《生物工程設(shè)備 第七章 物料處理與培養(yǎng)基制備》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物工程設(shè)備 第七章 物料處理與培養(yǎng)基制備（116頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、除雜，粉碎一 固體物料處理設(shè)備 固體物料的篩選除雜設(shè)備雜物纖維性較長的物質(zhì)，如麻繩草屑、莊稼秸稈；顆粒狀物質(zhì)，如沙子、泥土塊、小石塊等；鐵磁性物質(zhì)，如鐵釘、螺絲等。生物加工原料在很多情況下往往會混入沙土、石子甚至金屬生物加工原料在很多情況下往往會混入沙土、石子甚至金屬等雜物。進(jìn)行生產(chǎn)前，必須先將原料中混雜的雜物除去等雜物。進(jìn)行生產(chǎn)前，必須先將原料中混雜的雜物除去生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料處理設(shè)備 1) 谷物原料粗選設(shè)備 大麥粗選機(jī)工作原理生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 磁力除鐵器 固體物料處理設(shè)備 1)谷物原料粗選設(shè)備 固定形磁鋼裝置 永磁滾筒 磁鋼的排列生物

2、反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料處理設(shè)備 2) 大麥的精選設(shè)備 大麥精選機(jī) 顆粒狀的生物質(zhì)原料（如大麥、小麥）等必須進(jìn)行精選和分級，其主要顆粒狀的生物質(zhì)原料（如大麥、小麥）等必須進(jìn)行精選和分級，其主要原理是按顆粒長度進(jìn)行分級，以除去不必要的雜粒，有滾筒精選機(jī)和碟原理是按顆粒長度進(jìn)行分級，以除去不必要的雜粒，有滾筒精選機(jī)和碟片精選機(jī)兩種片精選機(jī)兩種 。碟片式精選機(jī) 工作原理 特點：工作面積大，轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)工作面積大，轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)量大，碟片損壞可以更換。量大，碟片損壞可以更換。P6f生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料處理設(shè)備 2) 大麥的精選設(shè)備 碟片式精選機(jī) 工作原理

3、特點：分離出來的雜粒含大麥較少，缺點是袋孔的利用分離出來的雜粒含大麥較少，缺點是袋孔的利用系數(shù)低，產(chǎn)量低，且工作面磨損后不能修復(fù)。系數(shù)低，產(chǎn)量低，且工作面磨損后不能修復(fù)。1234短粒長粒圖1-6 滾筒精選機(jī)工作示意圖5生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料處理設(shè)備 3) 大麥的分級設(shè)備 平板分級篩 工作原理 生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料處理設(shè)備 3)大麥的分級設(shè)備 圓筒分級篩 工作原理 圓筒分級筒優(yōu)點：設(shè)備簡單、電動機(jī)傳動比平板分級篩方便。缺點：篩面利用率少，僅為整個篩面的1/5。生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 二 固體物料粉碎設(shè)備為什么固體物料需要

4、進(jìn)行粉碎? 固體物料經(jīng)粉碎后，顆粒變小，原料的表面積顯著增大，可固體物料經(jīng)粉碎后，顆粒變小，原料的表面積顯著增大，可加速蒸煮時的溶解過程。節(jié)省蒸汽，減少能量消耗，提高淀粉加速蒸煮時的溶解過程。節(jié)省蒸汽，減少能量消耗，提高淀粉利用率，并能減少輸送管道的阻塞現(xiàn)象，便于連續(xù)化生產(chǎn)。利用率，并能減少輸送管道的阻塞現(xiàn)象，便于連續(xù)化生產(chǎn)。 生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備原料粉碎濕法粉碎濕法粉碎干法粉碎干法粉碎 濕式粉碎是將水和原料一起加入粉碎機(jī)中，從粉碎機(jī)出來時即成粉漿。這種方法無原粉粉末飛揚，車間衛(wèi)生好，缺點是粉漿必須隨產(chǎn)隨用，不宜儲藏，且耗電量較多。 干式粉碎是將干物料送入

