第二篇第一章第二節(jié)液體培養(yǎng)基制備及滅菌

1、整理ppt 第二章第二章 液體培養(yǎng)基制備及滅菌液體培養(yǎng)基制備及滅菌 第一節(jié)第一節(jié) 培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基制備(p178) 第二節(jié)第二節(jié) 液體培養(yǎng)基滅菌液體培養(yǎng)基滅菌整理ppt第一節(jié)第一節(jié) 培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基制備P178 液體深層發(fā)酵培養(yǎng)基中，碳源的提供常用淀粉質(zhì)原料：谷液體深層發(fā)酵培養(yǎng)基中，碳源的提供常用淀粉質(zhì)原料：谷類(lèi)、薯類(lèi)、淀粉等，另外還有糖蜜及各種農(nóng)產(chǎn)品殘余物如：類(lèi)、薯類(lèi)、淀粉等，另外還有糖蜜及各種農(nóng)產(chǎn)品殘余物如：玉米秸、麥秸、稻草等。玉米秸、麥秸、稻草等。 通過(guò)蒸煮糖化將淀粉制原料轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖是培養(yǎng)基通過(guò)蒸煮糖化將淀粉制原料轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖是培養(yǎng)基制備中的重要過(guò)程。制備中的重要過(guò)程。 糖蜜

2、稀釋糖蜜稀釋連續(xù)糖化連續(xù)糖化 ：酒精：酒精培養(yǎng)基制備設(shè)備培養(yǎng)基制備設(shè)備 淀粉制原料水解淀粉制原料水解 檸檬酸等檸檬酸等 谷氨酸谷氨酸間歇糖化：間歇糖化： 啤酒啤酒 纖維素半纖維素水解纖維素半纖維素水解整理pptn一、糖蜜原料的稀釋與澄清一、糖蜜原料的稀釋與澄清n糖蜜是制糖廠(chǎng)的一種副產(chǎn)品，里面含有大量的糖蜜是制糖廠(chǎng)的一種副產(chǎn)品，里面含有大量的可發(fā)酵性糖，這些糖分在目前制糖工業(yè)技術(shù)或可發(fā)酵性糖，這些糖分在目前制糖工業(yè)技術(shù)或經(jīng)濟(jì)核算上已不宜用結(jié)晶方法加以回收。經(jīng)濟(jì)核算上已不宜用結(jié)晶方法加以回收。n糖蜜濃度一般在糖蜜濃度一般在80 Bx ，酵母不能直接利用，酵母不能直接利用，需進(jìn)行稀釋、酸化、滅菌和增

3、加營(yíng)養(yǎng)鹽等處理需進(jìn)行稀釋、酸化、滅菌和增加營(yíng)養(yǎng)鹽等處理過(guò)程。過(guò)程。 35 Bx1151（kg/m3) 80Bx1412 （kg/m3)整理ppt糖蜜連續(xù)稀釋器：糖蜜連續(xù)稀釋器：.水平式糖蜜稀釋器水平式糖蜜稀釋器：我國(guó)常用（馬爾欽柯式連續(xù)稀釋器）：我國(guó)常用（馬爾欽柯式連續(xù)稀釋器）構(gòu)造：圓柱型水平管，出口端向下傾斜安裝；中部有兩根橫桿。構(gòu)造：圓柱型水平管，出口端向下傾斜安裝；中部有兩根橫桿。若干若干隔板隔板和篩板，形成若干空段，孔徑保證糖液處在和篩板，形成若干空段，孔徑保證糖液處在湍流湍流；隔板上的孔上下隔板上的孔上下交錯(cuò)交錯(cuò)地配置，使交錯(cuò)流動(dòng)無(wú)須攪拌；地配置，使交錯(cuò)流動(dòng)無(wú)須攪拌；若干空段根據(jù)工藝

4、需要加入水及其它物質(zhì)。若干空段根據(jù)工藝需要加入水及其它物質(zhì)。 （5-20m3） 間歇式間歇式稀釋器稀釋器連續(xù)式連續(xù)式 整理ppt.立式糖蜜稀釋器立式糖蜜稀釋器構(gòu)造：圓柱形，上下為錐形封頭，構(gòu)造：圓柱形，上下為錐形封頭， 總高為總高為.m，不銹鋼制。，不銹鋼制。 塊隔板交錯(cuò)配置，塊隔板交錯(cuò)配置， 隔板間距隔板間距mm， 從底部壓送，從上部出料。從底部壓送，從上部出料。 糖液速度糖液速度.m/s n另外還有另外還有錯(cuò)板式錯(cuò)板式、膨脹式、膨脹式、變管徑式變管徑式,都是在無(wú)攪拌下通過(guò)改都是在無(wú)攪拌下通過(guò)改 變液體流向或管徑達(dá)到稀釋混合變液體流向或管徑達(dá)到稀釋混合 目的。目的。整理ppt整理ppt二、淀

5、粉質(zhì)原料水解設(shè)備二、淀粉質(zhì)原料水解設(shè)備（一）淀粉質(zhì)原料蒸煮糖化目的（一）淀粉質(zhì)原料蒸煮糖化目的 1、糊化、糊化：由于淀粉質(zhì)原料中含有的淀粉是存在于原料的細(xì)胞之：由于淀粉質(zhì)原料中含有的淀粉是存在于原料的細(xì)胞之中，受到細(xì)胞壁的保護(hù)，難以溶解。中，受到細(xì)胞壁的保護(hù)，難以溶解。蒸煮的目的蒸煮的目的是使是使植物組織細(xì)植物組織細(xì)胞膜胞膜破裂，淀粉受熱、吸水膨脹，破壞晶狀結(jié)構(gòu)（未糊化前對(duì)酶破裂，淀粉受熱、吸水膨脹，破壞晶狀結(jié)構(gòu)（未糊化前對(duì)酶作用的抵抗力較強(qiáng)難以糖化），成為凝膠狀態(tài)，此過(guò)程稱(chēng)為糊化。作用的抵抗力較強(qiáng)難以糖化），成為凝膠狀態(tài)，此過(guò)程稱(chēng)為糊化。 2、液化、液化：通過(guò)添加液化酶，使長(zhǎng)鏈淀粉轉(zhuǎn)化為糊精

6、、低聚糖。：通過(guò)添加液化酶，使長(zhǎng)鏈淀粉轉(zhuǎn)化為糊精、低聚糖。 糊化和液化常同時(shí)進(jìn)行糊化和液化常同時(shí)進(jìn)行3、糖化、糖化：通過(guò)添加糖化酶再將糊精、低聚糖轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖。：通過(guò)添加糖化酶再將糊精、低聚糖轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖。整理ppt（二）液化、糖化（蒸煮）設(shè)備（二）液化、糖化（蒸煮）設(shè)備.連續(xù)連續(xù)蒸煮糖化流程：蒸煮糖化流程： （罐式罐式、柱式）、柱式）粉漿罐粉漿罐56 粉漿泵蒸煮罐粉漿泵蒸煮罐 130130 后熟器后熟器 最后一個(gè)后熟器最后一個(gè)后熟器（ ）真空冷卻器（真空冷卻器（ ） 連續(xù)糖化罐連續(xù)糖化罐泵噴淋冷卻器（發(fā)酵溫度）泵噴淋冷卻器（發(fā)酵溫度）發(fā)酵罐發(fā)酵罐 二次蒸汽的使用二次蒸汽的使用蒸汽加蒸

7、汽加熱熱二次蒸二次蒸汽汽加曲加曲min 真空冷卻裝置真空冷卻裝置整理ppt2.蒸煮罐蒸煮罐構(gòu)造：長(zhǎng)圓筒，構(gòu)造：長(zhǎng)圓筒，球形球形或或蝶形蝶形封頭。封頭。 粉漿口在下端，粉漿口在下端，正對(duì)蒸汽入口正對(duì)蒸汽入口，蒸汽，蒸汽 口直通罐下部并裝有口直通罐下部并裝有止逆閥止逆閥，以防壓，以防壓力下降液體倒流。力下降液體倒流。壓力表、安全閥、溫度計(jì)壓力表、安全閥、溫度計(jì)罐耳（支承）罐耳（支承）外部有保溫層外部有保溫層出口管伸入罐內(nèi)出口管伸入罐內(nèi)mm， 使留有空間。使留有空間。罐直徑不宜太大罐直徑不宜太大，防止過(guò)大的返混，防止過(guò)大的返混 運(yùn)動(dòng)，保證培養(yǎng)基運(yùn)動(dòng)，保證培養(yǎng)基先進(jìn)先出先進(jìn)先出。 因此蒸煮與后熟罐總數(shù)

