培養(yǎng)基的制備設備

1、第第2 2章章 培養(yǎng)基制備設備培養(yǎng)基制備設備一、糊化鍋一、糊化鍋二、糖化鍋二、糖化鍋三、過濾槽三、過濾槽四、煮沸鍋四、煮沸鍋2.12.1 培養(yǎng)基制備設備培養(yǎng)基制備設備糖化車間工作任務糖化車間工作任務u輔助原料的輔助原料的糊化糊化u主輔原料的主輔原料的糖化糖化u糖化醪液的糖化醪液的過濾過濾u麥芽汁的麥芽汁的煮沸煮沸設備組合方式設備組合方式u兩器組合：兩器組合：糖化鍋兼過濾槽、糊化鍋兼煮沸鍋糖化鍋兼過濾槽、糊化鍋兼煮沸鍋u四器組合：四器組合：糊化鍋、糖化鍋、過濾槽、煮沸鍋糊化鍋、糖化鍋、過濾槽、煮沸鍋u六器組合：六器組合：在四器的基礎上，增加一只過濾槽在四器的基礎上，增加一只過濾槽 和一只煮沸鍋和

2、一只煮沸鍋一、糊化鍋一、糊化鍋 圖2-34 糊化鍋大米粉進口 2-熱水進口 3-攪拌器 4-加熱蒸汽管進口 5-蒸汽冷凝水出口 6-糊化醪出口 7-不凝性氣體出口 8-耳架 9-麥芽粉液或糖化醪入口 10-環(huán)形槽 11-污水排出口管 12-風門大米粉熱水 污水糖 化 醪1234798121110作用：作用：加熱煮沸加熱煮沸 輔助原料輔助原料 使淀粉液化使淀粉液化構造：構造：鍋底夾套間接加熱鍋底夾套間接加熱 攪拌器靠近傳熱面攪拌器靠近傳熱面 弧形頂蓋接升氣筒弧形頂蓋接升氣筒 環(huán)形集水槽環(huán)形集水槽二、糖化鍋二、糖化鍋作用：作用：使麥芽粉與水混合使麥芽粉與水混合 保持一定溫度進行保持一定溫度進行 蛋

3、白質分解和淀粉蛋白質分解和淀粉 糖化糖化構造：構造：攪拌器靠近鍋底攪拌器靠近鍋底 弧形頂蓋接升氣筒弧形頂蓋接升氣筒 環(huán)形集水槽環(huán)形集水槽三、過濾槽三、過濾槽冷凝水出1/2蒸汽進1/2蒸汽進出料進料冷熱水進口冷凝水出12345789101112131415 圖2-38 糖化醪過濾槽1-油壓缸 2-出槽口 3-減速箱 4-變速箱 5-耕槽裝置 6-電動機 8-射水槽 9-槽體 10-入孔雙拉門 11-入孔單拉門 12-槽蓋 13 下粉筒 14 排汽管 15-筒形風帽6平底篩過濾槽平底篩過濾槽作用：作用：用于糖化醪用于糖化醪 液的過濾液的過濾類型：類型：u平底篩過濾槽平底篩過濾槽u快速過濾槽快速過濾

4、槽快速過濾槽快速過濾槽四、煮沸鍋四、煮沸鍋麥汁出口麥汁入口冷熱水進口冷凝水出123467891011 圖2-37 麥牙煮沸鍋1-電動機 2-減速箱 3-出料閥 4-攪拌裝置 5-鍋體 6-液量標尺7-入孔雙拉門 8-鍋蓋 9-排氣管 10-筒形風帽 11-入孔單拉門夾套加熱式夾套加熱式 煮沸鍋煮沸鍋作用：作用：u煮沸和煮沸和濃縮濃縮麥芽汁，麥芽汁，使麥汁達到要求濃度使麥汁達到要求濃度u浸出浸出酒花中的苦味及酒花中的苦味及芳香物質芳香物質u加熱凝固蛋白質、加熱凝固蛋白質、滅滅菌、滅酶菌、滅酶類型：類型：夾套加熱夾套加熱 內加熱式內加熱式 外加熱式外加熱式 有列管式內加有列管式內加熱器的煮沸鍋熱器

5、的煮沸鍋具兩段內加具兩段內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22.1.2 2.1.2 葡萄糖制備設備葡萄糖制備設備一、酸解設備一、酸解設備二、酶解設備二、酶解設備制糖方法制糖方法 l酸解法酸解法l酶解法酶解法l酸酶結合法酸酶結合法一、酸解設備一、酸解設備加壓水解糖化罐加壓水解糖化罐612345蒸汽蒸汽 圖2-39 糖化罐構造圖1-淀粉乳管 2-噴出管 3-蒸汽排出管 4-安全閥 5-入孔 6-酸管管道水解糖化設備管道水解糖化設備l用蒸汽加熱后的淀粉乳流過管道，使淀粉用蒸汽加熱后的淀粉乳流過管道，使

