發(fā)酵工程復(fù)習(xí)資料重點(diǎn)

1、發(fā)酵工程（Fermentation Engineering）的定義應(yīng)用微生物學(xué)等相關(guān)的自然科學(xué)以及工程學(xué)原理，利用微生物等生物細(xì)胞進(jìn)行酶促轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或提供社會(huì)服務(wù)的一門科學(xué)。淀粉質(zhì)原料進(jìn)行蒸煮的目的是使植物組織和細(xì)胞膜徹底破裂，淀粉成為溶解狀態(tài)進(jìn)行液化；同時(shí)對(duì)進(jìn)料進(jìn)行滅菌；排除原料中的一些不良成分及氣味。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，蒸煮設(shè)備必須達(dá)到下列要求： (1)能使淀粉細(xì)胞完全破裂，淀粉溶解成均勻的糊狀物； (2)盡量減少淀粉和糖分的損耗，避免產(chǎn)生其它不必要的有害的化學(xué)變化； (3)節(jié)省蒸汽，減少熱損失； (4)設(shè)備能承受較高的壓力，具有耐磨性，能使物料在鍋內(nèi)充分翻動(dòng)，受熱均勻； (5)

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資少。連續(xù)蒸煮有低溫長(zhǎng)時(shí)間的罐式連續(xù)蒸煮，中溫的柱式連續(xù)蒸煮和高溫短時(shí)間的管式連續(xù)蒸煮后熟器在連續(xù)蒸煮中，后熟器是利用經(jīng)加熱器或蒸煮鍋(罐)加熱后的料液余熱，在一定壓力和溫度下維持一定時(shí)間的繼續(xù)蒸煮，因此，后熟器又稱維持器。對(duì)后熟器的要求是，料液在后熟器中的整個(gè)截面上均勻地由下向上推動(dòng)，力求做到先進(jìn)先出。真空冷卻指的是醪液在一定的真空度下（即醪液進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)）醪液本身產(chǎn)生大量蒸氣（二次蒸氣），并被抽出，這樣便消耗了醪液大量的熱量，因而醪液很快冷到與真空度相應(yīng)的溫度，這種醪液冷卻法就稱為真空冷卻糖化設(shè)備主要是糖化罐，其容積按1m3的糖化醪需要的1.3m3容積來計(jì)算。其旋轉(zhuǎn)方

3、向與冷卻水在蛇管中水流的方向相反n 連續(xù)糖化罐的作用是連續(xù)地把糊化醪與水稀釋，并與液體曲或麩曲乳混合，在一定溫度下維持一定時(shí)間，保持流動(dòng)狀態(tài)，以利于酶的活動(dòng)。二級(jí)真空冷卻的連續(xù)糖化法。對(duì)蒸煮醪的前冷卻和后冷卻均采用真空冷卻的糖化工藝，叫二級(jí)真空冷卻糖化法發(fā)酵罐的定義：是為一個(gè)特定生物化學(xué)過程的操作提供良好而滿意的環(huán)境的容器。n 1按微生物生長(zhǎng)代謝需要分類：n 好氣：抗生素、酶制劑、酵母、氨基酸，維生素等產(chǎn)品是在好氣發(fā)酵罐中進(jìn)行的；需要強(qiáng)烈的通風(fēng)攪拌，目的是提高氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)系數(shù)；n 厭氣：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厭氣發(fā)酵罐。不需要通氣。n 2. 按照發(fā)酵罐設(shè)備特點(diǎn)分類：n 機(jī)械攪拌

4、通風(fēng)發(fā)酵罐：包括循環(huán)式，如伍式發(fā)酵罐，文氏管發(fā)酵罐，以及非循環(huán)式的通風(fēng)式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐等。n 非機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：包括循環(huán)式的氣提式、液提式發(fā)酵罐，以及非循環(huán)式的排管式和噴射式發(fā)酵罐。n 這兩類發(fā)酵罐是采用不同的手段使發(fā)酵罐內(nèi)的氣、固、液三相充分混合，從而滿足微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成對(duì)氧的需求n（三）發(fā)酵的冷卻裝置n 對(duì)于中小型發(fā)酵罐，多采用罐頂噴水淋于罐外壁表面進(jìn)行膜狀冷卻；n 對(duì)于大型發(fā)酵罐，罐內(nèi)裝有冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合冷卻裝置，n 為避免發(fā)酵車間的潮濕和積水，要求在罐體底部沿罐體四周裝有集水槽。n 采用罐外列管式噴淋冷卻的方法，具有冷卻發(fā)酵液均勻，冷卻效率高等優(yōu)點(diǎn)。微生