5、粉碎機(jī)中。粉碎機(jī)包在機(jī)殼之內(nèi)，有一定的粉塵涌出來，如果不采取必要的除塵措施，車間內(nèi)會布滿灰塵。生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 1) 物料粉碎的力學(xué)分析 固體物料的粉碎按其受力情況可分以下幾種 ：擠壓破碎(a)、沖擊破碎(b)、研磨粉碎(c)、剪切破碎(d)、劈裂粉碎(e)。生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備固體物料粉碎設(shè)備 2)2)所選用粉碎機(jī)應(yīng)有基本要求：所選用粉碎機(jī)應(yīng)有基本要求： （1 1）粉碎后的物料顆粒大小要均勻；）粉碎后的物料顆粒大小要均勻； （2 2）已被粉碎的物塊，應(yīng)立即從軋壓部位排除；）已被粉碎的物塊，應(yīng)立即從軋壓部位排除；

6、（3 3）操作應(yīng)能自動化；）操作應(yīng)能自動化； （4 4）易磨損的部位應(yīng)容易更換；）易磨損的部位應(yīng)容易更換； （5 5）應(yīng)產(chǎn)生極少的粉塵，以減少環(huán)境污染；）應(yīng)產(chǎn)生極少的粉塵，以減少環(huán)境污染； （6 6）在操作發(fā)生障礙時，應(yīng)有保險裝置能使自動停車；）在操作發(fā)生障礙時，應(yīng)有保險裝置能使自動停車； （7 7）單位產(chǎn)品消耗能量要小。）單位產(chǎn)品消耗能量要小。 生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 3)粉碎設(shè)備 錘式粉碎機(jī) 錘式粉碎機(jī) 錘式粉碎機(jī)最大特點是錘式粉碎機(jī)最大特點是具有很高的破碎比（達(dá)具有很高的破碎比（達(dá)1050）這是其他粉碎機(jī)不）這是其他粉碎機(jī)不能比擬的。此外單位產(chǎn)量能能比

7、擬的。此外單位產(chǎn)量能耗低、構(gòu)造簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、耗低、構(gòu)造簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)能力高等都是錘式粉碎生產(chǎn)能力高等都是錘式粉碎機(jī)的優(yōu)點。機(jī)的優(yōu)點。 生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 3) 粉碎設(shè)備 雙轉(zhuǎn)子錘式粉碎機(jī) 雙轉(zhuǎn)子錘式粉碎機(jī)生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 3) 粉碎設(shè)備 輥式粉碎機(jī) (對輥粉碎機(jī))生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 3)粉碎設(shè)備 多輥粉碎機(jī)四輥式粉碎機(jī)六輥式粉碎機(jī)五輥式粉碎機(jī)生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料粉碎設(shè)備 3)粉碎設(shè)備 圓盤鋼磨圓盤粉碎機(jī)圓盤粉碎機(jī)圓盤粉碎機(jī)圓盤粉碎機(jī)生物

8、反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料濕法粉碎設(shè)備 4)濕法粉碎設(shè)備 主要包括輸料裝置、加料器、粉碎機(jī)和加熱器等幾部分。濕法粉碎流程的優(yōu)點： 1.消除了粉塵危害，改善了勞動環(huán)境，降低了原料消耗； 2.粉碎過程中，淀粉已開始吸水膨脹，提高了蒸煮效果； 3.粉碎后經(jīng)預(yù)熱，提高了蒸汽的利用率； 4.機(jī)器零件的磨損減少，節(jié)省了設(shè)備維修費用。生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料濕法粉碎設(shè)備 4) 濕法粉碎流程1水進(jìn)口水出口23出料進(jìn)料 圖1-17 PM-DCP磨1-磨罐2-圓釘3-轉(zhuǎn)筒生物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 固體物料濕法粉碎設(shè)備 5) 砂輪磨SM-30A型砂輪磨生

9、物反應(yīng)物料處理設(shè)備生物反應(yīng)物料處理設(shè)備 6) 6) 微細(xì)粉碎和超微細(xì)粉碎微細(xì)粉碎和超微細(xì)粉碎生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 三三 氣流輸送氣流輸送 借助強(qiáng)烈的空氣流沿管道流動，把懸浮在氣流中的物料借助強(qiáng)烈的空氣流沿管道流動，把懸浮在氣流中的物料送至所需的地方。送至所需的地方。F浮浮fFg顆粒在管道中的受力作用顆粒在管道中的受力作用應(yīng)用：應(yīng)用：輸送大麥、大米、麥芽及地瓜干等輸送大麥、大米、麥芽及地瓜干等松散物料。松散物料。優(yōu)點：優(yōu)點：設(shè)備簡單，占地面積小，費用少，設(shè)備簡單，占地面積小，費用少，輸送能力和輸送距離的可調(diào)性大，管理簡便，輸送能力和輸送距離的可調(diào)性大，管理簡便，易于實現(xiàn)自動化