8、不宜過(guò)少，瓜因此蒸煮與后熟罐總數(shù)不宜過(guò)少，瓜 干類(lèi)個(gè)；玉米個(gè)。干類(lèi)個(gè)；玉米個(gè)。整理ppt.后熟器后熟器n前三個(gè)后熟器都是由下進(jìn)料由上出料。不前三個(gè)后熟器都是由下進(jìn)料由上出料。不再進(jìn)蒸汽加熱，只是保溫，再進(jìn)蒸汽加熱，只是保溫， 構(gòu)造與蒸煮罐相同。由多個(gè)組成，為保證保構(gòu)造與蒸煮罐相同。由多個(gè)組成，為保證保溫時(shí)間。溫時(shí)間。 最后一個(gè)后熟器由側(cè)上部進(jìn)料由下出料最后一個(gè)后熟器由側(cè)上部進(jìn)料由下出料n最后一個(gè)后熟器：又稱(chēng)最后一個(gè)后熟器：又稱(chēng)氣液分離器氣液分離器。不加。不加熱熱 ，目的分離出二次蒸汽降溫，從上部出，目的分離出二次蒸汽降溫，從上部出供粉漿罐預(yù)熱。供粉漿罐預(yù)熱。 n構(gòu)造構(gòu)造如圖：二次蒸汽出口上部另

9、一側(cè)。如圖：二次蒸汽出口上部另一側(cè)。n液位較低，液位較低，左右左右，便于分離二次蒸，便于分離二次蒸汽。汽。整理ppt.加熱器加熱器（作用同蒸煮罐）（作用同蒸煮罐）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：由三層直徑不同的套管組成。內(nèi)層和中層由三層直徑不同的套管組成。內(nèi)層和中層管壁上都鉆有許多小孔，各層套管用法蘭連接。管壁上都鉆有許多小孔，各層套管用法蘭連接。工作原理：工作原理：粉漿流徑中層管，高壓加熱蒸汽從內(nèi)粉漿流徑中層管，高壓加熱蒸汽從內(nèi) 外兩層進(jìn)入，穿過(guò)小孔向粉漿液流中外兩層進(jìn)入，穿過(guò)小孔向粉漿液流中 噴射。噴射。特點(diǎn)：特點(diǎn)：氣液接觸均勻，加熱比較全面。氣液接觸均勻，加熱比較全面。 在很短時(shí)間內(nèi)可使粉漿達(dá)到規(guī)定的蒸煮溫

10、度。在很短時(shí)間內(nèi)可使粉漿達(dá)到規(guī)定的蒸煮溫度。粉漿在粉漿在“有效加熱段有效加熱段”停留時(shí)間停留時(shí)間s。 在此區(qū)域內(nèi)的流速以不超過(guò)在此區(qū)域內(nèi)的流速以不超過(guò).m/s為宜。為宜。整理ppt整理ppt（三）真空冷卻裝置（三）真空冷卻裝置蒸煮過(guò)的高溫糊化醪，蒸煮過(guò)的高溫糊化醪， 左右左右將要進(jìn)行糖化的溫度將要進(jìn)行糖化的溫度 左右左右 需快速降溫需快速降溫 1.真空冷卻器：冷卻物料（糊化醪）真空冷卻器：冷卻物料（糊化醪） 2.冷冷 凝凝 器：器： 將二次蒸汽冷凝將二次蒸汽冷凝 3.蒸氣噴射器（或真空泵）：蒸氣噴射器（或真空泵）： 產(chǎn)生真空，產(chǎn)生真空，將將不凝氣不凝氣抽出。抽出。真空冷卻裝置真空冷卻裝置整理p

11、pt.真空冷卻器真空冷卻器圓筒錐底，料液以圓筒錐底，料液以切線(xiàn)切線(xiàn)進(jìn)入，由進(jìn)入，由于器內(nèi)為真空（噴射器產(chǎn)生的）于器內(nèi)為真空（噴射器產(chǎn)生的）醪液產(chǎn)生自蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的二次蒸醪液產(chǎn)生自蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的二次蒸汽，醪液在器內(nèi)被汽，醪液在器內(nèi)被離心力離心力甩向周邊沿甩向周邊沿壁往下流，以錐底排醪液口排出。溫壁往下流，以錐底排醪液口排出。溫度降至度降至，至糖化鍋。，至糖化鍋。二次蒸汽從器頂進(jìn)入冷凝器（真二次蒸汽從器頂進(jìn)入冷凝器（真空吸過(guò)去）?？瘴^(guò)去）。 安裝高于糖化鍋安裝高于糖化鍋10 M10 M。整理ppt. .冷凝器冷凝器 冷水由上側(cè)進(jìn)入，從真空冷卻冷水由上側(cè)進(jìn)入，從真空冷卻器吸進(jìn)來(lái)的二次蒸汽與水接

12、觸而被器吸進(jìn)來(lái)的二次蒸汽與水接觸而被冷凝，從冷凝器下部作為原料混合冷凝，從冷凝器下部作為原料混合用水被排出。用水被排出。 不冷凝性氣體（氮?dú)獾龋┍粐姴焕淠詺怏w（氮?dú)獾龋┍粐娚淦鞒樽摺Ｉ淦鞒樽?。真空度保持在真空度保持在KPa (530600 mmHg)二次蒸汽不凝氣整理ppt.噴射器噴射器 （形成真空）（形成真空）（）噴射器（）噴射器 構(gòu)造：構(gòu)造： 工作原理：工作原理：利用有壓介質(zhì)通過(guò)噴嘴以高利用有壓介質(zhì)通過(guò)噴嘴以高速射出，在噴嘴出口（混合室）造成射流速射出，在噴嘴出口（混合室）造成射流對(duì)另一介質(zhì)有抽吸作用，將不凝氣吸入。對(duì)另一介質(zhì)有抽吸作用，將不凝氣吸入。在混合室中的介質(zhì)與高速流動(dòng)的工作介質(zhì)

13、在混合室中的介質(zhì)與高速流動(dòng)的工作介質(zhì)發(fā)生能量交換，通過(guò)混合段到達(dá)收縮段時(shí)發(fā)生能量交換，通過(guò)混合段到達(dá)收縮段時(shí)流速增加，造成真空。流速增加，造成真空。 當(dāng)真空系統(tǒng)采用水力噴射泵時(shí)當(dāng)真空系統(tǒng)采用水力噴射泵時(shí)，可省去冷，可省去冷凝器，將真空冷凝器與水力泵直接連接。凝器，將真空冷凝器與水力泵直接連接。整理pptn真空冷卻器的計(jì)算真空冷卻器的計(jì)算n例：已知從汽液分離器排出的糊化醪量為例：已知從汽液分離器排出的糊化醪量為12000kg/h ,其比熱容為其比熱容為3.6kJ/（KgK），溫度為），溫度為100，要求冷卻至，要求冷卻至65 ，計(jì)算冷卻器的基，計(jì)算冷卻器的基本尺寸。本尺寸。n解：解：真空冷卻器內(nèi)

14、產(chǎn)生的二次蒸汽量：真空冷卻器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽量：n糊化醪糊化醪12000kg/h 從從100 冷卻至冷卻至65 時(shí)放出的熱量為：時(shí)放出的熱量為：nQ=120003.6（100-65）=1512000（ kJ/h ）n查水蒸氣表知二次蒸汽在查水蒸氣表知二次蒸汽在 65 時(shí)的汽化潛熱時(shí)的汽化潛熱r=2343.4kJ/Kgn真空冷卻器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽量為：真空冷卻器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽量為： n與與65 相對(duì)應(yīng)的真空度為相對(duì)應(yīng)的真空度為76.3kPa(572mmHg),在此溫度下蒸汽的密度在此溫度下蒸汽的密度為為0.1611kg/m3,則二次蒸汽的體積流量為：則二次蒸汽的體積流量為：n經(jīng)真空冷卻后，經(jīng)真

15、空冷卻后，從冷卻器排出醪液量為從冷卻器排出醪液量為12000-645.2=11354.8（ kg/h)n 1512000645.2(/ )2343.4mkg h3645.24005(/ )0.1611vqmh整理pptn真空冷卻器的直徑和高度：真空冷卻器的直徑和高度：取器內(nèi)二次蒸汽的上升速度取器內(nèi)二次蒸汽的上升速度不超過(guò)不超過(guò)1m/s，則真空冷卻器的直徑，則真空冷卻器的直徑D:n一般真空冷取器的徑高比為一般真空冷取器的徑高比為11.52，現(xiàn)取，現(xiàn)取DH=11.5,則真空冷卻器的圓柱部分高則真空冷卻器的圓柱部分高H: nH =1.5D=1.51.2=1.8（m）n醪液下降管（排醪管）的直徑：醪液

16、下降管（排醪管）的直徑：設(shè)糊化醪液密度設(shè)糊化醪液密度=1090kg/m3,取醪液在排醪管內(nèi)下降速度為取醪液在排醪管內(nèi)下降速度為1m/s,則醪液下則醪液下降管管徑降管管徑D: n可選用可選用68mm4mm的無(wú)縫鋼管。的無(wú)縫鋼管。 4 40051.2( )3600 1Dm4 11354.80.0607( )3600 1090 1Dm整理pptn醪液下降管的長(zhǎng)度：醪液下降管的長(zhǎng)度：一般選一般選10m.n設(shè)醪液下降管的長(zhǎng)度為設(shè)醪液下降管的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則：則：n選用選用L=8m.(生產(chǎn)實(shí)際中一般選生產(chǎn)實(shí)際中一般選L=10m）10.33 5727.77( )760Lm整理ppt（四）糖化設(shè)備（四）糖化設(shè)備.