5、物的生物合成熱是由維持微生物生命活動(dòng)的呼吸熱、促進(jìn)微生物增殖的繁殖熱以及微生物形成代謝產(chǎn)物的發(fā)酵熱所組成n 例題n 某酒精工廠，每發(fā)酵罐的進(jìn)料量為24t/h。每4h裝滿一罐，發(fā)酵周期為72h，冷卻水的初、終溫分別為20和25，若罐內(nèi)采用蛇管冷卻，試確定發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸、罐數(shù)、冷卻水耗量、冷卻面積和冷卻裝置的主要結(jié)構(gòu)尺寸。(糖化醪密度為1076kg/m3)n N:發(fā)酵罐個(gè)數(shù)（其中一個(gè)備用）（個(gè)）；n n：每24內(nèi)進(jìn)行加料的發(fā)酵罐數(shù)目（個(gè)）；n t:一次發(fā)酵周期所需的時(shí)間（h） n n=24/4=6發(fā)酵罐容積V：發(fā)酵罐的全體積，m3；V0：進(jìn)入發(fā)酵罐的發(fā)酵液量， m3 ；，取0.9蒸餾指利用液體混

6、合物中各組分揮發(fā)性的差異而將組分分離的傳質(zhì)過程。 精餾：將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合液，在精餾塔中同時(shí)多次進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。n 二、蒸餾方法選擇原則n (1)根據(jù)生產(chǎn)原料和成熟醪特性的不同，選擇相應(yīng)的流程。例如：薯類淀粉質(zhì)原料經(jīng)高壓蒸煮、糖化、發(fā)酵后成熟醪含甲醇和雜醇油均較高，故它采用醪塔精餾塔甲醇塔的三塔式流程；糖蜜原料酒精發(fā)酵成熟醪中含醛酯頭級(jí)雜質(zhì)多，宜采用雙塔式液相過塔（間接的）連續(xù)蒸餾流程， 一般不宜采用氣相過塔（直接的）流程。對(duì)于生產(chǎn)精餾酒精的糖蜜酒精發(fā)酵工廠，多采用醪塔排醛塔精餾塔的三塔式流程。則產(chǎn)品質(zhì)量更容易保證。n (2)從產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)際

7、要求選定蒸餾流程。n 同一原料，產(chǎn)品質(zhì)量要求不同，選定蒸餾流程也不同，以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。例如用糖蜜原料生產(chǎn)體積分?jǐn)?shù)為50-60的白酒時(shí)，可選用單塔式蒸餾流程或塔、釜式結(jié)合蒸餾流程；生產(chǎn)體積分?jǐn)?shù)為96的工業(yè)酒精時(shí)選用兩塔式蒸氣過塔蒸餾流程；生產(chǎn)體積分?jǐn)?shù)為96的醫(yī)用酒精時(shí)選用兩塔式液相過塔蒸餾流程；生產(chǎn)精餾灑精時(shí)選用三塔式液相過塔蒸餾流程，同時(shí)具有排醛酒、抽提雜醇油的設(shè)備，通常在塔頂以下2-6層抽出成品酒精，以保證成品酒精質(zhì)量。n (3)應(yīng)盡可能節(jié)約蒸汽來選擇蒸餾流程n 4)要從節(jié)約用水角度來選定蒸餾流程。蒸餾流程中的冷凝和冷卻設(shè)備耗水量甚大，選定蒸餾流程時(shí)要求盡可能節(jié)約用水，例如成品冷卻器及分

8、凝器用過的水均應(yīng)送生產(chǎn)用水分配站使用。n (5)選定蒸餾流程要注意節(jié)省廠房建筑費(fèi)用和設(shè)備投資nnn 三、酒精蒸餾常用設(shè)備n 在酒精蒸餾中，所用的主要設(shè)備有粗餾塔、精餾塔、冷凝器、雜醇油分離器等。n 蒸餾塔的類型，基本上按其塔板結(jié)構(gòu)來劃分，塔內(nèi)裝有泡罩塔板的稱為泡罩塔；裝有多孔板的稱為篩板塔；裝有填料的則稱為填料塔。n 塔按作用原理可分為兩類，n 一類是鼓泡塔，氣體以鼓泡的方式穿過液層，屬于這一類的主要是泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、斜孔塔；n 另一類是膜式塔，液體是以液滴或液膜的形式分散在氣體中，屬于這一類的主要有填料塔等。 常用的浸漬設(shè)備有圓錐型浸麥槽和平底浸麥槽兩種n 一、糖化設(shè)備的組合方式（P