10、。易于實現(xiàn)自動化。缺點：缺點：動力消耗比較大，不適于輸送潮濕動力消耗比較大，不適于輸送潮濕的和粘滯的物料。的和粘滯的物料。生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 1. 1.氣流輸送流程氣流輸送流程 根據(jù)設(shè)備組合不同，氣流輸送裝置可分為真空輸送、壓根據(jù)設(shè)備組合不同，氣流輸送裝置可分為真空輸送、壓力輸送和壓力真空輸送。力輸送和壓力真空輸送。 真空輸送真空輸送生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 氣流輸送流程氣流輸送流程 壓力輸送壓力輸送 壓力真空輸送壓力真空輸送生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 氣流輸送流程氣流輸送流程如何選擇輸送方式？如何選擇輸送方式？ 選擇輸送方式時，應(yīng)根據(jù)物料的

11、特性、輸送量、輸送距離、線路狀選擇輸送方式時，應(yīng)根據(jù)物料的特性、輸送量、輸送距離、線路狀況、動力消耗等因素，綜合進(jìn)行考慮。一般對于大麥、大米等松散的粒況、動力消耗等因素，綜合進(jìn)行考慮。一般對于大麥、大米等松散的粒狀物料，最適宜用氣流輸送；而較大的塊狀物料或過細(xì)的粉狀物料，氣狀物料，最適宜用氣流輸送；而較大的塊狀物料或過細(xì)的粉狀物料，氣流輸送時困難較大。輸送量大且能連續(xù)運行的操作，宜用氣流輸送；輸流輸送時困難較大。輸送量大且能連續(xù)運行的操作，宜用氣流輸送；輸送量少且是間歇操作的，不宜用氣流輸送。對短距離輸送，宜用低壓壓送量少且是間歇操作的，不宜用氣流輸送。對短距離輸送，宜用低壓壓送；長距離輸送，

12、則以高壓壓送有利。送；長距離輸送，則以高壓壓送有利。生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 2. 2. 物料分離裝置物料分離裝置 旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 2. 2.物料分離裝置物料分離裝置 重力式分離器（沉降器）重力式分離器（沉降器）物料篩筒氣流出口生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 3. 3.空氣除塵裝置空氣除塵裝置 空氣除塵器的作用：空氣除塵器的作用：回收粉狀物料，減少損失；凈化回收粉狀物料，減少損失；凈化排放空氣；防止塵粒損壞真空泵。排放空氣；防止塵粒損壞真空泵。常用空氣除塵器：常用空氣除塵器：旋風(fēng)分離器、袋濾器和濕式除塵器。旋風(fēng)分離器、袋濾

13、器和濕式除塵器。生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備生物反應(yīng)物料輸送設(shè)備 3. 3.空氣除塵裝置空氣除塵裝置 袋濾器袋濾器 濕式除塵器濕式除塵器 糖蜜是制糖廠的一種，里面含有，是一種非結(jié)晶糖分，因其本身就含有相當(dāng)數(shù)量的，無需糖化，因此是微生物工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的良好原料 由于原糖蜜的濃度一般都在由于原糖蜜的濃度一般都在以上，以上，物質(zhì)與物質(zhì)與多，產(chǎn)酸多，產(chǎn)酸多。多。 糖蜜發(fā)酵前需進(jìn)行等處理過程P51第二節(jié)第二節(jié) 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備v 1. 1.糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清 間歇式稀釋器間歇式稀釋器 通常為一敞口容器，內(nèi)安有攪拌裝置或用通風(fēng)代替攪拌，通常為一敞口容器

14、，內(nèi)安有攪拌裝置或用通風(fēng)代替攪拌，使糖蜜與水達(dá)到均勻稀釋。使糖蜜與水達(dá)到均勻稀釋。 糖蜜稀釋器糖蜜稀釋器 糖蜜連續(xù)稀釋器糖蜜連續(xù)稀釋器 水平式連續(xù)稀釋器：水平式連續(xù)稀釋器：主體為一圓筒形水平管，沿管長在管主體為一圓筒形水平管，沿管長在管內(nèi)裝有若干隔板和篩板，將其分成若干空段。內(nèi)裝有若干隔板和篩板，將其分成若干空段。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備v 1. 1.糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備v 1. 1.糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清 糖蜜連續(xù)稀釋器糖蜜連續(xù)稀釋器 立式連續(xù)稀釋器立式連續(xù)稀釋器 錯板式連

