RU2001125032A - Носитель биомассы, способ его засевания микроорганизмами, способ насадочной ферментации засеянным носителем биомассы, способ санитарной обработки ферментационной установки с засеянным носителем биомассы и устройство для осуществления способа насадочной ферментации и санитарной обработки по изобретению - Google Patents

Claims (17)

1. Носитель биомассы, образованный системой волокон, из которых по крайней мере часть расположена в виде петель, отличающийся тем, что волокна упорядочены в виде нитей, образующих три системы (11, 12, 13) нитей, где первая система (11) нитей расположена в виде переменных петель, образующих объем носителя биомассы, при этом поперек первой системы (11) нитей по длине носителя биомассы проходит вторая система (12) нитей, образованная грунтовой нитью, при этом петли первой системы (11) нитей присоединены к грунтовой нити путем обвивания перевивочной нитью, образующей третью систему (13) нитей, которая закрепляет петли первой системы (11) нитей на грунтовой нити, служащей в качестве несущей нити носителя биомассы.

2. Носитель биомассы по п.1 формулы избретения, отличающийся тем, что по крайней мере часть волокон первой системы нитей образована химическими волокнами с блестящей поверхностью, не содержащими Т,02.

3. Способ засевания носителя биомассы, образованного системой волокон по одному из п.1 или 2 формулы изобретения, микроорганизмами в биореакторе, отличающийся тем, что к носителю (1) биомассы в биореакторе подводится суспензия микроорганизмов в ферментируемом субстрате с содержанием сухого остатка от 1,0 до 30% (\л/Л/=масса/объем) и оставляется в контакте с носителем (1) биомассы при температуре 0-30°С в течение 10-48 ч, а затем суспензия выпускается, за счет чего носитель (1) биомассы достаточно засеян микроорганизмами и может применяться для последующей насадочной ферментации ферментируемого субстрата без подвода микроорганизмов.

4. Способ насадочной ферментации и засевания носителя биомассы, образованного системой волокон по одному из п.1 или 2 формулы изобретения, отличающийся тем, что в биореактор, в котором уложено определенное количество носителя биомассы, подается суспензия микроорганизмов в ферментируемом субстрате с содержанием сухого остатка от 1,0 до 30% (УУЛ/=масса/объем), биореактор дополняется ферментируемым субстратом и начинается процесс ферментации, при котором образуется СО₂, поддерживающий носитель (1) биомассы вместе со свободными микроорганизмами во взвешенном состоянии в ферментируемом субстрате, за счет чего обеспечивается постоянный контакт всей поверхности носителя (1) биомассы с ферментируемым субстратом, а также засевание поверхности носителя (1) биомассы микроорганизмами, а затем после достаточного засевания поверхности носителя (1) биомассы микроорганизмами субстрат выпускается, и тем самым биореактор (26) подготовлен к последующей насадочной ферментации ферментируемого субстрата без добавления микроорганизмов.

5. Способ по одному из п.3 или 4, отличающийся тем, что ферментируемый субстрат, содержащий микроорганизмы, в ходе засевания носителя (1) биомассы приводится в движение, проходя при этом около поверхности носителя (1) биомассы.

6. Способ насадочной ферментации ферментируемого субстрата живыми микроорганизмами в бродильном производстве, главным образом в пивоварении, при производстве вина, уксуса и -других продуктов, получаемых сбраживанием, в котором микроорганизмами засеян способом по одному из пп.3-6 формулы изобретения носитель (1) биомассы по одному из п.1 или 2 формулы изобретения, отличающийся тем, что к поверхности носителя (1) биомассы, предварительно засеянной микроорганизмами, подводится ферментируемый субстрат, который таким образом вводится в соприкосновение с поверхностью носителя (1) биомассы, засеянной микроорганизмами, возбуждающими процесс ферментации, при этом микроорганизмы высвобождаются с поверхности носителя (1), развиваются в субстрате и засевают поверхность носителя (1), а носитель (1) биомассы под действием СС>2, образующегося в процессе ферментации, поддерживается вместе со свободными микроорганизмами во взвешенном состоянии в ферментируемом субстрате, благодаря чему обеспечивается постоянный контакт всей поверхности засеянного носителя (1) биомассы с субстратом, а за счет этого ускоряется и интенсифицируется процесс насадочной ферментации.

7. Способ насадочной ферментации по п.6 формулы изобретения, отличающийся тем, что носитель (1) биомассы, засеянный микроорганизмами, уложен в биореакторе (26), в который подается ферментируемый субстрат, который протекает через него в замкнутом контуре ферментации, омывая при этом поверхность носителя (1) биомассы, ферментируется в биореакторе (26) и увлекает с собой свободные микроорганизмы, следовательно, ферментация протекает во всем замкнутом, контуре ферментации при температуре от 0 до 40°С и ускоряется при каждом прохождении субстрата через биореактор (26), при этом ферментация завершается в течение не более 24-72 ч путем снижения концентрации ферментируемого субстрата до предварительно установленного значения, благодаря чему достигается сокращение продолжительности процесса насадочной ферментации по сравнению со временем, обычным для соответствующего ферментируемого субстрата.