6、淀粉乳糊化、糖化乳糊化、糖化235674蒸汽蒸汽糖化液淀粉酸水 圖2-40 直接加熱式管道糖化設備1-混合桶 2-加熱器 3-進料罐 4-放料閥 5-急驟蒸發(fā)器 6-糖化管 7-泵23654中和區(qū)蒸汽糖化液冷卻水蒸汽溶液Na CO 圖2-41 糖化管道示意圖1-淀粉乳 2-泵 3-糖化管 4-閥 5-急驟蒸發(fā)器 6-加熱管淀粉乳蒸汽ooo圖2-42 間接式加熱管構造示意圖淀粉乳酸蒸汽4糖化液32蒸汽 圖2-43 糖化管設備示意圖1-攪拌器 2-糖化管 3-急驟蒸發(fā)器 4-閥 5-加熱器 6，7-泵1765二、酶解設備二、酶解設備l分為液化和分為液化和糖化兩步糖化兩步液化液化 u升溫液化法升溫液

7、化法u高溫液化法高溫液化法u噴射液化法噴射液化法液化桶噴射液化器進料桶淀粉乳桶出料控制蒸汽溫度控制淀粉乳圖2-45 噴射液化設備流程圖噴射液化器構造噴射液化器構造加 熱 處 理真 空快 速 冷 卻淀 粉 乳液 化 酶蒸 汽 冷 卻水液 化冷 卻糖 化 酶酸泵蒸 汽冷 凝 水液 化 酶糖 化過 濾圖2-48 管 道3-段 連 續(xù) 液 化 流 程 圖糖化糖化MM1234566789101112131415161718水蒸氣淀粉堿液氯化鈣淀粉酶回流糖化酶圖2-49 雙酶法制糖工藝流程圖1-調漿配料槽 2，8-過濾器 3，9，14，17-泵 4，10-噴射加熱器 5-緩沖器 6-液化層流罐 7-液化液

8、貯槽 11-滅酶罐 12-板式換熱器 13-糖化罐 15-壓濾機 16-糖化暫貯槽 18-貯糖槽壓壓緊緊板板中間隔板中間隔板和接管和接管支架支架固定板固定板換熱板換熱板密封墊片密封墊片冷熱冷熱流體流體進出進出管口管口壓緊螺桿壓緊螺桿罐式連續(xù)蒸煮糖化流程罐式連續(xù)蒸煮糖化流程2010圖2-17 管式連續(xù)蒸煮設備流程圖1817161911761512131412895431-1-輸送機輸送機 2- 2-斗式提升機斗式提升機 3- 3-貯料斗貯料斗 4- 4-錘式粉碎機錘式粉碎機 5- 5-螺旋輸送機螺旋輸送機 6- 6-粉漿罐粉漿罐 7- 7-泵泵 8- 8-預熱鍋預熱鍋9-9-近料控制閥近料控制閥

9、 10- 10-過濾器過濾器 11- 11-泥漿泵泥漿泵 12- 12-單向閥單向閥 13- 13-三套管加熱器三套管加熱器 14- 14-蒸煮管道蒸煮管道 15-15-壓力控制閥壓力控制閥 16- 16-后熟器后熟器 17- 17-蒸汽分離器蒸汽分離器 18- 18-真空冷凝器真空冷凝器 19- 19-蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器 20- 20-糖化鍋糖化鍋 管式連續(xù)蒸煮糖化流程管式連續(xù)蒸煮糖化流程3圖2-15 柱式連續(xù)蒸煮流程圖1-粉漿罐 2-泵 3-加熱器 4-緩沖器 5-柱子 6-后熟器1245555566柱式連續(xù)蒸煮糖化流程柱式連續(xù)蒸煮糖化流程發(fā)酵罐發(fā)酵罐蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽冷卻水冷卻水無菌培養(yǎng)

10、基無菌培養(yǎng)基預熱罐預熱罐 連消泵連消泵 加熱器加熱器維持罐維持罐冷卻管冷卻管連續(xù)滅菌的基本設備連續(xù)滅菌的基本設備配料罐配料罐送料泵送料泵2.2 培養(yǎng)基的滅菌及冷卻設備 連續(xù)滅菌的流程與設備連續(xù)滅菌的流程與設備（1 1）配料預熱罐，）配料預熱罐，將配制好的料液預熱到將配制好的料液預熱到7575 90 90 以免連續(xù)滅菌時由于料液與蒸汽溫度相差過大而產生以免連續(xù)滅菌時由于料液與蒸汽溫度相差過大而產生水汽撞擊聲；水汽撞擊聲；（2 2）加熱器，）加熱器，用高溫蒸汽使料液用高溫蒸汽使料液溫度很快升高到滅溫度很快升高到滅菌溫度（菌溫度（130130 140140），目前使用最廣泛的加熱器有），目前使用最廣