15、續(xù)稀釋器錯板式連續(xù)稀釋器液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備v 1. 1.糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清 糖蜜連續(xù)稀釋器糖蜜連續(xù)稀釋器 膨縮式連續(xù)稀釋器膨縮式連續(xù)稀釋器 變管徑式連續(xù)稀釋器變管徑式連續(xù)稀釋器圖2-31錯板式 連續(xù)稀釋器圖2-32 脹縮式 連續(xù)稀釋器官圖2-33 變管徑式 連續(xù)稀釋器蒸汽糖蜜水營養(yǎng)液糖液糖液糖液糖蜜水蒸汽營養(yǎng)液營養(yǎng)液蒸汽水糖蜜 P52 糖蜜原料的澄清的目的是使原料中的糖蜜原料的澄清的目的是使原料中的沉沉淀同時進(jìn)行滅菌，以達(dá)到發(fā)酵的要求。淀同時進(jìn)行滅菌，以達(dá)到發(fā)酵的要求。 糖蜜原料的澄清方法有以下幾種：糖蜜原料的澄清方法有以下幾種： A、加

16、酸通用處理法、加酸通用處理法 B、熱酸處理法、熱酸處理法 C、絮凝劑澄清處理法、絮凝劑澄清處理法P53澄清罐液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備v 2. 2.淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備 P34P34液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 罐式連續(xù)蒸煮罐式連續(xù)蒸煮 蒸煮溫度可高可低，節(jié)約能耗；設(shè)備簡單，操作容易，蒸煮溫度可高可低，節(jié)約能耗；設(shè)備簡單，操作容易，制造方便。制造方便。v 2. 2.淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備 1)蒸煮設(shè)備蒸煮設(shè)備 多采用連續(xù)式蒸煮，有低溫長時間的罐式連續(xù)蒸煮，中溫多采用連續(xù)式蒸煮，有低溫長時間的

17、罐式連續(xù)蒸煮，中溫的柱式連續(xù)蒸煮和高溫短時間的管式連續(xù)蒸煮。的柱式連續(xù)蒸煮和高溫短時間的管式連續(xù)蒸煮。96 213578蒸煮 廢氣 去發(fā)酵罐10冷水4圖2-12 連續(xù)糖化工藝工程1-后熟罐 2-真空罐 3-混合冷凝器 4-水密封池 5-真空蒸發(fā)罐 6-糖化鍋 7-硫酸罐 8-液曲罐 9-轉(zhuǎn)料泵 10-噴淋冷卻器P34(1)連續(xù)蒸煮糖化一般不需加水，它的濃度就能滿足工藝的要求。 (2)其余各項工藝指標(biāo)控制，基本上和間歇糖化相同，糖化時間略偏低，大約為2030分鐘，糖化效率為2840(過高出現(xiàn)糖抑制) (3)高糖化速度降低葡萄糖效應(yīng)，和滲透壓問題P34 2.2.柱式連續(xù)蒸煮設(shè)備柱式連續(xù)蒸煮設(shè)備 P

18、36結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由三層三層組成，內(nèi)層和中層有許多，各層套管都用法蘭連接，以便拆卸。 ：內(nèi)、外層管進(jìn)內(nèi)、外層管進(jìn)入入，穿過小孔，由于蒸汽從側(cè)噴射，接觸均勻，加熱比較全面，故能在很短時間就達(dá)到蒸煮溫度145150。 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)-小孔小孔小孔方向、孔徑、數(shù)量，“有效加熱段” 3.3.管式連續(xù)蒸煮設(shè)備管式連續(xù)蒸煮設(shè)備2010圖2-17 管式連續(xù)蒸煮設(shè)備流程圖1817161911761512131412895436-粉漿罐粉漿罐 8-預(yù)熱鍋預(yù)熱鍋 9-近料控制閥近料控制閥 10-過濾器過濾器 11-泥漿泵泥漿泵 12-單單向閥向閥 13-三套管加熱器三套管加熱器 14-蒸煮管道蒸煮管道 15-壓力控

