物料處理與培養(yǎng)基制備計(jì)劃課件

1、第六章 物料處理與培養(yǎng)基制備計(jì) 劃授課時(shí)間 2學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求 掌握固體物料處理與粉碎設(shè)備的結(jié)構(gòu)、液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理與工藝操作。授課內(nèi)容 固體物料的處理與粉碎設(shè)備，液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備。重點(diǎn)和難點(diǎn)： 錘式與輥式粉碎設(shè)備的特點(diǎn)、原理、結(jié)構(gòu)與計(jì)算。淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備的特點(diǎn)、原理、結(jié)構(gòu)與工藝操作第一節(jié) 固體物料的處理與粉碎設(shè)備 一、固體物料的篩選除雜設(shè)備 （一）谷物原料粗選設(shè)備 三層孔徑不同篩面振動(dòng)篩的軸轉(zhuǎn)速：350-450r/min，偏心距25-30mm。風(fēng)速: 進(jìn)口4-6m/s，出口4-7m/s 1大麥粗選機(jī) 2 、磁力除鐵器方法： 采用永久磁鋼磁選 (1)固定型

2、磁鋼裝置(2)永磁滾筒磁鐵滾筒由轉(zhuǎn)動(dòng)的外筒和其中固定不動(dòng)的磁鐵芯組成(二)大麥的精選及分級(jí)設(shè)備1、大麥精選機(jī)原理：利用雜粒與大麥長(zhǎng)度不同的特點(diǎn)進(jìn)行分離(1）碟片式精選機(jī)主要構(gòu)件:由一組兩側(cè)開(kāi)有許多袋孔的同軸碟片組成1、大麥精選機(jī)原理：利用雜粒與大麥長(zhǎng)度不同的特點(diǎn)進(jìn)行分離(二)大麥的精選及分級(jí)設(shè)備2）滾筒精選機(jī) 主要構(gòu)件：是一個(gè)內(nèi)表面開(kāi)有袋孔的旋轉(zhuǎn)圓筒1）平板分級(jí)篩由三種不同規(guī)格篩孔的篩面組成生產(chǎn)能力 G=Bq（kg/h）2 大麥分級(jí)設(shè)備(2）圓筒分級(jí)篩筒篩面分段布置不同孔徑生產(chǎn)能力 G=qDL（kg/h） 兩種分級(jí)設(shè)備的比較：圓筒分級(jí)篩設(shè)備較簡(jiǎn)單、電機(jī)傳動(dòng)較方便，但篩面利用率較小。 二、固體物

3、料粉碎設(shè)備 粉碎目的：加快物料蒸煮、液化、糖化、發(fā)酵的反應(yīng)速度。粉碎方法：1）濕粉碎,2）干粉碎干粉碎分為：a、擠壓,b、沖擊,c、磨碎,d、剪切,e、劈碎 二、固體物料粉碎設(shè)備粉碎目的：加快物料蒸煮、液化、糖化、發(fā)酵的反應(yīng)速度。1、錘式粉碎機(jī)1）原理 由于轉(zhuǎn)盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)，使得錘刀獲得猛烈的沖擊力，把物料粉碎。2）兩個(gè)關(guān)鍵部件 錘刀，篩網(wǎng)3）產(chǎn)能力 Q = kD1L (kg/h）4）功率消耗 N = kD21Ln （kW）1、輥式粉碎機(jī) 原理 利用兩輥筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)把物料壓碎 麥芽粉碎要求 大米粉碎要求(1）兩輥式粉碎機(jī)3）多輥粉碎 特點(diǎn): 多輥、振動(dòng)篩以2.56m/s,相向運(yùn)動(dòng)，有一定的速度差，作

4、用是提高對(duì)物料的剪切力，增加破碎度；輥一個(gè)用螺栓固定在機(jī)架上，一個(gè)可以移動(dòng) . 振動(dòng)篩的作用：麥芽經(jīng)第一對(duì)輥筒粉碎后，由振動(dòng)篩篩選分離出皮殼從篩面上排出，細(xì)粉從篩下送出，還需要再粉碎的物料進(jìn)入第二對(duì)輥繼續(xù)粉碎。四輥：第一對(duì)是光輥，第二對(duì)為絲輥兩對(duì)輥筒，一組篩子，麥芽經(jīng)第一對(duì)輥粉碎后，由篩 分裝置分離出皮殼排出，粉粒再進(jìn)入第二對(duì)輥筒進(jìn)一步粉碎。第二節(jié) 液體培養(yǎng)基的制備及殺菌設(shè)備一、糖蜜原料的稀釋與澄清1、間歇式稀釋設(shè)備 為敞口容器 2、糖蜜連續(xù)稀釋器主體：圓筒水平管 特點(diǎn)：管內(nèi)裝有若干隔板和篩板，將其分成若干空段，以改善糖液的流動(dòng)形式，使糖蜜與水很好地混合。(2）立式糖蜜稀釋器主體：立式圓筒特點(diǎn)