8. Способ насадочной ферментации по п.6 формулы изобретения, отличающийся тем, что носитель (1) биомассы, засеянный микроорганизмами, уложен в биореакторе (26), через который в открытом контуре ферментации протекает ферментируемый субстрат,- омывающий засеянную микроорганизмами поверхность носителя (1) биомассы, и ферментируется, при этом выбирается такая скорость течения субстрата через биореактор (26), чтобы на выходе из биореактора (26) обеспечивалось сбраживание субстрата на 50-60%, при прохождении через биореактор (26) субстрат увлекает с собой свободные микроорганизмы, а затем поступает в бродильный чаны, в которых процесс ферментации завершается в течение не более 72 ч за счет снижения концентрации ферментируемого субстрата до предварительно установленного значения, благодаря чему достигается сокращение продолжительности процесса насадочной ферментации по сравнению со временем, обычным для соответствующего ферментируемого субстрата.

9. Способ санитарной обработки ферментационной установки для осуществления способа насадочной ферментации по одному из пп.6-8 формулы изобретения, содержащей биореактор (26) с носителем (1) биомассы по одному из п.1 или 2 формулы изобретения, засеянным микроорганизмами, отличающийся тем, что ферментационная установка, за исключением биореактора (26), подвергается санобработке известным средством санобработки, а биореактор (26) с носителем (1) биомассы подвергается санобработке отдельно, за счет чего достигается достаточная санобработка ферментационной установки и биореактора (26) с носителем (1) биомассы и одновременно сохраняется по крайней мере частично засевание носителя (1) биомассы микроорганизмами.

10. Установка для насадочной ферментации субстратов, главным образом сусла при производстве пива, способом по п.6 или 7 формулы изобретения, содержащая запасной бак (22) ферментируемого субстрата, отличающаяся тем, что запасной бак (22) через насос (25) соединен с входом биореактора (26), в котором уложен носитель (1) биомассы, образованный системой волокон и засеянный микроорганизмами, при этом выход биореактора (26) соединен с запасным баком (22) так, что образует замкнутый контур насадочнои ферментации, который может быть соединен с отводящим трубопроводом (33).

11. Установка по п.10 формулы изобретения, отличающаяся тем, что между выходом биореактора (26) и запасным баком (22) в замкнутом контуре насадочнои ферментации включен, отделитель (27) горячего шлама с отделителем (28) пены и CO₂.

12. Установка для насадочнои ферментации сусла при производстве пива способом по п.6 или 8 формулы изобретения, содержащая по крайней мере один запасной бак (22) ферментируемого субстрата, соединенный через насос (25) с бродильными чанами (35) в открытом контуре насадочной ферментации, отличающаяся тем, что в открытом контуре ферментации перед бродильными чанами (35) включен биореактор (26), в котором уложен носитель (1) биомассы, образованный системой волокон и засеянный микроорганизмами.

13. Установка для насадочнои ферментации субстратов, главным образом при производстве пива, способом по п.4 или 5 формулы изобретения, отличающаяся тем, что содержит биореактор (26), в котором уложен носитель (1) биомассы, засеянный микроорганизмами, при этом биореактор (26) выполнен с учетом возможности его закрытия в течение процесса ферментации и с учетом возможности изъятия носителя (1) биомассы при санобработке.

14. Установка по одному из пп.10-13 формулы изобретения, отличающаяся тем, что носитель (1) биомассы уложен в нижней части биореактора (26) со свободным пространством около стенок биореактора (26).

15. Установка по одному из пп.10-14 формулы изобретения, отличающаяся тем, что носитель (1) биомассы уложен в биореакторе (26) в несущей корзине (263) с отверстиями для прохождения субстрата.

16. Установка по одному из пп.10-12, 14, 15 формулы изобретения для осуществления санитарной обработки способом по п.9 формулы изобретения, отличающаяся тем, что к контуру ферментации присоединена станция санобработки (31), содержащая по крайней мере два отделяемых друг от друга устройства санобработки, при этом биореактор (26) оснащен обводным трубопроводом (34), присоединенным к контуру ферментации при помощи пары трехходовой арматуры (232, 233), позволяющей закрыть прохождение потока через биореактор (26) при санитарной обработке средством санобработки и открыть прохождение потока через биореактор (26) при его отдельной санобработке.

17. Установка по одному из пп.13-15 формулы изобретения, отличающаяся тем, что к биореактору (26) присоединена станция санобработки (31), содержащая по крайней мере два устройства санобработки, отделенные друг от друга.