19、制閥壓力控制閥 16-后熟器后熟器 17-蒸汽分離器蒸汽分離器 18-真空冷凝器真空冷凝器 19-蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器 20-糖化鍋糖化鍋P373.3.管式連續(xù)蒸煮設(shè)備管式連續(xù)蒸煮設(shè)備 三套管加熱器、蒸煮管、后熟器三套管加熱器、蒸煮管、后熟器及汽液分離器及汽液分離器 物料結(jié)物料結(jié)在在充分混充分混合，合，然后再通過，然后再通過產(chǎn)生壓力的間歇上升和下降，使產(chǎn)生壓力的間歇上升和下降，使醪液發(fā)生醪液發(fā)生，等等，進(jìn)行快速蒸煮，進(jìn)行快速蒸煮。 (P37噴射液化、管道蒸煮 真空冷卻真空冷卻：物料在一定真空度下蒸發(fā)部分水，物料在一定真空度下蒸發(fā)部分水，需要汽化潛熱，取自料液本身，因而料液很快被需要汽化潛熱，取

20、自料液本身，因而料液很快被冷卻到真空相應(yīng)的溫度。冷卻到真空相應(yīng)的溫度。 真空冷卻器中真空度產(chǎn)生：一般要借助于水力真空冷卻器中真空度產(chǎn)生：一般要借助于水力噴射泵或蒸汽噴射泵，連續(xù)地抽去真空冷卻器中噴射泵或蒸汽噴射泵，連續(xù)地抽去真空冷卻器中的二次蒸汽。的二次蒸汽。 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 2)真空冷卻器真空冷卻器P40 1. 指醪液在一定的真指醪液在一定的真空度下（即醪液進(jìn)入負(fù)空度下（即醪液進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)）本身壓狀態(tài)）本身（二次蒸氣）；（二次蒸氣）； ，這樣便，這樣便，因而醪液很快冷到與真因而醪液很快冷到與真空度相應(yīng)的溫度，這種空度相應(yīng)的溫度，這種醪液冷卻法就稱為真空醪

21、液冷卻法就稱為真空冷卻。冷卻。 P40液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 真空冷卻器真空冷卻器真空冷卻裝置圖真空冷卻裝置圖12345為了更完全地從料液中分離蒸汽，真空冷卻器中蒸為了更完全地從料液中分離蒸汽，真空冷卻器中蒸汽上升速度不應(yīng)超過汽上升速度不應(yīng)超過1ms，醪液在下降管中流速，醪液在下降管中流速為為0.80.5ms。 2.真空冷卻器 (1)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成冷卻器、冷卻器、模式塔、噴射器模式塔、噴射器 (2)工作工作 醪液由醪液由方向進(jìn)方向進(jìn)入，在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)被入，在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)被甩向四周沿壁下流，從錐甩向四周沿壁下流，從錐底排醪口排出，底排醪口排出， 頂中頂中心有二次蒸汽出口，

22、連接心有二次蒸汽出口，連接，用冷水在膜式塔，用冷水在膜式塔中冷凝二次蒸汽，中冷凝二次蒸汽， 不不凝氣體經(jīng)真空泵或蒸汽噴凝氣體經(jīng)真空泵或蒸汽噴射器抽走，造成器內(nèi)真空射器抽走，造成器內(nèi)真空。123至糖化鍋蒸汽空氣混合氣體料液冷水 圖2-18 真空冷卻器1-真空冷卻器 2-膜式塔 3-噴射器P40液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備3)3)糖化設(shè)備糖化設(shè)備 連續(xù)糖化罐連續(xù)糖化罐 把已將溫至把已將溫至60606262的糊化醪，與糖化醪液或曲乳液混合，將的糊化醪，與糖化醪液或曲乳液混合，將6060下下維持維持303045min45min，保持流動狀態(tài)，使淀粉在酶的作用下變成可發(fā)酵性糖。，

23、保持流動狀態(tài)，使淀粉在酶的作用下變成可發(fā)酵性糖。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備3) 3) 糖化設(shè)備糖化設(shè)備 真空糖化裝置真空糖化裝置優(yōu)點：優(yōu)點：真空糖化器既真空糖化器既是蒸發(fā)冷卻器，又是糖是蒸發(fā)冷卻器，又是糖化器，簡化了設(shè)備?；鳎喕嗽O(shè)備。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 4) 4)啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備 兩器組合：僅由糖化鍋兼麥汁過濾槽和糊化鍋兼煮沸鍋兩兩器組合：僅由糖化鍋兼麥汁過濾槽和糊化鍋兼煮沸鍋兩鍋組成。用于鍋組成。用于小型啤酒廠小型啤酒廠；四器組合：四器為糊化鍋、糖化鍋、過濾槽和麥汁蒸煮鍋；四器組合：四器為糊化鍋、糖