17、連續(xù)糖化罐連續(xù)糖化罐作用：作用：連續(xù)地把糊化醪與水稀釋?zhuān)⑴c連續(xù)地把糊化醪與水稀釋?zhuān)⑴c液體曲、麩曲、曲乳及糖化酶混合，液體曲、麩曲、曲乳及糖化酶混合，在一定溫度下維持一定時(shí)間，保持流在一定溫度下維持一定時(shí)間，保持流動(dòng)狀態(tài)，以利于酶的作用。動(dòng)狀態(tài)，以利于酶的作用。 構(gòu)造：構(gòu)造：圓筒形、底部球形或罐形，圓筒形、底部球形或罐形，常壓操常壓操作作，密閉，內(nèi)設(shè)蛇形冷凝管（當(dāng)降溫，密閉，內(nèi)設(shè)蛇形冷凝管（當(dāng)降溫不夠時(shí)用）不夠時(shí)用） 液面控制裝置、液面控制裝置、 滅菌蒸汽進(jìn)口、滅菌蒸汽進(jìn)口、 連續(xù)出料口、連續(xù)出料口、 攪拌器組。攪拌器組。整理ppt糖化罐的體積糖化罐的體積取決于取決于醪液流量醪液流量和在罐中

18、的和在罐中的停留時(shí)間停留時(shí)間以及以及裝液量裝液量V糖化醪流量（包括曲量）糖化醪流量（包括曲量）m3/h 醪液停留時(shí)間，醪液停留時(shí)間，min 裝填系數(shù)，取裝填系數(shù)，取0.750.85連續(xù)糖化罐的尺寸與連續(xù)糖化罐的尺寸與直徑直徑D有如下比例關(guān)系：有如下比例關(guān)系： 圓柱部分高圓柱部分高H H=(0.51.0)D球形底（或罐底）高球形底（或罐底）高h(yuǎn) h=(0.110.25)D球形底曲率半徑球形底曲率半徑r2248Dhrh)(603mVV整理ppt整理ppt2.真空糖化裝置真空糖化裝置優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：即是蒸發(fā)冷卻器，又是糖化器，即是蒸發(fā)冷卻器，又是糖化器， 簡(jiǎn)化了設(shè)備簡(jiǎn)化了設(shè)備不凝氣整理ppt三、啤酒生產(chǎn)

19、中麥芽汁的制備（間歇）三、啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備（間歇）n（一）麥汁制備過(guò)程（一）麥汁制備過(guò)程 ： 糊糊 化設(shè)備化設(shè)備 糖化糖化 設(shè)備設(shè)備 過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 煮沸設(shè)備煮沸設(shè)備 換熱設(shè)備換熱設(shè)備啤酒廠(chǎng)糖化設(shè)備的組合方式：啤酒廠(chǎng)糖化設(shè)備的組合方式： 糊化鍋糊化鍋 糖化鍋糖化鍋 四器組合：每一鍋完成一項(xiàng)任務(wù)，四器為四器組合：每一鍋完成一項(xiàng)任務(wù)，四器為 過(guò)濾槽過(guò)濾槽 （或壓濾機(jī)）（或壓濾機(jī)） 麥汁煮沸鍋麥汁煮沸鍋 六器組合：過(guò)濾槽、煮沸鍋各六器組合：過(guò)濾槽、煮沸鍋各2只。（另加麥汁暫存槽只。（另加麥汁暫存槽1只）只） 整理ppt（二）麥汁制備設(shè)備（二）麥汁制備設(shè)備1.糊化鍋糊化鍋?zhàn)饔茫鹤饔茫杭訜嶂蠓屑?/p>

20、熱煮沸輔助原料輔助原料和部分麥芽粉醪和部分麥芽粉醪 液，使液，使糊化糊化和和液化液化。構(gòu)造：構(gòu)造： 鍋身為圓柱形；鍋身為圓柱形； 鍋底為弧形或鍋底為弧形或球形球形，蒸汽夾套（同，蒸汽夾套（同 時(shí)時(shí)4個(gè)進(jìn)口）、保溫層；個(gè)進(jìn)口）、保溫層； 弧形頂蓋弧形頂蓋； 環(huán)形洗水管環(huán)形洗水管 升氣筒（升氣筒（1/301/50截面積截面積/液面積）液面積） 環(huán)形污水槽環(huán)形污水槽、筒形風(fēng)帽；、筒形風(fēng)帽； 旋漿式攪拌器旋漿式攪拌器（電機(jī)在下部）；（電機(jī)在下部）； 人孔（觀(guān)察孔）人孔（觀(guān)察孔） 下粉筒（粉、水等混合和同時(shí)加）下粉筒（粉、水等混合和同時(shí)加）整理ppt糊化鍋的體積：糊化鍋的體積： 取決于投料量，取決于投料

21、量，100Kg料（大米粉麥芽粉）加水料（大米粉麥芽粉）加水420 450Kg，則有效體積為，則有效體積為 0.50.55M3 鍋體直徑與圓筒部分高之比為鍋體直徑與圓筒部分高之比為2：1。整理ppt2.糖化鍋糖化鍋 作用：作用：進(jìn)行蛋白質(zhì)分解；進(jìn)行蛋白質(zhì)分解； 淀粉水解：麥芽糖、麥芽三淀粉水解：麥芽糖、麥芽三糖、葡萄糖、蔗糖、果糖，少量糖、葡萄糖、蔗糖、果糖，少量的麥芽四糖、麥芽五糖。的麥芽四糖、麥芽五糖。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 與糊化鍋大致相同（如圖）與糊化鍋大致相同（如圖） 體積一般比糊化鍋大一倍體積一般比糊化鍋大一倍 平底或球底帶蒸汽夾套平底或球底帶蒸汽夾套 攪拌器攪拌器整理ppt3.糖化醪過(guò)濾槽

22、糖化醪過(guò)濾槽作用：作用：糖化一結(jié)束，需糖化一結(jié)束，需快速快速將麥汁和將麥汁和麥麥 糟糟分離。以獲得澄清麥汁。分離。以獲得澄清麥汁。 麥糟：麥糟：殘留皮殼、高分子蛋白質(zhì)、殘留皮殼、高分子蛋白質(zhì)、 纖維素、脂肪等。纖維素、脂肪等。構(gòu)造：構(gòu)造：常壓過(guò)濾常壓過(guò)濾 （ 另有低真空快速過(guò)濾）另有低真空快速過(guò)濾） 上半部與糊化鍋等基本相同。上半部與糊化鍋等基本相同。D3.4m 水平篩板水平篩板 下半部分三層下半部分三層 麥汁收集底麥汁收集底 保溫夾底保溫夾底洗滌：噴水管（大型）承接杯（小型）洗滌：噴水管（大型）承接杯（小型） 耕糟裝置：耕糟臂、耕糟刀；排糟臂耕糟裝置：耕糟臂、耕糟刀；排糟臂整理pptn耕糟機(jī)

23、耕糟機(jī)：由雙速電機(jī)、減速器、油壓升降軸、耕糟臂、耕糟刀等組成。：由雙速電機(jī)、減速器、油壓升降軸、耕糟臂、耕糟刀等組成。耕糟轉(zhuǎn)速耕糟轉(zhuǎn)速0.40.5 ，排糟轉(zhuǎn)速，排糟轉(zhuǎn)速34 r/min。n耕糟臂耕糟臂有有2、3、4臂（根據(jù)投料量），耕糟臂上每隔臂（根據(jù)投料量），耕糟臂上每隔2030cm裝有垂直于裝有垂直于篩板的耕糟刀或波形切割刀。大型槽還有排糟臂，裝掛可旋轉(zhuǎn)角度的出篩板的耕糟刀或波形切割刀。大型槽還有排糟臂，裝掛可旋轉(zhuǎn)角度的出糟刀。糟刀。n操作操作：泵送糖化醪后，開(kāi)動(dòng)耕糟機(jī)轉(zhuǎn)：泵送糖化醪后，開(kāi)動(dòng)耕糟機(jī)轉(zhuǎn)35r，使糖化醪在槽內(nèi)均，使糖化醪在槽內(nèi)均 勻分布。勻分布。 靜置靜置1030 min，使沉

