4種類の発酵とは？

4種類の発酵とは？

発酵には主に次の4種類があります。 アルコール発酵 , 乳酸発酵 , 酢酸発酵 、そして 好気性（工業的）発酵 。それぞれのタイプは異なる微生物と代謝経路に依存しており、それぞれ専用のものが必要です。 発酵タンク 温度、酸素暴露、容器の衛生状態を制御するように設計されています。ビール、ワイン、蒸留酒の生産者はアルコール発酵に依存しています。乳製品およびプロバイオティクスの製造業者は乳酸発酵に依存しています。酢生産者は酢酸発酵を使用します。バイオテクノロジー施設や酵素施設では、酵母の繁殖と細胞培養物の増殖に好気性発酵が使用されます。

これら 4 つのカテゴリを理解すると、生産者が適切な製品を選択するのに役立ちます。 発酵タンク — 円筒円錐形のユニットタンクからジャケット付きの好気性バイオリアクターに至るまで — タンクの形状、冷却能力、衛生的な仕上げが内部で行われる生物学的プロセスに適合する必要があるためです。

アルコール発酵の説明

アルコール発酵は嫌気性プロセスであり、通常は酵母が 出芽酵母 、糖類をエタノールと二酸化炭素に変換します。これはビール、ワイン、サイダー、蒸留酒の背後にある反応であり、現代の反応と最も密接に関連しているプロセスです。 発酵タンク 醸造業界で。

酵母の代謝と副産物

アルコール発酵中、酵母細胞はグルコースとマルトースを酸素なしで代謝し、エタノール、CO2、風味を形成するエステルや高級アルコールなどの二次化合物を生成します。温度管理は非常に重要です。エール酵母は通常、次の期間で発酵します。 18～24℃ 、ラガー酵母にはクーラーが必要ですが、 7～13℃ 異臭を避けるための範囲。

アルコール製造における発酵タンクの役割

円錐形 発酵タンク 円錐形の底により酵母と冷たいトラブが沈殿し、容器を開けずに除去できるため、アルコール発酵の業界標準となっています。精密ディンプル ジャケットはグリコール冷却剤をコーンとシリンダーの壁に沿って循環させ、発熱反応によって熱が発生しても発酵温度を狭い範囲内に保ちます。

乳酸発酵とその産業利用

乳酸発酵は、次のような細菌によって起こります。 乳酸菌 種は糖をアルコールの代わりに乳酸に変換します。この嫌気性経路は、ヨーグルト、ケフィア、コンブチャ、ザワークラウト、そして人気が高まっているサワー ビール スタイルの製造に使用されます。

• 野生酵母や酢酸菌による汚染を防ぐために、低酸素の密閉環境が必要です
• 通常、より暖かい温度で発酵します。 30～42℃ 、細菌株に応じて
• 鏡面研磨された内面の利点により、タンク壁の微細な穴に細菌が定着するのを防ぎます。

サワー発酵プロジェクトまたは野生発酵プロジェクトに使用されるコンブチャ醸造システムおよび酵母増殖タンクは、通常、内部仕上げで構築されています。 Ra < 0.4μm 表面が滑らかになると、バッチ間の望ましくない細菌の相互汚染のリスクが直接減少するためです。

酢製造のための酢酸発酵

酢酸発酵というのは、 好気性の そのプロセス 酢酸菌 細菌はエタノールを酢酸に酸化します。酢酸は酢の酸味の原因となる化合物です。アルコール発酵や乳酸発酵とは異なり、この経路は継続的な酸素供給を必要とするため、 発酵タンク 酢の製造に使用される容器には、完全に密閉された容器ではなく、曝気システムまたはオープントップ設計が取り付けられています。

オープントップ発酵槽とエアフロー設計

オープントップ発酵槽により、液面全体の制御された空気の流れが可能になり、酸素を必要とする細菌の培養がサポートされる一方、衛生的なブリーザーポートと影のないマンウェイにより、生産サイクル間の空気中の汚染物質から容器が保護されます。

酵母および酵素生産のための好気的（工業的）発酵

4 番目のタイプである好気性または工業的発酵は、飲料以外にも使用されます。製薬会社、酵素メーカー、バイオ燃料メーカーは、この経路を利用して細菌、真菌、酵母バイオマスを大規模に増殖させ、サイクル全体にわたって酸素を制限するのではなく意図的に供給しています。

これらのプロセスはステンレス鋼に依存しています 発酵タンク 好気性微生物の増殖では大量の代謝熱が発生するため、培養物を最適な増殖範囲内に保つためには、この代謝熱を継続的に除去する必要があるため、スパージング システム、撹拌機、マルチゾーン冷却ジャケットが装備されています。

発酵タンクが各発酵タイプにどのように対応するか

酸素要件、温度範囲、衛生上の要求は 4 つの発酵タイプ間で大きく異なるため、タンクの仕様は決して万能ではありません。以下の表は、装備の違いをまとめたものです。

生産ラインに適した発酵タンクの選択

正しい発酵タンクを選択するには、製品が 4 つの発酵経路のどれに依存しているかを特定し、タンクの機能をその生物学的ニーズに適合させることから始まります。

1. 密閉型ユニットタンクとオープントップまたはスパージ型の設計を選択する前に、プロセスが好気性か嫌気性かを確認してください。
2. アルコール発酵と乳酸発酵には厳密な温度制御が必要なため、冷却能力を予想される温度範囲に合わせます。
3. 相互汚染のリスクを軽減するために、衛生的な人道、ブリーザーポート、表面粗さの低い仕上げを優先します。
4. 製品が食品、飲料、または医薬品市場に販売される場合は、容器が ASME、FDA、または GMP 基準に従って製造されていることを確認してください。

生産ラインが設置されると発酵タンクの形状を変更するのは難しいため、設計段階でこれらの仕様を正しく取得することで、後から費用のかかる改修を防ぐことができます。

4 つの発酵タイプすべてに対応したエンジニアリング発酵タンク

ステンレス製発酵タンクの総合メーカーとして、当社は、アルコール発酵用の大容量円筒形発酵槽から、乳酸プロセス用の密閉型コンブチャおよび酵母増殖タンク、酢酸および好気用途向けに構築されたオープントップ発酵槽まで、4 つの発酵カテゴリーすべてにわたる容器を製造しています。すべての容器は、各発酵経路を最適な生物学的条件で実行できるように、精密なディンプル ジャケット、マルチゾーン冷却、鏡面研磨された内部、衛生的な人道を備えて設計されています。

嫌気性発酵と好気性発酵では生産ニーズが大きく異なるため、 OEM/ODM この機能により、生産者はプロセスを一般的な容器に適応させるのではなく、正確な発酵プロセスに合わせてタンク容量、ジャケット構成、内部仕上げを指定できます。

重要なポイント

4種類の発酵 — アルコール、乳酸、酢酸、好気性の工業的発酵 — 酸素への曝露、温度管理、容器の衛生状態については、それぞれに異なる要求が課せられます。万能の容器ではなく、特定の生物学的プロセスに適合する発酵タンクを選択することが、生産のあらゆる段階で製品の品質と一貫性を保護する最も信頼できる方法です。