24、化鍋、過濾槽和麥汁蒸煮鍋；六器組合：在四器的基礎(chǔ)上，增加一只過濾槽和一只麥汁六器組合：在四器的基礎(chǔ)上，增加一只過濾槽和一只麥汁煮沸鍋；或兩只糖化糊化兩用鍋，兩只過濾槽和兩只麥煮沸鍋；或兩只糖化糊化兩用鍋，兩只過濾槽和兩只麥汁蒸煮鍋。汁蒸煮鍋。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 4) 4)啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備 糊化鍋糊化鍋 球形鍋中麥芽汁的循環(huán)圖球形鍋中麥芽汁的循環(huán)圖f1f2h1h2液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備4) 4) 啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備 糖化鍋糖化鍋 使麥芽糖與水混合，并使麥芽糖與水混合，并保持一定溫

25、度進(jìn)行蛋白質(zhì)保持一定溫度進(jìn)行蛋白質(zhì)分解和淀粉糖化。分解和淀粉糖化。糖化設(shè)備 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 4) 4)啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備 麥芽汁煮沸鍋麥芽汁煮沸鍋 又稱煮沸鍋或稱濃縮鍋，又稱煮沸鍋或稱濃縮鍋，用于麥汁的煮沸和濃縮，用于麥汁的煮沸和濃縮，把麥汁中多余水分蒸發(fā)，把麥汁中多余水分蒸發(fā)，使麥汁達(dá)到要求濃度，并使麥汁達(dá)到要求濃度，并加入酒花，浸出酒花中的加入酒花，浸出酒花中的苦味及芳香物質(zhì)；還有加苦味及芳香物質(zhì)；還有加熱凝固蛋白質(zhì)、滅菌、滅熱凝固蛋白質(zhì)、滅菌、滅酶的作用。酶的作用。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 麥芽汁

26、煮沸鍋麥芽汁煮沸鍋有列管式內(nèi)加有列管式內(nèi)加熱器的煮沸鍋熱器的煮沸鍋具兩段內(nèi)加具兩段內(nèi)加熱器的煮沸鍋熱器的煮沸鍋煮沸鍋與外加熱煮沸鍋與外加熱器的組合方式器的組合方式1煮沸鍋與外加熱煮沸鍋與外加熱器的組合方式器的組合方式2煮沸（加啤酒花） 麥汁煮沸熱能回收系統(tǒng)麥汁煮沸熱能回收系統(tǒng) 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 糖化醪過濾槽糖化醪過濾槽平底篩過慮槽平底篩過慮槽快速過慮槽快速過慮槽過濾槽耕糟裝置 過濾槽底及傳動系統(tǒng)過濾槽底及傳動系統(tǒng) 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備啤酒釀造工藝流程啤酒釀造工藝流程液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 3. 3

27、.液體培養(yǎng)基的滅菌液體培養(yǎng)基的滅菌 滅菌：指用物理或化學(xué)方法殺滅或除去物料及設(shè)備中所有有生命物質(zhì)的滅菌：指用物理或化學(xué)方法殺滅或除去物料及設(shè)備中所有有生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝過程。技術(shù)或工藝過程。 常用的滅菌方法有：常用的滅菌方法有： (1) (1)化學(xué)試劑滅菌：常用試劑有甲醛、氯、高錳酸鉀、環(huán)氧乙烷等；化學(xué)試劑滅菌：常用試劑有甲醛、氯、高錳酸鉀、環(huán)氧乙烷等； （2 2）射線滅菌：）射線滅菌：x-射線射線、 -射線射線、紫外線；紫外線； （3 3）干熱滅菌；）干熱滅菌； （4 4）濕熱滅菌；）濕熱滅菌； （5 5）過濾除菌）過濾除菌濕熱滅菌濕熱滅菌 1) 1)培養(yǎng)基熱滅菌的動力學(xué)培養(yǎng)基熱滅菌的動力

28、學(xué)液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 細(xì)菌死亡的活化能與培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的活化能細(xì)菌死亡的活化能與培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的活化能 可見，細(xì)胞死亡的活化能比培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分破壞的活化能可見，細(xì)胞死亡的活化能比培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分破壞的活化能大得多，所以細(xì)菌的死亡速率要比營養(yǎng)成分的破壞速率快得多。大得多，所以細(xì)菌的死亡速率要比營養(yǎng)成分的破壞速率快得多。 采用濕熱法對液體培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時，采用高溫短時間的滅采用濕熱法對液體培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時，采用高溫短時間的滅菌方法，以減少營養(yǎng)成分的破壞。菌方法，以減少營養(yǎng)成分的破壞。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 2) 2)影響培養(yǎng)

