专利名称：一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发酵装置，具体涉及一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置。
背景技术：
传统间歇式发酵的各个阶段全都在一个发酵罐内进行，其缺点是发酵周期长，管理分散，不便于自动化。针对这些问题，人们经过过反复研究，产生了连续发酵的新技术。连续发酵是在发酵罐内连续不断地流加培养液，同时又连续不断地排出发酵液， 使发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时又降低了代谢产物的积累，培养液浓度和代谢产品含量具有相对的稳定性，微生物在整个发酵过程中始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。这样就可缩短了发酵周期，提高了设备的利用率。在糖蜜连续发酵时，酵母随着醪液流动，强力的酵母也流到最后阶段，减少残糖分，提高了发酵率，一般发酵率可达到85 % 89 %。采用高浓度糖液成熟醪含酒可达到9 10%。很大程度节约了大量的水、压缩空气和燃料，减轻了工人的劳动强度。淀粉质原料制酒精连续发酵时从间歇发酵时间65 70h，缩短为55h。经查定提高设备利用率20%左右。发酵率可达92.5%，淀粉出酒率达55.6%。减少了杂菌的感染和酒分的损失。为酒精生产过程的全部连续化、自动化奠定了基础。固定化细胞生物反应器由于集中了高浓度细胞，可提高生物反应速度，缩短生产周期；能实现产物与底物的及时分离；生产过程中可避免杂菌的污染等。固定化细胞生物反应器分为填充床、流化床、悬浮床、中空纤维式、膜式及管式等几种，但都存在有不同程度的缺陷，如填充床固定化细胞反应器的混合度较差；流化床反应器难于扩大生产规模，且费用较高；悬浮床生物反应器不易于生产放大，费用较高；多层分隔式生物反应器结构复杂， 制备成本较高，以上几种方式都不能够实现自动化控制。
发明内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，能够实现了自动化控制，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，包括调糖设备1，调糖设备1通过循环管路5、定量蠕动泵6与柱式反应器2的入口相连，柱式反应器2的出口和酒液回收设备3的入口连接，柱式反应器2及酒液回收设备3的二氧化碳排除管道与尾气回收装置4连接，固定化酵母置于柱式反应器2筛网中，调糖设备1、柱式反应器2、酒液回收设备3、尾气回收装置4、定量蠕动泵6的控制端和控制系统7连接。所述的柱式反应器2采用两级以上，相邻柱式反应器2之间设有蠕动泵。所述的柱式反应器2为上下法兰13连接的筒体10，筒体10顶部设有第一压力表12，并设有第一二氧化碳出口 11，上部设有第一出料口 14，下部设有定量蠕动泵进料口 9， 反应器中内置一筛网16，筛网16侧面连接有第一传感器15。所述的调糖设备1设有加热装置20和冷却装置22，其筒体上部设有搅拌器18，并设有第二压力表17和进料口 19，筒体底部设有第二出料口 8，中部连接有第二传感器21。本实用新型采用多级柱式生物反应器系统，将固定化酵母细胞置于反应器中，多级串联形成固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，使酒精生产成本降低30%，设备利用率提高50%以上，酒精度提高到14%以上，周期缩短到9-14h，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。
图1是本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型柱式反应器2结构示意图。图3为本实用新型调糖设备1结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细描述。参照图1，一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，包括调糖设备1，调糖设备1通过循环管路5、定量蠕动泵6与柱式反应器2的入口相连，柱式反应器2的出口和酒液回收设备3的入口连接，柱式反应器2及酒液回收设备3的二氧化碳排除管道与尾气回收装置 4连接，固定化酵母置于柱式反应器2筛网中，调糖设备1、柱式反应器2、酒液回收设备3、 尾气回收装置4、定量蠕动泵6的控制端和控制系统7连接。所述的柱式反应器2采用两级以上，相邻柱式反应器2之间设有蠕动泵。参照图2，所述的柱式反应器2为上下法兰13连接的筒体10，筒体10顶部设有第一压力表12，并设有第一二氧化碳出口 11，上部设有第一出料口 14，下部设有定量蠕动泵进料口 9，反应器中内置一筛网16，筛网16侧面连接有第一传感器15。参照图3，所述的调糖设备1设有加热装置20和冷却装置22，其筒体上部设有搅拌器18，并设有第二压力表17和进料口 19，筒体底部设有第二出料口 8，中部连接有第二传感器21。本实用新型的工作原理为先将固定化酵母细胞置于柱式反应器2中的筛网上，然后将表观糖度为20勃力克斯的糖化液泵入调糖设备1中，调糖设备1温度控制在^°c，预热后的糖液进入第一个柱式反应器2中，然后再将第一个柱式反应器中的糖液通过蠕动泵泵入到二、三、四柱式反应器2中，控制流速并在柱式反应器2通入无菌空气，然后进行酒精发酵，成熟酒液和酒精发酵过程中回收的酒精返回到酒液回收设备3中。
权利要求1.一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，包括调糖设备(1)，其特征在于调糖设备 (1)通过循环管路(5)、定量蠕动泵(6)与柱式反应器O)的入口相连，柱式反应器O)的出口和酒液回收设备(3)的入口连接，柱式反应器( 及酒液回收设备(3)的二氧化碳排除管道与尾气回收装置(4)连接，固定化酵母置于柱式反应器( 筛网中，调糖设备(1)、柱式反应器O)、酒液回收设备(3)、尾气回收装置G)、定量蠕动泵(6)的控制端和控制系统 (7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，其特征在于所述的柱式反应器( 采用两级以上，相邻柱式反应器( 之间设有蠕动泵。
3.根据权利要求1所述的一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，其特征在于所述的柱式反应器( 为上下法兰(1 连接的筒体(10)，筒体(10)顶部设有第一压力表(12)， 并设有第一二氧化碳出口(11)，上部设有第一出料口(14)，下部设有定量蠕动泵进料口 (9)，反应器中内置一筛网(16)，筛网(16)侧面连接有第一传感器(15)。
4.根据权利要求1所述的一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，其特征在于所述的调糖设备(1)设有加热装置00)和冷却装置(22)，其筒体上部设有搅拌器(18)，并设有第二压力表(17)和进料口(19)，筒体底部设有第二出料口(8)，中部连接有第二传感器 01)。
专利摘要一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，包括调糖设备，调糖设备通过循环管路、定量蠕动泵与柱式反应器的入口相连，柱式反应器的出口和酒液回收设备的入口连接，柱式反应器及酒液回收设备的二氧化碳排除管道与尾气回收装置连接，固定化酵母置于柱式反应器筛网中，调糖设备、柱式反应器、酒液回收设备、尾气回收装置、定量蠕动泵的控制端和控制系统连接，本实用新型采用多级柱式生物反应器系统，将固定化酵母细胞置于反应器中，多级串联形成固定化酵母细胞连续酒精发酵装置，使酒精生产成本降低30％，设备利用率提高50％以上，酒精度提高到14％以上，周期缩短到9-14h，具有结构简单、生产效率高、发酵时间短、费用低及杂菌污染较小的优点。
文档编号C12M1/36GK202164294SQ2011202409
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者许朝辉 申请人:许朝辉