アルコール発酵タンクミキサ-原理
発酵（fenre）という言葉は、酵母作用を指し、*最初はラテン語で果汁や発芽穀物に二酸化炭素（CO 2）を発生させる「発泡」に由来する現象である。パスツール氏はアルコール発酵の生理的意義を検討し、発酵は酵母の無酸素状態での呼吸過程であり、「生物がエネルギーを得る一つの形」であると考えている。つまり、嫌気的な条件下で、原料糖は酵母などの生物細胞の作用を通じて分解代謝を行い、菌体にエネルギーを提供し、原料分解生成物のアルコールとCO 2を得る過程である。しかし、異なる対象に対して発酵には異なる意味がある。

発酵過程における酸素の伝達
好気発酵において、ガス状酸素はまず培養液に溶解しなければならず、それから表面に伝達され、それから一連の伝達を経て簡単な拡散作用を経て細胞内に入り、菌体の酸化などの生物化学反応過程に参与するには酸素供給面と好気面の各種抵抗を克服しなければ完成できない。

酸素供給における抵抗は
ガス主流とガス一液界面の気膜抵抗
気一液界面抵抗、
気一液界面から液体主流間の液膜抵抗、
液体主流における伝達抵抗

好気性の抵抗は
細胞表面の液膜抵抗、
菌糸叢（または菌糸団）内の伝達抵抗

細胞膜抵抗
細胞呼吸酵素と酸素反応の抵抗実験によると、液体主流中の酸素と細胞壁上の酸素の濃度差は小さく、つまり細胞周囲の液膜抵抗は小さく、細胞結団、細胞叢直径が増大すると抵抗は増大する。しかし、撹拌は菌体結団を克服することができ、液体と菌体間の相対運動を増大させることができ、膜厚を減少させて膜抵抗を低下させることができる。要するに、酸素伝達過程において、液膜抵抗は制御要素である。したがって酸素供給は通気発酵の制限因子である。酸素が水に溶けにくく、液膜抵抗は酸素供給速度に制御作用を果たすため、酸素供給過程の物質移動総係数K 1は液膜物質移動分係数kLにほぼ等しく、物質移動の総動力は（C*1 CL）で、単位界面上の1時間当たりの酸素輸送量N（Kmol/m 2 h）が多くの生化学反応（例えば有機酸、抗生物質及び酵素製剤発酵など）の発酵液は糸状或いは球状非ニュートン型物系に属し、粘度が高く、せん断希薄化など複雑なレオロジー特性を有する。この非ニュートン型物系の発酵過程は攪拌タンク構造、特に攪拌器形式の影響を大きく受け、タンク中の流体のせん断応力変化は糸状菌の成長に顕著な影響を与える。剪断が大きく、菌糸が損傷しやすく、菌糸の成長発酵に不利である：剪断が小さく、菌糸が外力の作用を受けて断裂しにくく、物質移動効率が低い。だから、良い発酵効果を得るには、様々な要素を総合的に考慮しなければならない。

アルコール発酵タンクミキサ-ミキサ設計
モデル
インペラ直径
軸の長さ
じくちょつけい
排液量
滞留時間
かきまぜつよさ
攪拌時間と均一性
かいてんそくど
かくはんこうりつ
排液方向
モータパワー
モータ回転数
モータ効率
モータ取り付け曲げモーメント
モータトルク
給油管からインペラ中心までの距離
減速機歯車油ラベル
CFDモデル図