Ферментация обычно относится к процессу использования микроорганизмов для производства промышленного сырья или продуктов. Он осуществляется микроорганизмами (бактериями, дрожжами и т. д.), органическими веществами (в основном углеводами), культуральной средой и т. д. при определенных условиях, таких как температура и pH.
01 Био-футверждение технологии
Промышленный ферментер BAILUN из нержавеющей стали
Ферментация — самая ранняя биохимическая реакция, с которой вступил в контакт человек. Виноделие, приготовление соусов, производство уксуса и т. д. — все это самые ранние процессы брожения. Современная технология ферментации основана на пересечении нескольких дисциплин и использует промышленную ферментацию для крупномасштабной обработки и производства материалов. Области применения технологий больше не ограничиваются продуктами питания и напитками, а распространяются на медицину, косметику и другие области.
Принципы технологии ферментации
Принцип биологической ферментации в основном затрагивает метаболический процесс микроорганизмов. В подходящих условиях окружающей среды микроорганизмы превращают субстраты в целевые продукты посредством ферментативно-катализируемых реакций на субстратах. Метаболический процесс микроорганизмов включает два режима: аэробное дыхание и анаэробное брожение. Аэробное дыхание — это полное окисление субстратов микроорганизмами в присутствии кислорода с образованием энергии и углекислого газа. Анаэробная ферментация относится к частичному окислению субстратов микроорганизмами в отсутствие кислорода или недостаточном количестве кислорода с образованием таких продуктов, как молочная кислота, спирт, кислота и газ.
Классификация биологический ферментация технологии
Обычно существует два типа брожения: жидкое брожение и твердое брожение.
Преимущества биологический ферментация технологии
По сравнению с химическими методами технология биологической ферментации имеет преимущества лучшей управляемости, более высокой безопасности, энергосбережения, меньшего количества побочных продуктов и меньшего загрязнения окружающей среды. Кроме того, разлагаемость микроорганизмов может поддерживать высокооднородный биосинтез специальных структур, обеспечивая безопасность и эффективность продукта.
Текущие центры исследований и разработок
Сегодня технология ферментации стала направлением применения и центром исследований и разработок в области косметики. Например, в SK-II Magic Water добавлен фильтрат продукта ферментации галактозила, в Lancome Little Black Bottle и Estee Lauder Little Brown Bottle добавлен лизат продукта ферментации бифидных дрожжей. Все больше и больше брендов и компаний начинают применять технологию биологической ферментации на терминалах для производства продукции, постоянно повышая безопасность и эффективность косметики.
02 Применение био-ферментация технологии в косметике
В настоящее время применение технологии биоферментации в косметике в основном делится на: грибковую ферментацию, бактериальную ферментацию и ферментацию простейших. Среди них грибковое брожение включает: дрожжевое брожение, лекарственное грибковое брожение и морское грибковое брожение.
（1）Грибковая ферментация
Дрожжевое брожение
Дрожжевое брожение широко используется в области косметических исследований и разработок. Он содержит богатые активные ингредиенты, такие как свободные аминокислоты, низкомолекулярные пептиды, витамины и т. д., и обладает эффектом отбеливания, увлажнения, замедления старения кожи, регулирования pH кожи и восстановления поврежденной кожи.
Лекарственная грибковая ферментация
Продукты ферментации лекарственных грибов в основном берут из «лекарственного и съедобного» грибкового сырья, такого как Ganoderma lucidum, Matsutake, Tremella fuciformis и др. Например, жидкий продукт ферментации Matsutake обладает отбеливающим эффектом, а продукт ферментации Poria cocos полезен для ухода за кожей. В настоящее время грибковое сырье, добавляемое во многие косметические средства, представленные на рынке, на самом деле в основном представляет собой продукты их ферментации.
Морская грибковая ферментация
Морские микроорганизмы живут в особой среде, а биоактивные молекулы, которые они производят, обычно имеют новую структуру и разнообразные функции. Морские грибы признаны одними из наиболее многообещающих морских организмов и важным биологическим источником для современных косметических исследований и разработок.
