酵母是全球产量最大的微生物之一。面包酵母用于制作面包,啤酒酵母用于啤酒发酵,而饲料酵母和营养酵母则供动物及人类食用。尽管最终用途各异,但其生产过程有一个共同点:发酵结束后,必须将酵母细胞从发酵液中分离并进行浓缩,以便进行后续加工。
在酵母生产线中,离心分离是至关重要的一环。华鼎针对酵母加工的不同阶段,生产碟式分离机、喷嘴式离心机及卧式螺旋卸料沉降离心机(卧螺离心机)。本指南将探讨酵母的回收与浓缩工艺,解析各类离心机在生产流程中的具体应用,并阐述在设计新分离生产线或升级现有生产线时需考量的关键因素。
为何离心在酵母生产中至关重要
酵母细胞是单细胞生物,直径约为5至10微米,悬浮在发酵液中;该发酵液中还含有残留糖分、蛋白质及其他固体物质。这些细胞的密度仅略高于水,而在成熟的发酵液中,每升含有数十亿个酵母细胞。
从发酵液到酵母乳:工艺步骤
首次分离:细胞浓缩
酵母通过发酵过程生长,通常以糖蜜或其他糖源为原料。发酵结束后,发酵液中的酵母干物质含量仅占极小比例。酵母分离机在第一道工序中对这些细胞进行浓缩,通常使其固形物含量达到 15% 至 20%;这种中间产物被称为“酵母乳”。
这一初步工序去除了大部分废弃培养基,并决定了后续所有环节的产量。分离机在此阶段回收的细胞越多,工厂从每千克糖中获得的酵母产量就越高。
清洗:去除糖蜜残留
糖蜜赋予了酵母深色,同时也含有会导致最终产品着色的杂质。在初次浓缩之后,将酵母乳用水稀释,再次通过分离机进行处理。这一洗涤步骤用清水置换了废弃培养基,不仅改善了酵母的色泽,还提升了由此制成的酵母乳、压榨酵母及干酵母的品质。
最终浓缩与下游处理
洗涤后,酵母乳再次进行浓缩,以达到最终产品所需的固形物含量。酵母乳可在该阶段直接运输,而压榨酵母则需经过过滤和压榨,随后成型为块状。活性干酵母和速发干酵母则还需要额外的干燥工序。
离心过程中去除的水分越多,干燥工序所需的工作量就越少。即使固体浓度仅有小幅提升,也能减轻干燥负荷;而在大规模生产中,这意味着可观的节能效益。
喷嘴式分离机:酵母回收的主力设备
大多数酵母生产线的核心设备是喷嘴式分离机——一种能够连续排出固体物质的碟片式离心机。由于酵母生产线全天候运行,细胞积聚的速度往往超过了自清洗式转鼓的排渣频率,因此这种喷嘴式设计能在机器持续高速旋转的同时,稳定地将浓缩酵母排出。
我们的喷嘴式离心机属于碟式离心机,专为酵母分离、洗涤以及高固含量发酵液的澄清而设计。该设备能够分离小至 0.5 微米的颗粒(涵盖酵母细胞及大多数发酵残渣),并可在整个班次期间连续运行,无需停机进行人工排渣。
在喷嘴式、碟片式和卧螺式离心机之间进行选择
喷嘴式分离机是酵母回收领域的标准设备,但完整的生产线往往会组合使用多种类型的设备。
喷嘴式分离机负责主要的浓缩与洗涤工序,这些环节固形物含量高且生产连续不间断。自清洁碟式分离机则适用于后续物料较纯净的工序,此时奶油浓度更高,排渣量相对较少。对于重质或高粘度的料液,卧式螺旋卸料离心机(卧螺离心机)通常置于工艺流程前端,用于去除大部分固形物,从而确保下游的分离设备运行更顺畅、更洁净。