24、降形成濾層。，使沉降形成濾層。 渾濁麥汁回至槽內(nèi)，直至澄清（渾濁麥汁回至槽內(nèi)，直至澄清（1015 min） 正常過(guò)濾（正常過(guò)濾（4590 min） 待麥糟露出，開(kāi)動(dòng)耕糟機(jī)，疏松麥糟層。待麥糟露出，開(kāi)動(dòng)耕糟機(jī)，疏松麥糟層。 噴水洗糟。噴水洗糟。 打開(kāi)麥糟排出閥，排空糟。打開(kāi)麥糟排出閥，排空糟。 整理ppt4.煮沸鍋煮沸鍋 蒸發(fā)多余水分蒸發(fā)多余水分作用作用： 煮啤酒花煮啤酒花 凝固蛋白質(zhì)凝固蛋白質(zhì) 滅菌滅菌結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：與糊化鍋相同，但需容：與糊化鍋相同，但需容納包括濾清汁在內(nèi)的全部麥汁，體納包括濾清汁在內(nèi)的全部麥汁，體積較大。積較大。具外加熱器的麥汁煮沸鍋具外加熱器的麥汁煮沸鍋 內(nèi)有列管加熱的麥汁煮

25、沸鍋內(nèi)有列管加熱的麥汁煮沸鍋整理pptn快速過(guò)濾槽快速過(guò)濾槽n是一種在低真空下操作的新型糖是一種在低真空下操作的新型糖化過(guò)濾設(shè)備。化過(guò)濾設(shè)備。n結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：圓柱形或長(zhǎng)方形，底部為圓柱形或長(zhǎng)方形，底部為錐形。下部裝有錐形。下部裝有57層呈網(wǎng)狀而層呈網(wǎng)狀而互相溝通的過(guò)濾管，上有條形濾互相溝通的過(guò)濾管，上有條形濾孔，孔，每層過(guò)濾管為一獨(dú)立的過(guò)濾每層過(guò)濾管為一獨(dú)立的過(guò)濾單元。單元。 n工作原理：工作原理：把糖化醪用泵輸送到把糖化醪用泵輸送到已用熱水預(yù)熱過(guò)的過(guò)濾槽中，醪已用熱水預(yù)熱過(guò)的過(guò)濾槽中，醪液通過(guò)兩個(gè)分配器均勻分布到槽液通過(guò)兩個(gè)分配器均勻分布到槽內(nèi)，在濾管上形成濾層。當(dāng)醪液內(nèi)，在濾管上形成濾層。當(dāng)

26、醪液沒(méi)過(guò)濾管后，開(kāi)始用泵抽濾。沒(méi)過(guò)濾管后，開(kāi)始用泵抽濾。n開(kāi)始流出的麥汁比較混濁，用泵開(kāi)始流出的麥汁比較混濁，用泵返回過(guò)濾槽，待麥汁清亮透明后返回過(guò)濾槽，待麥汁清亮透明后送入麥汁煮沸鍋。送入麥汁煮沸鍋。整理pptn常用糊化鍋、糖化鍋、煮沸鍋技術(shù)參數(shù)常用糊化鍋、糖化鍋、煮沸鍋技術(shù)參數(shù)整理ppt四、谷氨酸生產(chǎn)中淀粉的水解四、谷氨酸生產(chǎn)中淀粉的水解1.蒸汽噴射液化工藝蒸汽噴射液化工藝n調(diào)漿調(diào)漿(配料配料) 泵泵 噴射泵噴射泵 一次噴射液化一次噴射液化 液化保溫液化保溫 二次噴射液化二次噴射液化 高溫維持高溫維持 滅酶滅酶 閃蒸器冷卻閃蒸器冷卻 二次液化罐二次液化罐 薄板換熱器薄板換熱器 糖化罐糖化罐

27、 板框過(guò)濾板框過(guò)濾 貯糖計(jì)量貯糖計(jì)量 發(fā)酵發(fā)酵 工藝控制要點(diǎn)：工藝控制要點(diǎn)：n淀粉乳濃度淀粉乳濃度30%左右左右npH6.06.5n一次噴射溫度一次噴射溫度9597C，n層流罐保溫層流罐保溫30min，n二次噴射溫度二次噴射溫度145C以上，以上，n真空閃急冷卻真空閃急冷卻9597C，n維持罐維持罐3-5min,n二次液化罐加淀粉酶二次液化罐加淀粉酶30min,n薄板換熱器薄板換熱器60 C,糖化糖化pH4.2-4.5（硫酸、鹽酸）（硫酸、鹽酸）溫度溫度60左右左右糖化酶用量糖化酶用量150U/g淀粉淀粉糖化時(shí)間糖化時(shí)間32小時(shí)，用無(wú)水酒精檢小時(shí)，用無(wú)水酒精檢驗(yàn)無(wú)糊精存在時(shí)，驗(yàn)無(wú)糊精存在時(shí)，糖

28、化結(jié)束，然后將糖化結(jié)束，然后將pH調(diào)整至調(diào)整至4.8-5.0，維持，維持20分鐘滅酶分鐘滅酶 整理ppt維持罐整理ppt2.制糖工序設(shè)備制糖工序設(shè)備n調(diào)漿罐調(diào)漿罐n蒸汽噴射器蒸汽噴射器n層流罐層流罐n閃蒸器閃蒸器n維持罐維持罐n薄板冷卻器薄板冷卻器n糖化罐糖化罐n板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)整理ppt第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基滅菌培養(yǎng)基滅菌一一 培養(yǎng)基滅菌的目的、要求和方法培養(yǎng)基滅菌的目的、要求和方法二二 濕熱滅菌的理論基礎(chǔ)濕熱滅菌的理論基礎(chǔ) 三三 影響滅菌的因素影響滅菌的因素 四四 培養(yǎng)基滅菌的流程及設(shè)備培養(yǎng)基滅菌的流程及設(shè)備整理ppt一、一、 培養(yǎng)基滅菌的目的、要求和方法培養(yǎng)基滅菌的目的、要求和方法 1

29、.培養(yǎng)基滅菌的定義培養(yǎng)基滅菌的定義n是指從培養(yǎng)基中殺滅有生活能力的細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體及是指從培養(yǎng)基中殺滅有生活能力的細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體及其孢子，或從中將其除去。工業(yè)規(guī)模的液體培養(yǎng)其孢子，或從中將其除去。工業(yè)規(guī)模的液體培養(yǎng)基滅菌，殺滅雜菌比除去雜菌更為常用?；鶞缇?，殺滅雜菌比除去雜菌更為常用。2.滅菌與消毒的區(qū)別滅菌與消毒的區(qū)別n滅菌滅菌：用物理或化學(xué)方法殺死或除去環(huán)境中用物理或化學(xué)方法殺死或除去環(huán)境中所有所有微生物微生物，包括營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、細(xì)菌芽孢和孢子，包括營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、細(xì)菌芽孢和孢子n消毒消毒：用物理或化學(xué)方法殺死物料、容器、器皿用物理或化學(xué)方法殺死物料、容器、器皿內(nèi)外的內(nèi)外的病源微生物病源微生物整理ppt3、培

30、養(yǎng)基滅菌的目的、培養(yǎng)基滅菌的目的 n發(fā)酵工業(yè)需純種培養(yǎng)，若在培養(yǎng)過(guò)程中污染雜菌，則發(fā)酵工業(yè)需純種培養(yǎng)，若在培養(yǎng)過(guò)程中污染雜菌，則會(huì)導(dǎo)致：會(huì)導(dǎo)致：n 基質(zhì)或產(chǎn)物因雜菌的消耗而損失，造成生產(chǎn)能力的基質(zhì)或產(chǎn)物因雜菌的消耗而損失，造成生產(chǎn)能力的下降；下降；n 產(chǎn)物的提取或分離困難，造成收率降低或使產(chǎn)品的產(chǎn)物的提取或分離困難，造成收率降低或使產(chǎn)品的質(zhì)量下降；質(zhì)量下降；n改變反應(yīng)介質(zhì)的改變反應(yīng)介質(zhì)的pH，使生物反應(yīng)發(fā)生變化；，使生物反應(yīng)發(fā)生變化；n分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)過(guò)程失??；分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)過(guò)程失敗； n發(fā)生噬菌體污染，使生產(chǎn)過(guò)程失敗。發(fā)生噬菌體污染，使生產(chǎn)過(guò)程失敗。 n為了保證培養(yǎng)過(guò)程的正常進(jìn)行，防止染菌