（2）Бактериальная ферментация
Продукты бактериальной ферментации часто используются в качестве натуральных консервантов в косметике, а также могут производить новые функциональные вещества. Исследования показали, что ферментация молочнокислых бактерий позволяет создавать молочные маски, обеспечивающие отбеливание, увлажнение, восстановление кожи и успокаивающий эффект. Морские бактерии могут производить активные вещества, такие как аминокислоты, антибиотики и витамины.
（3）Протистская ферментация
Протисты относятся к одноклеточным эукариотическим организмам. Микроводоросли, как разновидность простейших, являются важным биологическим источником для современных косметических исследований и разработок. Например, спирулина в микроводорослях не только обладает хорошими антиоксидантными свойствами, но также может подавлять синтез меланина посредством двойного механизма.
Факторы, влияющие на масштабирование биоферментация процессы
- Массообмен и смешивание
Процесс массопереноса – это процесс переноса материала. В процессе биологической ферментации массообменная деятельность осуществляется одновременно с биологической реакцией. Основные процессы массообмена делятся на газожидкостную абсорбцию и жидкостный массоперенос. Хороший массообмен может обеспечить необходимый кислород, питательные вещества и метаболиты для культуры и развития микроорганизмов и клеток. Коэффициент объемного растворенного кислорода является наиболее важным фактором, влияющим на массообмен, но из-за сложного поля потока в резервуаре биологического брожения и множества влияющих факторов анализ объемного коэффициента растворенного кислорода является более сложным.
Еще одним ключевым параметром, который напрямую влияет на масштабирование процесса биологического ферментационного резервуара, является процесс смешивания. Обычное смешение в результате реакции биологической ферментации включает смешивание жидкость-жидкость, смешивание твердого вещества и жидкости, смешивание газа-жидкости и трехфазное смешивание газа-жидкости-твердого вещества. Поскольку увеличение объема бродильного резервуара и увеличение продуктов брожения и сырья напрямую приводят к неравномерному смешиванию в резервуаре, научное увеличение смешивания различных веществ в бродильном резервуаре может повысить эффективность биологической ферментации.
- сдвиг
Традиционное мнение состоит в том, что увеличение скорости перемешивания в резервуаре для биоферментации может улучшить массообмен и перемешивание в процессе ферментации. Однако углубленные исследования показали, что чрезмерная сила сдвига, действующая на мишень биоферментации, повреждает микроорганизмы и клетки. Например, в системе микробной ферментации чрезмерная сила сдвига повредит росту бактерий; слишком низкая сила сдвига не способствует разрушению пузырьков и влияет на эффективность передачи воздуха.
Как с научной точки зрения увеличить смешивание различных веществ в ферментационном резервуаре и контролировать напряжение сдвига в пределах приемлемого диапазона микроорганизмов и клеток, является важным фактором в процессе масштабирования процесса ферментации.
- Теплопередача
Температура также является важным фактором в процессе биоферментации. Контроль температуры в резервуаре для биоферментации в основном осуществляется через слой рубашки. Однако по мере увеличения объема большого биоферментационного резервуара площадь поверхности на единицу нагрева становится меньше. Таким образом, эффективность теплопередачи будет напрямую влиять на эффективность производства цели биоферментации.
- Другие факторы
Существуют и другие факторы в процессе увеличения емкости биоферментационного резервуара, которые повлияют на процесс ферментации, такие как параметры пополнения биоферментационного газа, скорость пополнения корма и настройки входного отверстия, которые повлияют на процесс ферментации.
Связаться с нами:
Добавить: 6848# Liuxiang Rd., Цзядин, Шанхай, Китай
Контактное лицо: Мэдди
Электронная почта: [email protected]
Телефон:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)
Сайт: https://fermentorchina.com/.
Русский 
English 
简体中文 
Español