11、泛的加熱器有塔式加熱器和噴射式加熱器。塔式加熱器和噴射式加熱器。塔式加熱器塔式加熱器用內外兩根管子套合組成，內管開有45向下傾斜的小孔，孔徑一般為6mm，蒸汽由此噴出。小孔在導入管上的分布是上稀下密，使蒸汽較為均勻。培養(yǎng)基由塔底進入，與 小孔中噴出的蒸汽連續(xù)混合后在塔上部流出。培養(yǎng)基在塔內停留時間一般取2030s；線速度要求0.1m/s。這種連消塔比較高大，鉆孔、加工、安裝等均不便。塔式加熱器塔式加熱器噴射式加熱器噴射式加熱器改進后的噴射式加熱器噴射式加熱器，培養(yǎng)基以較高流速從中間管噴入，蒸汽從管外環(huán)隙同時噴入，在器內進行混合，為了增加混合效果，器內設置一塊弧形擋板。（3 3）維持罐，）維持罐

12、，由于加熱器加熱的時間很短，光由于加熱器加熱的時間很短，光靠這段時間的滅菌是不夠的，維持罐起保溫滅靠這段時間的滅菌是不夠的，維持罐起保溫滅菌作用，使加熱后的培養(yǎng)基在維持設備中保溫菌作用，使加熱后的培養(yǎng)基在維持設備中保溫停留一段時間，以達到滅菌目的。要求該設備停留一段時間，以達到滅菌目的。要求該設備物料返混要小，外壁用保溫材料保溫。物料返混要小，外壁用保溫材料保溫。（4 4）冷卻設備，）冷卻設備，培養(yǎng)基在完成滅菌后，要求快速培養(yǎng)基在完成滅菌后，要求快速冷卻到發(fā)酵工藝規(guī)定的溫度。冷卻設備要求嚴密冷卻到發(fā)酵工藝規(guī)定的溫度。冷卻設備要求嚴密性好，冷卻效率高。目前工業(yè)化微生物發(fā)酵企業(yè)性好，冷卻效率高。目

13、前工業(yè)化微生物發(fā)酵企業(yè)都采用都采用真空冷卻器、噴淋冷卻器和螺旋板換熱器真空冷卻器、噴淋冷卻器和螺旋板換熱器。冷卻器內是真空，培養(yǎng)基進入后，壓力驟降，急速蒸發(fā)，所產生的二次蒸汽從頂部抽汽管排走，培養(yǎng)基由于蒸發(fā)產生大量蒸汽，消耗了培養(yǎng)基大量的熱能，于是培養(yǎng)基溫度在瞬息間降低到與器內真空度相對應的沸點溫度為止。培養(yǎng)基最終被冷卻的溫度取決于設備操作的真空度。真空式冷卻器噴淋式冷卻器最上端有個淋水槽，冷卻水從淋水槽中溢出，沿著檐板淋到最上層冷卻器直管，然后一層一層往下流，高溫培養(yǎng)基由底端進，上端出。由兩張薄板平行卷制而成，形成了兩個均勻的螺旋通道，兩種傳熱介質可進行全逆流流動，大大增強了換熱效果，即使兩

14、種小溫差介質，也能達到理想的換熱效果。一般一對進出口在圓周邊上，另一對進出口則設在圓鼓的軸心上。螺旋板換熱器噴射加熱連續(xù)滅菌流程噴射加熱連續(xù)滅菌流程空罐滅菌空罐滅菌v培養(yǎng)基的滅菌如果是采用連續(xù)滅菌法，則發(fā)酵罐應在加入滅菌的培養(yǎng)基前先行單獨滅菌。v定義：空罐滅菌也稱空消空消。無論是種子罐、發(fā)酵罐、還是消泡罐，當培養(yǎng)基（或物料）尚未進罐前對罐進行預先滅菌，稱為空罐滅菌。優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點連連續(xù)續(xù)滅滅菌菌1.1.高溫短時滅菌，培養(yǎng)基高溫短時滅菌，培養(yǎng)基 營養(yǎng)成分損失少。營養(yǎng)成分損失少。2.2.發(fā)酵罐占用時間縮短，發(fā)酵罐占用時間縮短， 利用率高。利用率高。 1.1.設備復雜，操作麻煩設備復雜，操作麻煩, , 染菌機會多。染菌機會多。2.2.不適合含大量固體物不適合含大量固體物 料的滅菌。料的滅菌。間間歇歇滅滅菌菌1.1.