29、基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素 1. 1.滅菌效果和營養(yǎng)成分的保持滅菌效果和營養(yǎng)成分的保持 2.pH 2.pH的影響的影響 3. 3.培養(yǎng)基成分的影響培養(yǎng)基成分的影響 4. 4.起泡起泡 5. 5.顆粒顆粒液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 3) 培養(yǎng)基及發(fā)酵設(shè)備的滅菌培養(yǎng)基及發(fā)酵設(shè)備的滅菌 分批滅菌（實罐滅菌或?qū)嵪┓峙鷾缇▽嵐逌缇驅(qū)嵪?空罐滅菌（空消）空罐滅菌（空消） 連續(xù)滅菌（連消）連續(xù)滅菌（連消） 過濾器及管道滅菌過濾器及管道滅菌液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 分批滅菌（實罐滅菌）分批滅菌（實罐滅菌） 實罐滅菌：將培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中用蒸汽

30、加熱，實罐滅菌：將培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中用蒸汽加熱，達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后，維持一定時達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后，維持一定時間，再冷卻到發(fā)間，再冷卻到發(fā)酵溫度，然后接種發(fā)酵，又稱分批滅菌。酵溫度，然后接種發(fā)酵，又稱分批滅菌。 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 分批滅菌（實罐滅菌）分批滅菌（實罐滅菌）要保證分批滅菌的成功，必須有：要保證分批滅菌的成功，必須有：1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，焊縫及軸封裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，焊縫及軸封裝置可靠，蛇管無穿孔現(xiàn)象的發(fā)酵罐；可靠，蛇管無穿孔現(xiàn)象的發(fā)酵罐；2.壓力穩(wěn)定的蒸汽；壓力穩(wěn)定的蒸汽；3.合理的操作方法。合理的操作方法。液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及

31、殺菌設(shè)備 分批滅菌（實罐滅菌）分批滅菌（實罐滅菌） 滅菌時間的計算滅菌時間的計算例：例：有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝培養(yǎng)基有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝培養(yǎng)基40m2，在，在121的溫度下進(jìn)行實罐滅菌。的溫度下進(jìn)行實罐滅菌。設(shè)每毫升培養(yǎng)基含有耐熱菌的芽孢設(shè)每毫升培養(yǎng)基含有耐熱菌的芽孢2107個，在個，在121 時的滅菌速率常時的滅菌速率常數(shù)為數(shù)為0.0287s-1。試求滅菌失敗的機(jī)率為。試求滅菌失敗的機(jī)率為0.001所需的時間。所需的時間。解：解：(min)9 .23ln1)(0287. 0(001. 0)(10810210400114760SSNNktskNN個）個液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備

32、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌有以下優(yōu)點：培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌有以下優(yōu)點：（1 1） 提高產(chǎn)量，設(shè)備利用率高。提高產(chǎn)量，設(shè)備利用率高。（2 2）與分批滅菌比較，培養(yǎng)液受熱時間短，培養(yǎng)基中營養(yǎng)）與分批滅菌比較，培養(yǎng)液受熱時間短，培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分破壞較少。成分破壞較少。（3 3）產(chǎn)品質(zhì)量較容易控制；蒸汽負(fù)荷均衡，操作方便。）產(chǎn)品質(zhì)量較容易控制；蒸汽負(fù)荷均衡，操作方便。（4 4）降低了勞動強(qiáng)度，適用于自動控制。）降低了勞動強(qiáng)度，適用于自動控制。 連續(xù)滅菌流程連續(xù)滅菌流程液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 連續(xù)滅菌流程連續(xù)滅菌流程 圖2-4 連續(xù)滅菌設(shè)備流程示意圖1-配料罐（拌料罐）2-蒸汽入口 3-