31、的發(fā)生，對(duì)為了保證培養(yǎng)過(guò)程的正常進(jìn)行，防止染菌的發(fā)生，對(duì)大部分微生物的培養(yǎng)，包括實(shí)驗(yàn)室操作和工業(yè)生產(chǎn)，大部分微生物的培養(yǎng)，包括實(shí)驗(yàn)室操作和工業(yè)生產(chǎn)，均需嚴(yán)格的滅菌。均需嚴(yán)格的滅菌。培養(yǎng)基滅菌的目的培養(yǎng)基滅菌的目的n殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過(guò)程創(chuàng)造無(wú)菌的殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過(guò)程創(chuàng)造無(wú)菌的條件條件整理ppt4.工業(yè)上具體措施工業(yè)上具體措施 1）使用的培養(yǎng)基和設(shè)備須經(jīng)滅菌；使用的培養(yǎng)基和設(shè)備須經(jīng)滅菌； 2）好氧培養(yǎng)中使用的空氣應(yīng)經(jīng)除菌處理；）好氧培養(yǎng)中使用的空氣應(yīng)經(jīng)除菌處理； 3）設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密，發(fā)酵罐維持正壓環(huán)境；）設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密，發(fā)酵罐維持正壓環(huán)境； 4）培養(yǎng)過(guò)程中加入的物料應(yīng)經(jīng)過(guò)滅

32、菌；）培養(yǎng)過(guò)程中加入的物料應(yīng)經(jīng)過(guò)滅菌； 5）使用無(wú)污染的純種子。）使用無(wú)污染的純種子。5.培養(yǎng)基滅菌的要求培養(yǎng)基滅菌的要求n達(dá)到要求的無(wú)菌程度（達(dá)到要求的無(wú)菌程度（10-3）n盡量減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，在滅菌過(guò)程中，培養(yǎng)基組分的破壞，是由兩個(gè)盡量減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，在滅菌過(guò)程中，培養(yǎng)基組分的破壞，是由兩個(gè)基本類(lèi)型的反應(yīng)引起的：基本類(lèi)型的反應(yīng)引起的：n培養(yǎng)基中不同營(yíng)養(yǎng)成分間的相互作用；培養(yǎng)基中不同營(yíng)養(yǎng)成分間的相互作用；n對(duì)熱不穩(wěn)定的組分如氨基酸和維生素等的分解。對(duì)熱不穩(wěn)定的組分如氨基酸和維生素等的分解。整理ppt6.滅菌的方法滅菌的方法n化學(xué)法化學(xué)法n化學(xué)藥品滅菌法化學(xué)藥品滅菌法n物理法物理法n干

33、熱滅菌法干熱滅菌法n濕熱滅菌法濕熱滅菌法n射線(xiàn)滅菌法射線(xiàn)滅菌法整理ppt1601h整理ppt 二、培養(yǎng)基熱滅菌動(dòng)力學(xué)二、培養(yǎng)基熱滅菌動(dòng)力學(xué) 微生物受熱死亡是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，微生物生活能力喪失，微生物受熱死亡是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，微生物生活能力喪失， 是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)。屬一級(jí)反應(yīng)。是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)。屬一級(jí)反應(yīng)。 1.對(duì)數(shù)殘留公式與對(duì)數(shù)殘留公式與理論滅菌時(shí)間理論滅菌時(shí)間： 雜菌在一定溫度下受熱死亡雜菌在一定溫度下受熱死亡 遵循一級(jí)反應(yīng)方程的規(guī)律。遵循一級(jí)反應(yīng)方程的規(guī)律。 如果用如果用N 表示活菌個(gè)數(shù)，表示活菌個(gè)數(shù)， 則：活菌的減少的速率則：活菌的減少的速率 與任一瞬間殘留的菌數(shù)與任一瞬間殘留的菌數(shù)

34、N 有下列關(guān)系：有下列關(guān)系： )(kNddN)(ddN式中：式中：“-”號(hào)表示活菌數(shù)的減少；號(hào)表示活菌數(shù)的減少； N-活菌個(gè)數(shù)，個(gè)活菌個(gè)數(shù)，個(gè)/ ml ； -受熱時(shí)間，受熱時(shí)間， S; k-反應(yīng)速度常數(shù)反應(yīng)速度常數(shù)，S-1其因次是時(shí)間其因次是時(shí)間的倒數(shù)，以（的倒數(shù)，以（ S-1 ）、（）、（min-1）或其它相當(dāng)）或其它相當(dāng)?shù)膯挝槐硎?。的單位表示?k的大小與微生物的種類(lèi)和加熱溫度的大小與微生物的種類(lèi)和加熱溫度有關(guān)。有關(guān)。理論滅菌時(shí)間理論滅菌時(shí)間如何確定？如何確定？整理ppt該式可認(rèn)為：該式可認(rèn)為：微生物減少的速率與任一時(shí)間殘留的菌數(shù)成正比。微生物減少的速率與任一時(shí)間殘留的菌數(shù)成正比。 溫度一

35、定時(shí)，將上式積分：溫度一定時(shí)，將上式積分： N0 -滅菌開(kāi)始時(shí)的雜菌個(gè)數(shù)滅菌開(kāi)始時(shí)的雜菌個(gè)數(shù) Ns -經(jīng)滅菌經(jīng)滅菌時(shí)間后雜菌個(gè)數(shù)時(shí)間后雜菌個(gè)數(shù) kNddN00dkNdNSNNkNNS0ln) 1.(.ln1lg303. 200SSNNkkNNSNNk0lg1303.2或或(e=2.718 1/lge=2.303)對(duì)數(shù)殘留公式對(duì)數(shù)殘留公式整理ppt 由由 式，式， 得出：得出： 或或 為理論滅菌時(shí)間。為理論滅菌時(shí)間。 如果要求：滅菌后絕對(duì)無(wú)菌，即如果要求：滅菌后絕對(duì)無(wú)菌，即NS=0 則：則：要無(wú)窮大，實(shí)際生產(chǎn)中不可能。要無(wú)窮大，實(shí)際生產(chǎn)中不可能。 工程上：通常以工程上：通常以NS=10-3個(gè)個(gè)/

36、罐來(lái)計(jì)算罐來(lái)計(jì)算 ， 即：滅菌后每即：滅菌后每1000罐中，只殘留一個(gè)活菌數(shù)。罐中，只殘留一個(gè)活菌數(shù)。 實(shí)際上是以工廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定的。通常，高溫加熱實(shí)際上是以工廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定的。通常，高溫加熱 1530s，再根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型的不同在維持罐內(nèi)維持，再根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型的不同在維持罐內(nèi)維持825min。kNddNSNNk0ln1SNNk0lg1303. 2整理ppt2. 十進(jìn)衰減時(shí)間與反應(yīng)速度常數(shù)十進(jìn)衰減時(shí)間與反應(yīng)速度常數(shù)k 當(dāng)：當(dāng)： 殘留菌數(shù)殘留菌數(shù)/原始菌數(shù)原始菌數(shù) 時(shí)，即時(shí)，即 此時(shí)的理論滅菌時(shí)間用此時(shí)的理論滅菌時(shí)間用 0.9 表示，表示， 則則 或或 t90% 的微生物被滅殺的理論時(shí)間的微生

37、物被滅殺的理論時(shí)間 1010s1 0NNkk303. 210lg1303. 29 . 0tk303. 29.0303.2k整理ppt k-判斷微生物受熱死亡難易程度的基本依據(jù)。判斷微生物受熱死亡難易程度的基本依據(jù)。 k值越小值越小，t 值越大，滅菌時(shí)間越長(zhǎng)，微生物對(duì)熱的抵抗力越大。值越大，滅菌時(shí)間越長(zhǎng)，微生物對(duì)熱的抵抗力越大。 k值越大值越大，t值越小，滅菌時(shí)間越短，微生物對(duì)熱的抵抗力越小。值越小，滅菌時(shí)間越短，微生物對(duì)熱的抵抗力越小。 由于：細(xì)菌芽孢的由于：細(xì)菌芽孢的k 值比無(wú)芽孢細(xì)菌和霉菌的值比無(wú)芽孢細(xì)菌和霉菌的k小的多，通常細(xì)菌小的多，通常細(xì)菌 的的k 值在值在121為為 1（min-1

