發酵液分離時，設備選擇需依據物料特性決定。不同發酵製程可能包含乳酸菌、芽孢桿菌等微生物菌體，或含有代謝產物與懸浮固體，因此在固液分離時會面臨黏度、固體比例、處理量及溫度限制等問題。

一般發酵液固液分離製程，會依需求選擇高速管式離心機、碟式離心機或卧螺沉降離心機，分別應用於高澄清需求、小固含量連續分離，以及高固含量脫水處理。

選擇適合的離心設備，可提升菌體回收率、改善液體澄清度，並降低後續處理成本。

發酵液固液分離常見問題

發酵液的物理特性非常複雜，若僅憑感覺或單一參數選用離心設備，在現場常面臨以下嚴重的製程瓶頸：

1.菌體與微粒極度黏稠，導致離心流道堵塞：部分發酵菌株（如乳酸菌或高胞外多醣發酵液）固體極為黏稠。若選錯設備，高黏性固體容易附著並堵塞機體內部的狹窄流道。

2.固體比例跨度大，設備容易過載或效率低下：發酵液的濕狀固體體積比從 1% 到 40% 不等。固體比例過高容易造成離心機排渣機構過載卡死；固體比例過低若選錯設備，則會導致處理時間過長、耗能不符效益。

3.處理量與設備預算難以平衡：批次產量從小規模研發（100～200 公升）到大批量產（1,000 公升以上）差異巨大。若小產量採用大系統會造成投資浪費，大產量選用小設備則會變成生產瓶頸。

4.熱敏性物料受限於低溫操作條件：許多發酵液中的活性成分或活菌對溫度敏感，必須在低溫環境下進行分離。然而不同離心機對低溫運轉與極端黏度的適應能力完全不同，盲目選型容易導致設備無法順暢排渣。

發酵液離心設備三大選型原則

針對發酵液的多樣性，勝旺實業歸納出「固體比例、批次處理量、固體黏度與低溫適應性」三大評估原則，對應三款離心機進行精準匹配：

離心機選型三大黃金原則

評估原則	高速管式離心機	碟式離心機	卧螺沉降離心機
原則一：固體體積比 (濕狀)	1 ~ 3%(微量固體，追求極致澄清)	5% 以內(低固含量，連續排渣)	5 ~ 40%(高固含量，強效脫水)
原則二：批次處理量	約180 公升以內	300 公升以上	300 公升以上
原則三：耐黏度與低溫適合度	耐黏度：最高	耐黏度：較低 （碟片易堵）	耐黏度：中高 （螺旋強推）