9、PT32）n 根據(jù)組成糖化系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)目，可分為以下幾種組合方式： n （1）兩器組合：由一個(gè)糖化過濾槽和一個(gè)糊化煮沸鍋組成，每天可糖化次左右。n 各類原料的液化、糊化、浸出和麥汁的煮沸濃縮在糊化煮沸鍋內(nèi)進(jìn)行。n 大麥芽的浸出，醪液的糖化和麥汁過濾則在糖化過濾槽內(nèi)進(jìn)行。n 利用醪泵來回輸送醪液，完成不同階段的糖化過程。n 5000t以下n 四器組合：n 糊化鍋、糖化鍋、過濾槽和麥汁煮沸鍋等四個(gè)容器組成，每天可糖化次左右。n 該套組合的特點(diǎn)是設(shè)備分工明確，利用率極不均衡。糖化鍋的利用率僅40-50%。n 五器組合:n 常見于中型啤酒廠的技術(shù)改造中。在四器組合的基礎(chǔ)上，增加一只暫貯罐，用于暫貯過濾

10、后的麥汁，以此縮短等待煮沸鍋的時(shí)間，提高整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，使每天的糖化能力增加到次。六器組合：n 增加了過濾槽和麥汁煮沸槽各一只?；蛟O(shè)置兩只糊化-糖化兩用鍋、兩只過濾槽、兩只麥汁煮沸槽，便于生產(chǎn)周轉(zhuǎn)。相當(dāng)于兩套四器組合。n 每天可糖化8次左右，該套組合的特點(diǎn)是糊化鍋與糖化鍋的利用率已達(dá)到極限。 nnn 二、糊化鍋n 糊化鍋的作用是把大米粉和部分麥芽粉與水混合煮沸，并用來對(duì)糖化醪加熱升溫。糖化鍋的用途是使麥芽粉與水混合，并保持一定溫度進(jìn)行蛋白質(zhì)分解和淀粉糖化。n發(fā)酵罐設(shè)備參數(shù)PPT 60-72徑高比：圓筒部分：1（14）；總高度最好不要超過16m，以免引起強(qiáng)烈對(duì)流，影響酵母和凝固物的沉降。罐容

11、量：有效體積：80%錐角：6090，一般6075。冷卻夾套與冷卻面積： 二次冷媒冷卻。 啤酒冰點(diǎn)：-2.7-2.0， 冷媒溫度：-3左右。 冷媒：2030%酒精水或20%的丙二醇水。 冷卻面積：不銹鋼0.350.40m2/m3，碳鋼：0.500.62 m2/m3。大型發(fā)酵罐應(yīng)設(shè)防止真空的裝置。真空安全閥的作用是允許空氣進(jìn)入罐內(nèi)，以建立罐內(nèi)外壓力的平衡設(shè)備特點(diǎn)n 乙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸發(fā))作冷媒；這種設(shè)備一般置于室外。n 已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進(jìn)入罐內(nèi)；n 發(fā)酵最旺盛時(shí)，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發(fā)酵溫度。冷媒多采用n CO 2氣體由罐頂排出。n 罐身和罐蓋上均裝有人孔，罐

12、頂裝有壓力表、安全閥和玻璃視鏡。n 在罐底裝有凈化的CO 2充氣管。n 罐身裝有取樣管和溫度計(jì)接管。n 設(shè)備外部包扎良好的保溫層，以減少冷量損耗。 發(fā)酵罐中發(fā)酵液的對(duì)流主要依靠其中CO2的作用(如何作用)n 聯(lián)合罐：是一種具有較淺錐底的大直徑(高徑比為1：1-1.3)發(fā)酵罐n 能在罐內(nèi)進(jìn)行機(jī)械攪拌，并具有冷卻裝置。n 聯(lián)合罐在發(fā)酵生產(chǎn)上的用途與錐形罐相同，既可用于前、后發(fā)酵，也能用于多罐法及一罐法生產(chǎn)。因而它適合多方面的需要，故又稱該類型罐為通用罐。 朝日罐是用4-6mm的不銹鋼制成的斜底圓柱型發(fā)酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1特點(diǎn)：朝日罐與錐形罐具有相同的功能，但生產(chǎn)工藝不同。n （1）

