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發(fā)酵罐中的酵母生長(zhǎng)

數(shù)以百計(jì)的化合物的混合決定了啤酒的口味。有些化合物的量很少，但也會(huì)嚴(yán)重影響啤酒的整體風(fēng)味。這主要是由于無(wú)氧條件下的菌體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有氧條件下菌體量,而乙醇的生成與菌體量有很大的聯(lián)系。麥汁的成分確定了產(chǎn)品中化合物可能的比例，但發(fā)酵是產(chǎn)生化合物并且適當(dāng)混合以釀造出啤酒的過(guò)程。簡(jiǎn)言之，發(fā)酵就是將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，但是發(fā)酵實(shí)際上是產(chǎn)生許多化合物的非常復(fù)雜的過(guò)程。通過(guò)將酵母這種有生命的微生物加入到麥汁來(lái)完成這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程。

酵母細(xì)胞通過(guò)所謂“芽殖”過(guò)程進(jìn)行繁殖。在此過(guò)程中，酵母細(xì)胞在細(xì)胞壁上形成許多氣泡狀的突起。實(shí)驗(yàn)表明，在發(fā)酵基質(zhì)中添加5%正十二烷，可明顯地提高發(fā)酵介質(zhì)中的溶氧水平，改善供氧條件，維持溶氧的相對(duì)穩(wěn)定，增加菌體濃度，提高L-天冬酞胺酶發(fā)酵水平(21%左右)。母細(xì)胞上的突起形成子細(xì)胞，并且某些母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核物質(zhì)可以穿過(guò)細(xì)胞壁到達(dá)子細(xì)胞。根據(jù)酵母菌株的不同，母細(xì)胞和子細(xì)胞可能連在一起，或者明確地分成獨(dú)立的細(xì)胞。子細(xì)胞繼續(xù)用同樣的方式繁殖，并導(dǎo)致酵母細(xì)胞總數(shù)的增長(zhǎng)。

主發(fā)酵過(guò)程分為兩個(gè)階段：一個(gè)簡(jiǎn)短的起發(fā)期或休眠期和一個(gè)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。從微生物學(xué)的觀點(diǎn)看，還有一些階段與酵母生長(zhǎng)有關(guān)，但是它們不屬于啤酒釀造工藝的一部分。

發(fā)酵設(shè)備的使用和滅菌

　　生物反應(yīng)器是生物工程的重要組成部分，是生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備，在生物工程中處于中心地位。機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器，又稱發(fā)酵罐，是進(jìn)行液體發(fā)酵的特殊設(shè)備。由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要，又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐，它可以克服。實(shí)驗(yàn)室使用的小型發(fā)酵罐，其容積可從1 L至數(shù)百升。發(fā)酵罐配備有控制器和各種電極，可以自動(dòng)地調(diào)控試驗(yàn)所需的培養(yǎng)條件，是微生物學(xué)、遺傳工程等科學(xué)研究所必需的設(shè)備。  

   發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)可分為罐體和控制器兩部分。

發(fā)酵罐的兩種作業(yè)形式

發(fā)酵罐有兩種作業(yè)形式:正常培育形式和滅菌形式。正常培育時(shí)，壓力操控在200 kPa,攪拌為120 r/min。罐體上設(shè)有米洛板或迷宮式夾套，發(fā)酵罐可通入加熱或冷卻介質(zhì)來(lái)進(jìn)行循環(huán)加熱或冷卻。溫度操控由夾層內(nèi)的水經(jīng)過(guò)循環(huán)泵股動(dòng)，經(jīng)過(guò)冷、熱交換板，操控體系溫度。滅菌形式時(shí)，夾層循環(huán)泵股動(dòng)內(nèi)套DI水循環(huán)，經(jīng)過(guò)熱交換板給夾層內(nèi)的水加熱，使得罐內(nèi)培育基升溫，抵達(dá)121℃后保溫30 min，然后體系經(jīng)過(guò)冷交換板為發(fā)酵罐降溫，經(jīng)過(guò)除1菌過(guò)濾器給罐內(nèi)彌補(bǔ)空氣，避免降溫時(shí)發(fā)作真空，當(dāng)溫度<80℃時(shí)，體系康復(fù)培育狀況運(yùn)轉(zhuǎn)。

   修理作業(yè)需要仔細(xì)認(rèn)真，不但要在設(shè)備損壞后敏捷修正，更要在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)仔細(xì)檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的各種參數(shù)是否正常。遇到任何參數(shù)不正常，要及時(shí)的向修理人員反映，及時(shí)查找參數(shù)不正常緣由，做到提前預(yù)防毛病的發(fā)作。

發(fā)酵罐操控器的操作

1. 操控器的發(fā)動(dòng)：翻開電源，先按一下發(fā)酵罐薄膜鍵盤上的“S/E”鍵，再按一下“承認(rèn)”鍵，發(fā)酵操控程序發(fā)動(dòng)；這時(shí)，假如加熱器中水沒(méi)有加滿，程序會(huì)主動(dòng)進(jìn)行進(jìn)水操作；待水加滿后，用戶能夠依照上述的下位機(jī)操控器的操作方法進(jìn)行對(duì)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操控。發(fā)酵罐的冷卻裝置多種多樣，常見的有以下幾種：a．夾套式冷卻裝置：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，罐內(nèi)無(wú)冷卻設(shè)備，死角少，易進(jìn)行清潔滅菌，有利于發(fā)酵。

2. 操控器的操作：運(yùn)用F1～F6按鍵將液晶屏中的界面切換到用戶需求操控的界面中，運(yùn)用方向鍵將界面中的光標(biāo)移動(dòng)到需求操控的變量上，假如是改動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，直接按承認(rèn)鍵即可，假如需求鍵盤輸入數(shù)字，在輸入數(shù)字后按承認(rèn)鍵即可。如：

（1）溫度操控：在發(fā)酵罐手動(dòng)方法中，對(duì)溫度進(jìn)行手動(dòng)操作是比較簡(jiǎn)單，只需求改動(dòng)手動(dòng)狀況的操控量即可。經(jīng)過(guò)挑選快捷鍵（F1～F5）進(jìn)入到溫度操控界面，然后移動(dòng)光標(biāo)使它指向到“手動(dòng)方法”，按下“承認(rèn)”鍵，即進(jìn)入溫度操控的手動(dòng)方法中。在發(fā)酵過(guò)程中，必須供給適量的無(wú)菌空氣，菌體才能繁殖和積累所需代謝產(chǎn)物。此刻，“手動(dòng)方法”后邊會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)小手來(lái)指示當(dāng)時(shí)的挑選是手動(dòng)方法。將光標(biāo)移動(dòng)到手動(dòng)設(shè)置區(qū)域, 經(jīng)過(guò)上下移動(dòng)光標(biāo)挑選到“操控量”。經(jīng)過(guò)按數(shù)字鍵輸入所需求設(shè)定的操控量輸出值，如80，并按“承認(rèn)”鍵承認(rèn)；（注：操控量規(guī)模為0～100，當(dāng)輸入操控量大于50時(shí)為加熱狀況，反之為冷卻狀況）。

（2）轉(zhuǎn)速的操控：運(yùn)用光標(biāo)移動(dòng)鍵，移動(dòng)光標(biāo)到“設(shè)定值”處。在發(fā)酵罐數(shù)字鍵盤上輸入 300, 此刻的“設(shè)定值”后大概呈現(xiàn)“300”的數(shù)值；然后按下“承認(rèn)”鍵斷定輸入。若輸入有過(guò)錯(cuò)，能夠按“鏟除”鍵鏟除數(shù)據(jù)。