【技術亮點】設備在「低溫」與「高黏度」下的能力評比

發酵液在低溫狀態下不一定會變黏，低溫與高黏度是兩個不同的物料變數，三款設備在評估時有不同的適用順序：

1.低溫分離適合程度：管式>碟式>卧螺

• 高溫分離時三種離心機皆可勝任；但若必須進行低溫分離，管式離心機適應性最佳，碟式次之，卧螺離心機對低溫環境限制較多。

2.耐黏度（抗黏能力）：管式>卧螺>碟式

• 當發酵固體極黏時，管式離心機無複雜機構、最耐黏；卧螺離心機憑藉強效螺旋推料，耐黏度優於碟片間隙狹窄的碟式離心機。

實戰案例決策邏輯

案例一【高黏度 + 小處理量 +不能加熱】：固體體積比約 15%、批次 90L、固體極黏。

• 決策：固體極黏且不可加熱。考量到管式離心機耐黏度高、低溫適應性最好，且能大幅精簡設備預算，建議選用高速管式離心機。

• 乳酸菌/芽孢桿菌固液分離案例、發酵液固液分離案例

案例二【低固含量 + 大處理量 + 不黏】：固體體積比約 3%、批次 500L、固體不黏。

• 決策：固體不黏且比例低，但處理量大。為了節省生產時間，建議選用碟式離心機。

• 發酵液1固液分離案例、發酵液2固液分離案例、染劑發酵液固液分離案例

案例三【高固含量 + 大處理量 + 黏度高但可加熱】：固體體積比約 10%、批次 1,000L、固體黏，可在 80℃ 下操作。

• 決策：固體比例高、處理量大且物料具黏性。在 80℃ 加熱下，選用耐黏度高且具備螺旋強推排渣能力的卧螺沉降離心機最為合適。

• 發酵液固液分離案例

製程流程

發酵液的離心分離作業，依據選定設備的不同，遵循標準化的進出料流程：

1.預洗與參數設定：根據發酵液特性與溫度條件，調整離心機轉速與進料泵浦。

2.連續進料分離：發酵液進入離心機後，在強大離心力場下進行固液快速沉降。

3.固液分離輸出：

• 高速管式：澄清液由上方連續流出，菌體/殘渣沉積於轉鼓內壁，達到批次量後停機清理。

• 碟式離心：澄清液連續輸出，菌體殘渣沉積於容渣腔，達到設定週期時自動觸發排渣。

• 卧螺沉降：澄清液由出液口排出，固體殘渣由內部螺旋連續推擠至排渣口排出。

處理效果

• 澄清度與回收率極佳：透過匹配最適離心設備，不論是取得極度透亮的發酵濾液，或是回收高濃縮度的微生物菌體，均能達到最佳分離效果。

• 生產效率顯著提升：中大產量選用碟式或卧螺離心機後，可實現連續進料與排渣，大幅縮短批次生產週期。

• 設備投資效益最大化：依據小產量高黏度與溫度限制的實際狀況選用管式離心機，避免盲目採購高單價大型設備，精準控制建置成本。

Q1：發酵液固液分離需要使用哪種離心機？

A1：發酵液固液分離需依據固體比例、黏度、處理量及澄清需求選擇適合的離心設備。由於不同發酵物料的菌體特性與操作條件差異較大，實際選型仍需搭配物料黏度、溫度及分離目標進行評估。

• 高速管式離心機：適用於固體比例約1～3%的發酵液，主要需求為高澄清度與微細菌體分離。

• 碟式離心機：適用於固體比例5%以下的物料，適合需要大流量連續進料與自動排渣的製程。

• 卧螺沉降離心機：適用於固體比例約5～40%的高固含量發酵液，適合菌體濃縮、固體脫水及連續排渣需求。

Q2：低溫分離跟高黏度是同一個概念嗎？三種離心機在低溫與抗黏表現上有何不同？

A2：兩者不同，低溫物料不一定比較黏。 評估時需分開考量設備的「低溫適合度」與「耐黏度」：

• 低溫分離適合程度：管式>碟式>卧螺。若發酵液必須在低溫下分離，管式最適合，碟式次之，卧螺離心機低溫限制較多。
• 耐黏度（抗黏能力）：管式>卧螺>碟式。當發酵固體極黏時，管式離心機流道簡潔最耐黏；卧螺離心機憑藉強效螺旋推料，耐黏度優於碟片間隙較窄的碟式離心機。

Q3：為什麼碟式離心機在處理「高黏度發酵液」時耐黏度較低？

A3：因為碟式離心機內部由數十張緊密排列的「碟片」組成，碟片之間的間隙非常狹窄。當發酵液中的固體顆粒極度黏稠時，黏性殘渣容易附著在碟片間隙中無法順暢下滑至容渣腔，進而引發流道堵塞或排渣不乾淨；反觀卧螺離心機有螺旋將黏固體強行推擠排出，因此卧螺的耐黏度會高於碟式離心機。

Q4：如果照「選型三原則」評估後，感覺有兩種離心機都適合，該怎麼做最終決定？

A4：最快且最準確的方式是進行「帶料實機測試」。發酵液的理論參數與實際離心表現常有微小差異（例如菌體顆粒彈性、低溫沉降性與極限黏度等）。勝旺實業備有高速管式、碟式與卧螺沉降離心機的專用測試機，歡迎帶料預約實測，現場直接觀察分離澄清度與排渣狀態，用真實數據做最終採購決定。

1.填寫物料資訊表：告知我們您的物料組成與目標處理量，由專員為您評估最合適的機型。

2.預約實機分離測試：不確定您的發酵液最適合哪一種離心機嗎？勝旺實業提供三款離心機的完整測試機服務！

歡迎聯繫我們預約帶料實測，我們的技術團隊將為您親自操作管式、碟式或卧螺離心機，現場評估分離澄清度、菌體回收率與處理效率，協助您找到CP值最高的分離方案。