13、利用離心機(jī)回收酵母n （2）利用薄板換熱器控制發(fā)酵溫度n （3）利用循環(huán)泵把發(fā)酵液抽出又送回去。n 優(yōu)點(diǎn)：n 三種設(shè)備互相組合，解決了前、后發(fā)酵溫度控制和酵母濃度的控制問題，加速了酵母的成熟。n 使用酵母離心機(jī)分離發(fā)酵液的酵母，可以解決酵母沉淀慢的缺點(diǎn)n 利用凝聚性弱的酵母進(jìn)行發(fā)酵，增加酵母與發(fā)酵液接觸時(shí)間，促進(jìn)發(fā)酵液中乙醛和雙乙酰的還原，減少其含量。所謂CIP系統(tǒng)，是clean in place的簡(jiǎn)稱，意即內(nèi)部清洗系統(tǒng)。n 過濾目的 q 去除懸浮物，改善啤酒的外觀；q 提高啤酒的膠體穩(wěn)定性；q 提高生物穩(wěn)定性。n 過濾要求q 過濾能力大；q 質(zhì)量好，透明度高；q 酒損小，CO2損失少；q 不

14、易污染、不吸氧、不影響啤酒的風(fēng)味。 微孔薄膜是指用生物和化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的合成纖維或塑料制成的多孔膜。習(xí)慣上把60經(jīng)過1min處理所達(dá)到的殺菌效果稱為1個(gè)巴氏殺菌單位，用Pu表示。以Pu為單位殺菌效果=T×1.393(t-60)式中T為時(shí)間（min），t為溫度（）生產(chǎn)上一般控制在1530Pu。三無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。此種空氣稱為“無菌空氣”。各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同，數(shù)量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量為103104個(gè)m3進(jìn)行計(jì)算。發(fā)酵對(duì)空氣無菌程度的要求 o 各種不同的發(fā)酵過程，對(duì)空氣無菌程

15、度的要求也不同。影響因素是比較復(fù)雜的，需要根據(jù)具體情況而訂出具體的工藝要求。 o 一般按染菌機(jī)率為10-3。來計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許12次染菌二、空氣除菌的方法 輻射滅菌 加熱滅菌 靜電除菌：利用靜電引力來吸附帶電粒子而達(dá)到除塵、除菌的目的。靜電除菌裝置按其對(duì)菌體微粒的作用可分為電離區(qū)和捕集區(qū)過濾除菌：利用有孔介質(zhì)從氣體中除去微生物（三）過 濾 機(jī) 理直接攔截慣性撞擊擴(kuò)散攔截直徑很小的微粒在緩慢流動(dòng)的氣流中能產(chǎn)生一種不規(guī)則的直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗擴(kuò)散(布朗運(yùn)動(dòng)) 。 空氣過濾除菌要保持過濾器有比較高的過濾效率，應(yīng)維持一定的氣流速度和不受油、水的干擾。氣流速度可由操作來控制；

16、要保持不受油、水干擾則要有一系列冷卻、分離、加熱的設(shè)備來保證空氣的相對(duì)濕度在5060的條件下過濾。流程的特點(diǎn)是：兩次冷卻，兩次分離，適當(dāng)加熱例題：某除菌流程，空氣壓力為4工程大氣壓，要求空氣加熱到35C時(shí)相對(duì)濕度 =60%，問第二級(jí)冷卻器應(yīng)至少把空氣冷卻到多少度(假定冷卻后空氣中水霧全部分離)？4 利用熱空氣加熱冷空氣的流程 它利用壓縮后熱空氣和冷卻后的冷空氣進(jìn)行交換，使冷空氣的溫度升高，降低相對(duì)濕度。此流程對(duì)熱能的利用比較合理，熱交換還可以兼做貯氣罐，但由于氣氣交換的傳熱系數(shù)很小，加熱面積要足夠大才能滿足要求。選用棉花纖維細(xì)長(zhǎng)疏松的未脫脂新鮮產(chǎn)品過濾效率：就是濾層所濾去的微粒數(shù)與原來微粒數(shù)的

17、比值，它是衡量過濾器過濾能力的指標(biāo)。深層過濾的對(duì)數(shù)穿透定律 空氣通過單位濾層后，微粒濃度下降量與進(jìn)入此介質(zhì)的空氣中的微粒濃度成正比，即填充物的裝填順序如下： 孔板鐵絲網(wǎng)麻布棉花麻布活性碳麻布棉花麻布鐵絲網(wǎng)孔板 空氣貯罐的作用：是消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈動(dòng)，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時(shí)也可以利用重力沉降作用分離部分油霧。通風(fēng)發(fā)酵罐有鼓泡式、氣升式、機(jī)械攪拌式、自吸式、噴射自吸式、溢流噴射自吸式等多種類型發(fā)酵罐發(fā)酵罐的基本條件o （1）發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比。罐身越高，氧的利用率較高。o  （2）發(fā)酵罐能承受一定的壓力。o  （3）要保證發(fā)酵液必須的溶解氧。o  （4）