管式离心机常见于特种酵母生产及中试车间,在这些场景下,批次式操作和极高的分离力比处理量更为关键。大多数商业化酵母工厂以喷嘴式离心机为核心设备,并根据发酵液的特性,辅以卧式螺旋卸料沉降离心机(卧螺离心机)或自动排渣离心机。
卫生与产量方面的考量
洗涤后,酵母乳再次进行浓缩,以达到最终产品所需的固形物含量。酵母乳可在该阶段直接运输,而压榨酵母则需经过过滤和压榨,随后成型为块状。活性干酵母和速发干酵母则还需要额外的干燥工序。
离心过程中去除的水分越多,干燥工序所需的工作量就越少。即使固体浓度仅有小幅提升,也能减轻干燥负荷;而在大规模生产中,这意味着可观的节能效益。
华鼎酵母分离
我们的设备涵盖了酵母加工过程中的主要分离工段。FNEN系列喷嘴式离心机专为多种酵母产品的应用而设计,包括酵母乳、压榨酵母、活性干酵母、速溶酵母、快速发酵酵母及灭活酵母。根据具体工艺需求,也可选用自动排渣碟式分离机、卧式螺旋卸料沉降离心机(卧螺离心机)及管式离心机,用于预处理、精制或中试生产。
没有一种通用的离心机配置能适用于所有酵母生产厂。合适的配置取决于发酵液特性、固形物浓度、生产能力、最终产品以及卫生要求。请告知我们您的酵母产品类型及日处理量,我们的工程师将根据您的实际工况为您推荐适用的分离工艺与设备配置。
来自华鼎的相关设备
酵母产品及其分离需求
分界线会根据最终产品略有变动,了解这张图很有价值。
- 液态酵母以液体悬浮液形式运输,因此需要可靠的浓缩与洗涤工艺,并在分离后进行冷链处理。
- 压缩酵母被压制成块状,因此分离设备应尽可能向过滤设备输送高固含量的物料,从而减轻过滤设备的负荷并缩短循环时间。
- 活性干酵母和速发酵母均需经过干燥处理,而分离工序则是影响干燥成本的关键环节。在进入干燥设备前,若能提高物料的固形物含量(每提升一个百分点),便可降低整个干燥阶段的能耗。
- 饲料酵母和酵母提取物的利润率较低,因此生产能力和回收率是决定设备选型的关键因素,而连续喷嘴排料几乎总是最佳选择。
- 作为啤酒和烈酒生产副产品的啤酒酵母,其浓缩与洗涤流程遵循同样的逻辑,但面临一项额外挑战:发酵液的特性会随每次酿造批次的不同而发生变化。
常见问题
为什么处理酵母时使用喷嘴式分离机,而不是过滤器?
酵母细胞质地柔软且易变形,极易堵塞过滤介质。采用喷嘴式分离机可利用离心力将其去除,并连续排出浓缩酵母,从而无需因清洗而停产。
什么是酵母乳?
酵母乳是初次分离阶段得到的浓缩酵母悬浮液,其干物质含量通常在15%至20%之间。它处于发酵阶段与压缩酵母、干酵母或乳状酵母,这几种成品形式之间的中间环节。
同一个分离机可以用来清洗酵母吗?
是的。洗涤是第二次分离工序:将酵母乳用水稀释后再次进行分离,以去除糖蜜残留并提亮酵母色泽。喷嘴式分离机可在同一台设备上同时完成浓缩和洗涤操作。
结论
酵母生产依赖于离心分离工艺。喷嘴式离心机将发酵液浓缩成酵母乳,清洗工序去除杂质,而最后一道工序则调节固形物含量,以生产酵母乳、压榨酵母或干酵母。只要选择合适的设备组合并严格把控卫生标准,该生产线就能在每一班次中高效回收酵母。
您正在规划新的酵母生产线,还是打算升级现有产线?请告知我们您的产品类型与产能规模,我们将为您匹配适用的设备,构建相应的分离工艺流程。酵母已存在于您的发酵液中,而分离机正是将其提取出来的关键设备。


