圍板使水沿罐壁流下，達到冷卻發酵醪的目。對於容積較大的發酵罐，這兩種冷卻形式可同時採用。對地處南方的酒精廠，因氣溫較高，故應加強冷卻措施。有的工廠在發酵罐底部設定吹泡器，以便進行攪拌醪液，使發酵均勻。罐頂設有CO2排出管和加熱蒸汽管、醪液輸入管。但管路設定應儘量簡化，做到一管多用，這對減少管道死角，防止雜菌污染有重要作用。大的發酵罐的頂端及側面還應設有人孔，以便於清洗。
水泥制酒精酵罐系採用鋼筋水泥製成，形狀可分為圓形或方形兩種。有的製成密封式，也可製成敞口式。因水泥發酵罐有易腐蝕、逃酒和滅菌不徹底等缺點，所以一般廠多不採用。
特點
酒精發酵設備酒精發酵罐是食品廠和酒廠的主要設備之一，其發酵溫度控制是依靠調節冷卻系統的冷卻流量來實現。國內外較多採用罐體外壁的夾套通入低溫酒精水冷卻罐內發酵液，而酒精水的降溫是通過液氨蒸發來冷卻的，其缺點是需要酒精水的中間換熱循環。其主要特點如下：
⑴把大罐的夾層當作蒸發器，液氨直接在夾套內蒸發，利用其氣化潛熱冷卻罐內的啤酒液，從而省卻了酒精水的中間換熱循環，節省能耗12%以上。
⑵把夾套當作蒸發器，由於夾套內的壓力比酒精水系統的要高，為此，設定了安全可靠、合理、結構新穎的蜂窩結構夾套，夾套與筒體組成的蜂窩狀結構，其強度和剛度相互得到了提高。夾套焊縫可減少30%。
⑶夾套做成分片式，與筒體的焊接完全避開筒體的縱、環向焊縫，避免了氨通過焊縫往罐內啤酒液泄漏的可能性。克服了其它夾套的缺點。
⑷可選用碳鋼或不鏽鋼材料，便於現場製造，降低製造成本，節省投資費用。
⑸占地面積小，並可避免使用酒精水冷卻系統帶來的酒精揮發對大氣帶來的污染，符合環保產品要求。
⑹設備底座可採用鋼架結構和混凝土結構，定貨時可根據用戶確定。
發展歷史
酒精發酵設備第一階段：1900年以前，是現代發酵罐的雛形，它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
第二階段：1900-1940年，出現了200m3的鋼製發酵罐，在麵包酵母發酵罐中開始使用空氣分布器，機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。
第三階段：1940-1960年，機械攪拌，通風，無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善，發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現，耐蒸汽滅菌的線上連續測定的pH電極和溶氧電極，計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。
第四階段：1960-1979年，機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要，又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐，它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛套用。
第五階段：1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展，給發酵工業提出了新的課題。於是，大規模細胞培養發酵罐應運而生，胰島素，干擾素等基因工程的產品走上商品化。