18、發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積。o  （5）發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌。o  （6）攪拌器的軸封應(yīng)嚴(yán)密，防病菌減少泄漏。三、發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)o 1、罐體 2、攪拌器和擋板3、消泡器  4、聯(lián)軸器及軸承 5、變速裝置 6、空氣分布裝置7、軸封 8、冷卻裝置通用式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中的平直葉渦輪攪拌器為什么要安一個(gè)圓盤呢?o 攪拌器的主要作用是混合和傳質(zhì)，即使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，氣泡細(xì)碎以增大氣-液界面，獲得所需要的溶氧速率，并使生物細(xì)胞懸浮分散于發(fā)酵體系中，以維持適當(dāng)?shù)臍?液-固(細(xì)胞)三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時(shí)強(qiáng)化

19、傳熱過程。為實(shí)現(xiàn)這些目的，攪拌器的設(shè)計(jì)應(yīng)使發(fā)酵液有足夠的徑向流動(dòng)和適度的軸向運(yùn)動(dòng)。o 消泡方式有兩種：一是加入化學(xué)消泡劑消除泡沫，但高濃度的化學(xué)消泡劑會(huì)對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生抑制作用，故不能添加太多；o 第二種方式，即機(jī)械消泡。機(jī)械消泡裝置主要有四種。o 一是鋸齒式消泡槳它安裝于罐內(nèi)頂部、高出液面的位置，固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷將泡沫打破。o 二是半封閉式渦輪消泡器，它是由前者發(fā)展改進(jìn)而來，泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。o 三是離心式消泡器，它們置于發(fā)酵罐的頂部，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將泡沫破碎，液體仍然返回罐內(nèi)。o 第四種是刮板式消泡器，它安裝于發(fā)酵罐的排氣口處，泡沫從氣

20、液進(jìn)口進(jìn)到高速旋轉(zhuǎn)的刮板中，刮板轉(zhuǎn)速為1000-1450 rpm，泡沫迅速被打碎，由于離心力作用，液體披甩向殼體壁上，返回罐內(nèi)，氣體則由汽孔排出。消泡器消泡器的作用是將泡沫打破。最常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式?？装迨降目讖郊s1020mm。安裝在發(fā)酵罐外的消泡器有渦輪消泡器、旋風(fēng)離心式消泡器和葉輪離心式消泡器、碟片式消泡器和刮板式消泡器等 。擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。全擋板條件”是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種o 空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。o 分布裝置的形式有單管及環(huán)形管

21、等。常用的為單管式，管口對(duì)正罐底中央，裝于最低一擋攪拌器下面，管口與罐低的距離約40mm，并且空氣分散效果較好。安裝在旋轉(zhuǎn)軸與設(shè)備之間的部件我們稱之為軸封，軸封的作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止工作介質(zhì)（液體、氣體）沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸伸出設(shè)備之處泄漏和污染雜菌。 端面軸封又稱機(jī)械軸封，機(jī)械密封，系指兩塊密封元件垂直于軸線的光潔而平直的表面上相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成密封的裝置氣升式反應(yīng)器有多種類型，常見的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等。自吸式發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)械攪拌吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣并同時(shí)實(shí)現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。o 1

22、.機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐的工作原理ppt193o 自吸式發(fā)酵罐的主要構(gòu)件是自吸攪拌器(轉(zhuǎn)子，見圖2、圖5)和導(dǎo)輪(定子，見圖3),空氣管與轉(zhuǎn)子相連接,在轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前,先用液體將轉(zhuǎn)子浸沒,然后啟動(dòng)馬達(dá)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),液體或空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣,在這個(gè)過程中,流體便獲得能量,若轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速愈快,旋轉(zhuǎn)的線速度也愈大,則流體(其中還含有氣體)的動(dòng)能也愈大,流體離開轉(zhuǎn)子時(shí),由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能也愈大,在轉(zhuǎn)子中心所造成的負(fù)壓也越大，因此空氣不斷地被吸入，甩向葉輪的外緣，通過定子而使氣液均勻分布甩出。由于轉(zhuǎn)子的攪拌作用，氣液在葉輪的外緣形成強(qiáng)烈的混合流（湍流），使剛剛離開葉輪的空氣立即在不斷循環(huán)的發(fā)酵液中分裂成細(xì)微的氣泡，并在湍流狀態(tài)下混合、翻騰、擴(kuò)散到整個(gè)罐中，因此轉(zhuǎn)子同時(shí)具有攪拌和充氣兩個(gè)作用，見圖4、圖5、圖6。 氣升式發(fā)酵罐 o 加壓的無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進(jìn)發(fā)酵液中，從空氣噴嘴噴入的氣速可達(dá) 250300（米/秒），