38、) 不等，取決于細(xì)菌種類(lèi)。不等，取決于細(xì)菌種類(lèi)。 因此：濕熱滅菌的程度要以殺死細(xì)菌的芽孢為準(zhǔn)。因此：濕熱滅菌的程度要以殺死細(xì)菌的芽孢為準(zhǔn)。tk303. 2整理pptn3. 滅菌溫度與菌死亡反應(yīng)速度常數(shù)的關(guān)系滅菌溫度與菌死亡反應(yīng)速度常數(shù)的關(guān)系n由于微生物熱死屬于單分子反應(yīng)，所以滅菌溫度與菌死亡的反應(yīng)速度由于微生物熱死屬于單分子反應(yīng)，所以滅菌溫度與菌死亡的反應(yīng)速度常數(shù)的關(guān)系可用一級(jí)反應(yīng)的公式常數(shù)的關(guān)系可用一級(jí)反應(yīng)的公式阿累尼烏斯（阿累尼烏斯（Arrhenius)方程式：方程式：n當(dāng)當(dāng)E為常數(shù)時(shí)積分：得為常數(shù)時(shí)積分：得n取：?。?dlnkEdTRTElnkRTERTke.(2) ERTkAe整理pp

39、t 阿累尼烏斯（阿累尼烏斯（Arrhenius)公式：公式： k-菌死亡的速度常數(shù)，菌死亡的速度常數(shù)，1/s ； A-阿累尼烏斯常數(shù)，阿累尼烏斯常數(shù)， 1/s ; R-氣體常數(shù)（氣體常數(shù)（1.987x4.187J/K mol); T-熱力學(xué)溫度，熱力學(xué)溫度，K （0 =273K) ; E-細(xì)菌孢子的活化能，細(xì)菌孢子的活化能， 4.187J/mol ; e-2.718 由式（由式（3） 知：知：T ，k k 將式（將式（2）帶入式（）帶入式（1）得：）得： 式（式（4）為加熱滅菌的時(shí)間和滅菌溫度之間為加熱滅菌的時(shí)間和滅菌溫度之間的理論關(guān)系。的理論關(guān)系。.(3)lnln )exp( )2.(RTE

40、AkRTEAkAekRTE或RTEAk lnln )4.(ln10SRTENNeA103120.7整理ppt 4. 活化能活化能 據(jù)測(cè)定：細(xì)菌孢子滅死的活化能據(jù)測(cè)定：細(xì)菌孢子滅死的活化能 4.187 (50100)KJ/mol 營(yíng)養(yǎng)成分中：酶、蛋白質(zhì)、維生素破壞的活化能營(yíng)養(yǎng)成分中：酶、蛋白質(zhì)、維生素破壞的活化能 4.187(226)KJ/mol 由式：由式： 作作lnk1/T圖：圖： 斜率為：斜率為： -E/R 由圖可見(jiàn)：在活化能大的反應(yīng)中，由圖可見(jiàn)：在活化能大的反應(yīng)中，反應(yīng)速度隨溫度的變化也大。反應(yīng)速度隨溫度的變化也大。 RTEAk lnln 整理ppt(2)2.2RTEAek(3).).1

41、1(ln)11(kkln 21121221)(2121TTREkkTTREekkRTERTE高溫加熱時(shí)，對(duì)于滅菌反應(yīng)：高溫加熱時(shí)，對(duì)于滅菌反應(yīng)：當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為T(mén)1時(shí)：時(shí)：當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為T(mén)2時(shí)：時(shí)：（1） /（2） (1)1.1RTEAek同時(shí)，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分破壞的反應(yīng)：同時(shí)，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分破壞的反應(yīng)：(4).).11(ln2112TTREkk整理ppt （3）/（4） 由于滅菌的由于滅菌的E 大于培養(yǎng)基成分分解的大于培養(yǎng)基成分分解的E ， 所以：所以： 即：即： 隨著溫度的升高，滅菌速度常數(shù)的增加倍數(shù)隨著溫度的升高，滅菌速度常數(shù)的增加倍數(shù) 營(yíng)養(yǎng)成分破壞速度常數(shù)的增加營(yíng)養(yǎng)成分破壞速度常數(shù)的增加倍

42、數(shù)。倍數(shù)。 換言之，當(dāng)滅菌溫度升高時(shí)，微生物滅殺速度的上升超過(guò)了培養(yǎng)基成分破壞的換言之，當(dāng)滅菌溫度升高時(shí)，微生物滅殺速度的上升超過(guò)了培養(yǎng)基成分破壞的速度。速度。 根據(jù)這一理論，培養(yǎng)基滅菌采用根據(jù)這一理論，培養(yǎng)基滅菌采用高溫短時(shí)高溫短時(shí)的方法，以減少培養(yǎng)基成分的破壞。的方法，以減少培養(yǎng)基成分的破壞。 營(yíng)養(yǎng)成分雖然因?yàn)闇囟壬叩钠茐囊苍黾?，但因滅菌時(shí)間大為縮短總的破壞量營(yíng)養(yǎng)成分雖然因?yàn)闇囟壬叩钠茐囊苍黾?，但因滅菌時(shí)間大為縮短總的破壞量因此減少。因此減少。1212)/ln()/ln(EEkkkk)kkln( )ln(1212kk整理pptEBS=67000 4.184（J/mol）EVB=2200

43、0 4.184 （J/mol）將滅菌溫度從將滅菌溫度從105C提高到提高到127 CKVB從從0.02（min-1）提高到）提高到0.06（min -1 ）KBS從從0.12（min-1）提高到）提高到40.0（min -1 ）嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子和維生素B1的lnK-1/T圖受熱物質(zhì)受熱物質(zhì)E（J/mol）維生素維生素B1296232維生素維生素B1鹽酸鹽鹽酸鹽92048嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子283257肉毒梭菌孢子肉毒梭菌孢子343088枯草桿菌孢子枯草桿菌孢子317984整理ppt以上為滅菌時(shí)選擇較高的溫度、較短的時(shí)間根據(jù)。以上為滅菌時(shí)選擇較高的溫度、較短的時(shí)間根據(jù)。V

44、B1整理ppt三、三、 影響滅菌的因素影響滅菌的因素 1、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)基成分n微生物脂肪、糖分和蛋白質(zhì)的含量越高，微生物的熱死亡速率越微生物脂肪、糖分和蛋白質(zhì)的含量越高，微生物的熱死亡速率越慢。慢。 原因是在熱死溫度下，脂肪、糖分和蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)在微生物原因是在熱死溫度下，脂肪、糖分和蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)在微生物細(xì)胞外面形成一層薄膜，它能有效保護(hù)微生物細(xì)胞抵抗不良環(huán)境，細(xì)胞外面形成一層薄膜，它能有效保護(hù)微生物細(xì)胞抵抗不良環(huán)境，因此需較高的滅菌溫度。因此需較高的滅菌溫度。 2、培養(yǎng)基的物理狀態(tài)、培養(yǎng)基的物理狀態(tài)n固體培養(yǎng)基的滅菌時(shí)間比液體培養(yǎng)基的滅菌時(shí)間長(zhǎng)。固體培養(yǎng)基的滅菌時(shí)間比液體培養(yǎng)基的滅

45、菌時(shí)間長(zhǎng)。 其原因是液體培養(yǎng)基滅菌時(shí)，熱的傳遞有其原因是液體培養(yǎng)基滅菌時(shí)，熱的傳遞有對(duì)流和傳導(dǎo)對(duì)流和傳導(dǎo)，固體培養(yǎng)，固體培養(yǎng)基只有基只有傳導(dǎo)傳導(dǎo)。n對(duì)于含有少量對(duì)于含有少量大顆粒及粗纖維大顆粒及粗纖維的培養(yǎng)基的滅菌，需提高滅菌溫度，的培養(yǎng)基的滅菌，需提高滅菌溫度，且在不影響培養(yǎng)基質(zhì)量的條件下，采用粗過(guò)濾方法預(yù)先處理，以且在不影響培養(yǎng)基質(zhì)量的條件下，采用粗過(guò)濾方法預(yù)先處理，以防培養(yǎng)基結(jié)塊而造成滅菌的不徹底。防培養(yǎng)基結(jié)塊而造成滅菌的不徹底。 整理ppt整理pptn4、培養(yǎng)基的、培養(yǎng)基的微生物數(shù)量微生物數(shù)量越多，所需滅菌時(shí)間越長(zhǎng)。越多，所需滅菌時(shí)間越長(zhǎng)。 n5、微生物、微生物細(xì)胞含水量細(xì)胞含水量 越

46、多，蛋白質(zhì)的凝固溫度越低，越容易受熱凝越多，蛋白質(zhì)的凝固溫度越低，越容易受熱凝 固而喪失生命活力。固而喪失生命活力。 n6、微生物細(xì)胞、微生物細(xì)胞菌齡菌齡 年老細(xì)胞年老細(xì)胞對(duì)不良環(huán)境的抵抗力比對(duì)不良環(huán)境的抵抗力比年輕細(xì)胞年輕細(xì)胞強(qiáng)，年強(qiáng)，年 輕細(xì)胞易被殺死。輕細(xì)胞易被殺死。n7、微生物的、微生物的耐熱性耐熱性 細(xì)菌、酵母的營(yíng)養(yǎng)體、霉菌的菌絲體對(duì)熱較為敏細(xì)菌、酵母的營(yíng)養(yǎng)體、霉菌的菌絲體對(duì)熱較為敏 感，放線(xiàn)菌、酵母、霉菌感，放線(xiàn)菌、酵母、霉菌孢子孢子比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的抗熱性強(qiáng)，細(xì)菌芽孢比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的抗熱性強(qiáng)，細(xì)菌芽孢 的抗熱性最強(qiáng)。的抗熱性最強(qiáng)。n8、泡沫泡沫 培養(yǎng)基發(fā)生泡沫對(duì)滅菌不利，因?yàn)榕菽械目諝庑?/p>

