[发明专利]发酵罐灭菌方法及其专用设备

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种发酵罐的灭菌方法及其专用设备。

背景技术

在现有采用细菌发酵法生产1-3丙二醇的设备采用发酵罐式气升罐，具有夹套结构，灭菌方法是先由夹套进蒸汽，升温到90℃，然后取样口，罐底和通风管三路进汽升温至121℃，保温30分钟。由于实际生产中的罐体动辄上百吨的大小，会使升温过程变得极其缓慢，且热的蒸汽对大量物料内部（中心部位）的高温杀菌作用不足。这样的话，配料中的葡萄糖、硫酸铵等物质会因为长时间的高温分解变质，添加的维生素和微量元素也会受到大量损失。只能通过增加投料量来达到目的，这显然是不科学的，也是极其浪费的。有些物质会起反应，生成新的不希望出现的物质，加入的水溶性维生素会随着长时间的升温而分解掉。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种升温快，杀菌效果好，营养成分无损失的发酵罐灭菌方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于上述方法的专用设备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该发酵罐灭菌方法，其特征在于按下述步骤操作：

1.     先在拌料罐内加水，加水量为发酵所需水量的1/2到2/3左右;

2.       投料：将耐高温原料甘油、消泡剂、缓冲物质投放到搅拌罐内，投料时同时打开搅拌机;

3.       启动离心泵和喷射液化装置，在OPS系统上根据蒸汽压力和发酵罐内物料温度进行调节，使进入发酵罐的物料温度达到90℃～100℃;

4.       物料打完后，向搅拌罐中加2-3次少量水，以冲洗罐壁及管道内残留的物料，再打到发酵罐内;

5.       向发酵罐内投放不耐高温的原料葡萄糖、硫酸铵、微量元素，向发酵罐的夹套通入蒸汽，使发酵罐内的物料升温至121℃，保温30分钟。

一种发酵罐灭菌设备，包括带有夹套层的发酵罐，其特征在于：所述发酵罐连接有物料进入管道，物料进入管道连通有搅拌罐，物料进入管道连接有离心泵，所述物料进入管道上设有加热装置。

所述加热装置为喷射液化装置，所述喷射液化装置由OPS系统进行对蒸汽进行操控。

所述加热装置为红外线加热管。

所述加热装置为电加热管。

采用上述技术方案的有益效果：现有技术中物料均是在发酵罐中进行加热灭菌，发酵罐体积过大，导致的升温时间延长。以50T罐为例，从升温到降温至发酵所需温度，至少需要5个小时，原料停留在100℃以上的时间长达2个小时还要多。本发明灭菌装置采用两步加热的方法，即先将耐高温原料甘油、消泡剂、缓冲物质在搅拌罐中搅拌后经物料进入管道向发酵罐内输送时，通过加热装置对物料进行加热至90℃以上，在向发酵罐内投放不耐高温的原料葡萄糖、硫酸铵、微量元素后，再通过向发酵罐的夹套通入蒸汽，使发酵罐内的物料升温至121℃，并保温30分钟进行灭菌。物料从室温升温至121℃再降温至发酵所需温度，只要两个多小时就可以了，原料在100℃以上停留的时间不会超过一个小时，很好地控制了进罐料液温度，使灭菌过程大大简化，使灭菌时间大为缩短，营养物质的损失大大降低。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图1为本发明灭菌设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种发酵罐灭菌设备，包括带有夹套层可通过蒸汽加热的发酵罐6、搅拌罐1和连通两罐的物料进入管道5，物料进入管道5连接有离心泵2，所述物料进入管道5上设有加热装置3。所述加热装置为喷射液化装置，喷射液化装置由蒸汽加热管道4提供蒸汽，所述喷射液化装置由OPS系统进行对蒸汽进行操控。作为进一步改进，所述加热装置为红外线加热管。所述加热装置还可以为电加热管。

采用上述设备进行发酵罐灭菌，按下述步骤操作：

1.    先在拌料罐内加水，加水量为发酵所需水量的1/2到2/3左右;

2.    投料：将耐高温原料甘油、消泡剂、缓冲物质投放到搅拌罐内，投料时同时打开搅拌机;

3.    启动离心泵和喷射液化装置，在OPS系统上根据蒸汽压力和发酵罐内物料温度进行调节，使进入发酵罐的物料温度达到90℃～100℃;

4.    物料打完后，向搅拌罐中加2-3次少量水，以冲洗罐壁及管道内残留的物料，再打到发酵罐内;

5.    向发酵罐内投放不耐高温的原料葡萄糖、硫酸铵、微量元素，向发酵罐的夹套通入蒸汽，使发酵罐内的物料升温至121℃，保温30分钟。