33、連消塔 4-維持罐 5-培養(yǎng)基出口 6-噴淋冷卻 7-冷卻水12345676070 126132 4050 8-25min配料預(yù)熱罐（作用有2）連消塔（作用有2）維持罐（作用有1）冷卻管（作用有1）(1)結(jié)構(gòu)組成配料預(yù)熱罐（預(yù)熱、消聲） 連消塔(迅速接觸、加熱) 維持罐 冷卻管(冷卻到4050)圖2-7 連消塔的構(gòu)造 培養(yǎng)液蒸汽培養(yǎng)液 ：雙套管式加熱器，內(nèi)層為蒸汽管導(dǎo)管，壁上開孔，外層為料液管。孔距應(yīng)從上到下減少，使蒸汽較為均勻,45O向下傾斜開孔：停留時間一般取2030s；線速度要求0.1m/s。 : : 高大、生產(chǎn)加工安裝不便高大、生產(chǎn)加工安裝不便130-140孔徑6mm 圖2-4 連續(xù)滅

34、菌設(shè)備流程示意圖1-配料罐（拌料罐）2-蒸汽入口 3-連消塔 4-維持罐 5-培養(yǎng)基出口 6-噴淋冷卻 7-冷卻水12345676070 126132 4050 8-25min配料預(yù)熱罐（作用有2）連消塔（作用有2）維持罐（作用有1）冷卻管（作用有1）(1)結(jié)構(gòu)組成配料預(yù)熱罐（預(yù)熱、消聲） 連消塔(迅速接觸、加熱) 維持罐 冷卻管(冷卻到4050)圖2-7 連消塔的構(gòu)造 培養(yǎng)液蒸汽培養(yǎng)液 ：雙套管式加熱器，內(nèi)層為蒸汽管導(dǎo)管，壁上開孔，外層為料液管?？拙鄳?yīng)從上到下減少，使蒸汽較為均勻,45O向下傾斜開孔：停留時間一般取2030s；線速度要求0.1m/s。 : : 高大、生產(chǎn)加工安裝不便高大、生產(chǎn)

35、加工安裝不便130-140孔徑6mm 培養(yǎng)基從中間管噴入，蒸汽從管外環(huán)隙同時噴入，在器內(nèi)進(jìn)行混合，為增加混合效果，器內(nèi)設(shè)置一塊弧形擋板 圖2-8 連消器的構(gòu)造出料口排液口蒸汽進(jìn)口進(jìn)料口圖2-5 加熱-真空冷卻連續(xù)滅菌流程生培養(yǎng)液蒸汽噴射加熱器維持管膨脹閥急聚蒸發(fā)室滅菌好的培養(yǎng)液真空 是蒸汽和料液，加熱是在完成 噴射加熱器 維持管 閃蒸室（彎曲）7080 140 先進(jìn)先出 出料泵？簡單的噴射式加熱器 僅是一個噴嘴裝置，蒸汽由噴嘴噴出，料液從側(cè)面進(jìn)入器內(nèi)而被蒸汽加熱。 是一種在下游具有的噴射加熱器。此種加熱器料液在中間進(jìn)入，蒸汽則在周圍環(huán)隙中進(jìn)入，同時下游有一個擴(kuò)大室，此種加熱器結(jié)構(gòu)簡單，輕巧省料

36、，且在操作過程中無噪聲。 圖2-10 噴射加熱器示意圖1-噴嘴 2-吸入口 3-吸入室 4-混合噴嘴 5-混合段 6-擴(kuò)大管料液已加熱料液 2 3 4 5 6 簡單帶擴(kuò)大室 采用了薄板換熱器薄板換熱器為培養(yǎng)液的和。 蒸汽加熱段使培養(yǎng)液的溫度升高，經(jīng)維持段保溫一段時間，然后在薄板換熱器的另一段冷卻，使培養(yǎng)基的預(yù)熱、加熱滅菌及冷卻過程可在同一設(shè)備內(nèi)完成。 薄板式換熱器、維持管噴淋式蛇管換熱器 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 連續(xù)滅菌流程連續(xù)滅菌流程 滅菌時間的計算滅菌時間的計算例：例：有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝培養(yǎng)基有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝培養(yǎng)基40m2，在，在131的溫度下進(jìn)行連續(xù)滅菌。的溫度下進(jìn)行連續(xù)滅菌。設(shè)每毫升培養(yǎng)基含有耐熱菌的芽孢設(shè)每毫升培養(yǎng)基含有耐熱菌的芽孢2107個，在個，在131 時的滅菌速率常時的滅菌速率常數(shù)為數(shù)為0.25s-1。試求滅菌失敗的機(jī)率為。試求滅菌失敗的機(jī)率為0.001所需的時間。所需的時間。解：解：液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備 連續(xù)滅菌流程連續(xù)滅菌流程(min)7 . 2ln1)(25. 0(001. 0)(10810210400114760 SSNNktskNN個）個）個個