47、成隔層，培養(yǎng)基發(fā)生泡沫對(duì)滅菌不利，因?yàn)榕菽械目諝庑纬筛魧樱?使熱量難以傳遞，不易達(dá)到微生物的致死溫度，導(dǎo)致滅菌不徹底。使熱量難以傳遞，不易達(dá)到微生物的致死溫度，導(dǎo)致滅菌不徹底。 整理ppt四、四、 培養(yǎng)基的間歇滅菌和連續(xù)滅菌培養(yǎng)基的間歇滅菌和連續(xù)滅菌n培養(yǎng)基及發(fā)酵設(shè)備的滅菌包括：培養(yǎng)基及發(fā)酵設(shè)備的滅菌包括： 分批滅菌分批滅菌-實(shí)消實(shí)消 連續(xù)滅菌連續(xù)滅菌-連消連消 空罐滅菌空罐滅菌-空消空消 過(guò)濾器及管道滅菌過(guò)濾器及管道滅菌（一）（一） 間歇滅菌間歇滅菌 將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)將培養(yǎng) 基和所用的設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌

48、的過(guò)程。也稱(chēng)實(shí)罐滅基和所用的設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過(guò)程。也稱(chēng)實(shí)罐滅菌、實(shí)消。規(guī)模較小的發(fā)酵罐往往采用分批滅菌的方法。菌、實(shí)消。規(guī)模較小的發(fā)酵罐往往采用分批滅菌的方法。整理ppt優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不需要其他設(shè)備，投資少；不需要其他設(shè)備，投資少； 對(duì)蒸汽要求低，滅菌效果可靠，故普遍采用。對(duì)蒸汽要求低，滅菌效果可靠，故普遍采用。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：加熱和冷卻時(shí)間較長(zhǎng)（增加了發(fā)酵前的準(zhǔn)備時(shí)加熱和冷卻時(shí)間較長(zhǎng)（增加了發(fā)酵前的準(zhǔn)備時(shí) 間，延長(zhǎng)了發(fā)酵周間，延長(zhǎng)了發(fā)酵周 期），降低了發(fā)酵罐的利用期），降低了發(fā)酵罐的利用 率。因此，大型發(fā)酵罐用此法不經(jīng)濟(jì)。率。因此，大型發(fā)酵罐用此法不經(jīng)濟(jì)。 但對(duì)于極易發(fā)泡或黏度很大的培養(yǎng)基難

49、以連續(xù)滅但對(duì)于極易發(fā)泡或黏度很大的培養(yǎng)基難以連續(xù)滅菌，即使大型發(fā)酵罐也不得不采用分批滅菌。菌，即使大型發(fā)酵罐也不得不采用分批滅菌。 由于滅菌時(shí)間較長(zhǎng)，使培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分破壞由于滅菌時(shí)間較長(zhǎng)，使培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分破壞 。 整理ppt1.實(shí)罐滅菌管道配置實(shí)罐滅菌管道配置(如圖）：如圖）： 進(jìn)口為：取樣管、排料管、進(jìn)口為：取樣管、排料管、 進(jìn)汽管。進(jìn)汽管。 排汽為：消泡劑管、接種管、排汽為：消泡劑管、接種管、 進(jìn)料口、上部出汽口進(jìn)料口、上部出汽口原則：所有通口，不進(jìn)則出原則：所有通口，不進(jìn)則出。 2 .分批滅菌前的操作：分批滅菌前的操作： 首先要查滲漏，安裝后首先要查滲漏，安裝后24hr氣密性檢氣密性檢查

50、，每次檢修后再次進(jìn)行。確實(shí)無(wú)滲漏時(shí)查，每次檢修后再次進(jìn)行。確實(shí)無(wú)滲漏時(shí)才可開(kāi)始滅菌。才可開(kāi)始滅菌。 查溫度與壓力（表）是否對(duì)應(yīng)，每次查溫度與壓力（表）是否對(duì)應(yīng)，每次滅菌前滅菌前30min的罐壓檢查。的罐壓檢查。 罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，焊縫及軸封裝置可罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，焊縫及軸封裝置可靠，蛇管無(wú)穿孔。靠，蛇管無(wú)穿孔。 整理ppt 3.實(shí)消操作方法：實(shí)消操作方法： 預(yù)熱預(yù)熱 加熱加熱 保溫保溫 保壓保壓 降溫降溫（1）滅菌之前，通常將與罐相連的空氣過(guò)濾器用蒸）滅菌之前，通常將與罐相連的空氣過(guò)濾器用蒸 汽滅菌，并用空汽滅菌，并用空 氣吹干。氣吹干。（2）先將輸料管路的污水放掉沖凈。）先將輸料管路的污水放掉沖

51、凈。（3）然后將配好的培養(yǎng)基泵送到發(fā)酵罐（及種子罐）然后將配好的培養(yǎng)基泵送到發(fā)酵罐（及種子罐 或料罐），將各排氣閥打開(kāi)?；蛄瞎蓿?，將各排氣閥打開(kāi)。（4）滅菌前將蒸汽引入夾套或蛇管進(jìn)行）滅菌前將蒸汽引入夾套或蛇管進(jìn)行預(yù)熱預(yù)熱， 待罐溫升至待罐溫升至8090時(shí)，時(shí)，將排氣閥逐漸關(guān)小。將排氣閥逐漸關(guān)小。（5）將蒸汽從進(jìn)氣口、排料口、取樣口直接通入罐中，）將蒸汽從進(jìn)氣口、排料口、取樣口直接通入罐中， 使使罐溫上升罐溫上升 到到118120 ，開(kāi)動(dòng)攪拌開(kāi)始，開(kāi)動(dòng)攪拌開(kāi)始 滅菌，維持罐壓滅菌，維持罐壓0.1Mpa0.1Mpa（表壓表壓），并保持），并保持3030min左右。左右。（6）各路進(jìn)氣要暢通，防止

52、短路逆流；各路排氣也）各路進(jìn)氣要暢通，防止短路逆流；各路排氣也 要暢通，要暢通，但排氣但排氣 量不宜過(guò)大量不宜過(guò)大，以節(jié)約用氣量。，以節(jié)約用氣量。整理ppt（7）保溫保溫:凡進(jìn)口在培養(yǎng)液以下的各管道都應(yīng)進(jìn)氣；凡開(kāi)口在凡進(jìn)口在培養(yǎng)液以下的各管道都應(yīng)進(jìn)氣；凡開(kāi)口在 培養(yǎng)液以上者均應(yīng)排汽培養(yǎng)液以上者均應(yīng)排汽。不斷地排除管路及罐內(nèi)的蒸汽冷凝水。不斷地排除管路及罐內(nèi)的蒸汽冷凝水。（8）保壓保壓:滅菌結(jié)束后，滅菌結(jié)束后，先關(guān)閉先關(guān)閉所有的排汽閥，所有的排汽閥，后關(guān)后關(guān)蒸汽進(jìn)口閥，蒸汽進(jìn)口閥， 待罐待罐內(nèi)壓力低于無(wú)菌空氣壓力后，內(nèi)壓力低于無(wú)菌空氣壓力后，向罐內(nèi)通入無(wú)菌空氣向罐內(nèi)通入無(wú)菌空氣，以防止物料倒，以

53、防止物料倒流至過(guò)濾器，后果嚴(yán)重。流至過(guò)濾器，后果嚴(yán)重。（9 9）降溫降溫: :在夾套或蛇管中通入冷卻水降溫，直至降到發(fā)酵溫度。在夾套或蛇管中通入冷卻水降溫，直至降到發(fā)酵溫度。整理ppt（二）連續(xù)滅菌（二）連續(xù)滅菌連消塔滅菌流連消塔滅菌流程和設(shè)備程和設(shè)備n連續(xù)滅菌優(yōu)點(diǎn)連續(xù)滅菌優(yōu)點(diǎn)（相對(duì)分批滅菌）（相對(duì)分批滅菌）： （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）受熱時(shí)間短，營(yíng)養(yǎng)成分破壞少；）受熱時(shí)間短，營(yíng)養(yǎng)成分破壞少； （3）質(zhì)量較易控制，蒸汽負(fù)荷均衡，）質(zhì)量較易控制，蒸汽負(fù)荷均衡，操作方便；操作方便； （4）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于自動(dòng)控）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于自動(dòng)控制。制。 整理p

54、ptn1.連消塔滅菌流程連消塔滅菌流程料液罐料液罐 （預(yù)熱（預(yù)熱2730 ）連消塔連消塔 20S 11020S 110130130維持罐維持罐 8 8minmin噴淋冷卻器噴淋冷卻器30 流程流程整理ppt2.連續(xù)滅菌設(shè)備連續(xù)滅菌設(shè)備 套管式連消塔套管式連消塔混合式連消塔混合式連消塔連消器連消器（）套管式連消塔（）套管式連消塔套管：內(nèi)走蒸汽，外走培養(yǎng)液套管：內(nèi)走蒸汽，外走培養(yǎng)液內(nèi)管上設(shè)有蒸汽小孔，噴出速度為內(nèi)管上設(shè)有蒸汽小孔，噴出速度為m/s 蒸汽從內(nèi)管上口進(jìn)入，培養(yǎng)液從外筒下口進(jìn)蒸汽從內(nèi)管上口進(jìn)入，培養(yǎng)液從外筒下口進(jìn)入，入， 從外筒上口出去，停留從外筒上口出去，停留s，被加，被加熱熱 到到K

55、(110130).).蒸汽壓力蒸汽壓力.a 。 蒸汽小孔的孔距蒸汽小孔的孔距從上到下減少?gòu)纳系较聹p少，使蒸汽均勻。，使蒸汽均勻。這種連消塔比較高大，這種連消塔比較高大，m高，改革為連消器，高，改革為連消器，為為.m。整理ppt（2）混合式連消塔）混合式連消塔（3）連消器）連消器 整理ppt（三）噴射加熱（三）噴射加熱真空冷卻流程真空冷卻流程（急速冷卻器）（急速冷卻器） 培養(yǎng)基（生培養(yǎng)液）用泵培養(yǎng)基（生培養(yǎng)液）用泵打入噴射加熱器，以較高速度打入噴射加熱器，以較高速度自噴嘴噴出，借高速流體的抽自噴嘴噴出，借高速流體的抽吸作用與蒸汽混合后進(jìn)入管道吸作用與蒸汽混合后進(jìn)入管道維持器，經(jīng)一定維持時(shí)間后通維

56、持器，經(jīng)一定維持時(shí)間后通過(guò)一膨脹閥進(jìn)入真空閃急蒸發(fā)過(guò)一膨脹閥進(jìn)入真空閃急蒸發(fā)室，因真空作用使水分急驟蒸室，因真空作用使水分急驟蒸發(fā)而冷卻到發(fā)而冷卻到7080左右，再左右，再進(jìn)入發(fā)酵罐冷卻到接種溫度。進(jìn)入發(fā)酵罐冷卻到接種溫度。 整理ppt流程特點(diǎn)：流程特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：加熱（可達(dá)加熱（可達(dá)140）與冷卻在）與冷卻在 瞬間完成，瞬間完成，營(yíng)養(yǎng)成分破壞最少。營(yíng)養(yǎng)成分破壞最少。 設(shè)計(jì)得合適的管道維持器能能保設(shè)計(jì)得合適的管道維持器能能保 證培養(yǎng)液先進(jìn)先出，避免過(guò)熱。證培養(yǎng)液先進(jìn)先出，避免過(guò)熱。 真空冷卻通過(guò)真空冷卻通過(guò)膨脹閥膨脹閥急速降溫；急速降溫； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：保溫時(shí)間由管道長(zhǎng)度來(lái)保證；管道保溫時(shí)間

57、由管道長(zhǎng)度來(lái)保證；管道 長(zhǎng)，不易安裝；因此多用維持罐代長(zhǎng)，不易安裝；因此多用維持罐代 替。替。 由于真空冷卻后需用泵出料，對(duì)由于真空冷卻后需用泵出料，對(duì) 泵的泵的密閉性能要求很密閉性能要求很高才能避重新污高才能避重新污染染 ?；?qū)⒄舭l(fā)室置于離發(fā)酵罐液面?；?qū)⒄舭l(fā)室置于離發(fā)酵罐液面10m以上的以上的高處，否則物料就不能流進(jìn)發(fā)酵罐而進(jìn)入真空高處，否則物料就不能流進(jìn)發(fā)酵罐而進(jìn)入真空系統(tǒng)。為目前很多工廠(chǎng)不采用的原因之一。系統(tǒng)。為目前很多工廠(chǎng)不采用的原因之一。整理pptn另：該流程滅菌溫度取決于噴射加熱器中加入另：該流程滅菌溫度取決于噴射加熱器中加入蒸汽的壓力和流量，要保持蒸汽的壓力和流量，要保持滅菌溫

58、度恒定滅菌溫度恒定就就需需要使蒸汽的壓力和流量以及培養(yǎng)基的流量穩(wěn)定要使蒸汽的壓力和流量以及培養(yǎng)基的流量穩(wěn)定，故宜設(shè)置自動(dòng)控制裝置，如果自動(dòng)控制的滯后故宜設(shè)置自動(dòng)控制裝置，如果自動(dòng)控制的滯后較大，也會(huì)引起操作不穩(wěn)定而產(chǎn)生滅菌不透或較大，也會(huì)引起操作不穩(wěn)定而產(chǎn)生滅菌不透或過(guò)熱現(xiàn)象。過(guò)熱現(xiàn)象。整理ppt1.噴射加熱器噴射加熱器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：蒸汽和料液迅速接觸，充分混合；蒸汽和料液迅速接觸，充分混合； 加熱在瞬間完成。加熱在瞬間完成。 構(gòu)造：構(gòu)造：如圖如圖 蒸汽、料液以蒸汽、料液以高速高速 從噴嘴噴出時(shí)，將蒸汽從噴嘴噴出時(shí)，將蒸汽 由吸入口經(jīng)吸入室進(jìn)入由吸入口經(jīng)吸入室進(jìn)入 混合噴嘴中混合?；旌蠂娮熘谢?/p>

59、合。 混合段較長(zhǎng)混合段較長(zhǎng)，有利，有利 于氣液混合。于氣液混合。 料液在擴(kuò)大管中料液在擴(kuò)大管中速速 度能變成壓力能度能變成壓力能，因此，因此 料液被壓至與擴(kuò)大管相連的管道中。料液被壓至與擴(kuò)大管相連的管道中。 整理ppt間歇滅菌和連續(xù)滅菌的比較間歇滅菌和連續(xù)滅菌的比較整理pptn培養(yǎng)基采用連續(xù)滅菌時(shí)，加熱器、維持罐（管）培養(yǎng)基采用連續(xù)滅菌時(shí)，加熱器、維持罐（管）和冷卻器以及發(fā)酵罐等都應(yīng)先進(jìn)行滅菌，然后和冷卻器以及發(fā)酵罐等都應(yīng)先進(jìn)行滅菌，然后才能進(jìn)行培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌。才能進(jìn)行培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌。n同時(shí)組成培養(yǎng)基的耐熱性物質(zhì)和不耐熱性物質(zhì)同時(shí)組成培養(yǎng)基的耐熱性物質(zhì)和不耐熱性物質(zhì)可在不同的溫度下分開(kāi)滅菌

60、，以減少物質(zhì)的受可在不同的溫度下分開(kāi)滅菌，以減少物質(zhì)的受熱破壞程度，也可將碳源與氮源分開(kāi)滅菌，以熱破壞程度，也可將碳源與氮源分開(kāi)滅菌，以免醛基與氨基發(fā)生反應(yīng)，防止有害物質(zhì)的生成。免醛基與氨基發(fā)生反應(yīng)，防止有害物質(zhì)的生成。整理ppt整理ppt（五）生產(chǎn)發(fā)酵罐的無(wú)菌接種（五）生產(chǎn)發(fā)酵罐的無(wú)菌接種n生產(chǎn)規(guī)模發(fā)酵罐的接種，包括兩個(gè)方面：生產(chǎn)規(guī)模發(fā)酵罐的接種，包括兩個(gè)方面：n從實(shí)驗(yàn)室搖瓶或孢子懸浮液容器中移種入一個(gè)種子罐，從實(shí)驗(yàn)室搖瓶或孢子懸浮液容器中移種入一個(gè)種子罐，n從一個(gè)種子罐移入另一個(gè)生產(chǎn)發(fā)酵罐中從一個(gè)種子罐移入另一個(gè)生產(chǎn)發(fā)酵罐中。 從實(shí)驗(yàn)室搖瓶或孢子懸浮液容器接種從實(shí)驗(yàn)室搖瓶或孢子懸浮液容器接