5、：圓筒部分有7-8板半圓形缺口的隔板左右交替配置(3）錯(cuò)板式糖蜜稀釋器主體:立式圓筒特點(diǎn)：圓筒內(nèi)有10-15塊檔板成600角設(shè)置 4）脹縮式糖蜜稀釋器主體：立式變徑圓筒特點(diǎn)：中間幾次突然收縮直徑5）變管徑式糖蜜稀釋器主體：立式變徑圓筒特點(diǎn)： 由幾種不同管徑的直管段連接而成二、淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備（一）蒸煮目的1、破壞淀粉顆粒的外皮，使其內(nèi)容物流出，呈溶解狀態(tài)變成可溶性淀粉，便于糖化劑作用。2、滅菌。(二)蒸煮和糖化1.連續(xù)蒸煮有低溫長(zhǎng)時(shí)間的罐式連續(xù)蒸煮，中溫的柱式連續(xù)蒸煮和高溫短時(shí)間的管式連續(xù)蒸煮。 2. 對(duì)連續(xù)糖化的要求主要是使糊化醪與曲液充分混合，在一定溫度下維持一定時(shí)間，并保持流動(dòng)狀

6、態(tài)，以便于酶的作用。 罐式連續(xù)蒸煮糖化的特點(diǎn)：、采用噴射加熱器連續(xù)加熱，節(jié)省、操作容易控制；、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為大中型工廠廣泛采用；、采用真空冷卻器冷卻，提高效率，降低費(fèi)用。1、連續(xù)式蒸煮罐結(jié)構(gòu)主體:圓筒與封頭焊成易損部件:下封頭罐徑： D/H = 3-5罐數(shù)：4-6個(gè)操作過(guò)程：長(zhǎng)圓筒與封頭焊成，粉漿由罐底進(jìn)料口壓入，用活汽加熱蒸煮，加熱達(dá)要求的物料經(jīng)罐頂出料口流出入后熟罐，物料出口管伸入罐內(nèi)300-400mm（使罐內(nèi)留有一定的空間）從罐中部6引出部分糊化醪去制備液體曲。 2.連續(xù)式蒸煮罐 它由三層直徑不同的套管組成。內(nèi)層和中層管上都鉆有很多小孔，各層套管用法蘭連接。粉漿流過(guò)中層管，高壓加熱蒸汽

7、從內(nèi)外兩層管的小孔內(nèi)噴出，使熱粉漿加熱，這種形式汽液接觸均勻，加熱較全面，可在很短時(shí)間內(nèi)使粉漿達(dá)到規(guī)定的蒸煮溫度。粉漿冷粉漿熱粉漿熱粉漿蒸汽3、汽液分離器操作要求：（1）分離出二次蒸汽（2）裝料率為50%4、真空冷卻器優(yōu)點(diǎn)：蒸煮醪在驟然冷卻下，形成結(jié)晶狀的小粒。糊化醪冷卻溫度:10060真空度：70-80kPa冷水池入口料液入口冷水入口水池料液出口真空冷卻器的原理構(gòu)造和計(jì)算 原理: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，因而料液很快被冷卻到真空相應(yīng)的溫度，稱為真空冷卻。 欲保持真空冷卻器中真空度，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的二次蒸汽。真空冷卻器

8、構(gòu)造圖1 真空冷卻器 1圓桶體 人孔 進(jìn)料管 料液排出管 溫度計(jì)插座 真空表接管 二次蒸汽出口管 圖2 三級(jí)真空冷卻器 1圓桶體 錐形底 頂蓋 料液進(jìn)管 二次蒸汽出口管 料液出管 液封閥 溢流管 真空冷卻器構(gòu)造三維圖真空冷卻器的計(jì)算 真空冷卻器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽量： W=GC(t1-t2)/r W二次蒸汽量（千克/小時(shí)） G料液流量（千克/小時(shí)） t1蒸發(fā)前溫度（開(kāi)） t2蒸發(fā)后溫度（開(kāi)） C料液比熱（千焦/千克開(kāi)） r真空操作二次蒸汽的汽化熱（千焦/千克） 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(guò)米秒，醪液在下降管中流速為0.8-0.5米秒。 噴淋冷卻器構(gòu)造和計(jì)算 設(shè)備動(dòng)

9、畫(huà)4換熱器4-07噴淋蛇管換熱器.swf噴淋卻器結(jié)構(gòu)設(shè)備動(dòng)畫(huà)2流體輸送2-8蒸汽噴射泵.swf 原理：蒸汽噴射泵有單級(jí)、二級(jí)、多級(jí)等。圖中所示的是單級(jí)噴射泵。蒸汽從噴嘴高速噴出，使真空室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，為了平衡負(fù)壓，從氣體吸入口處抽吸氣體，在混合室混合經(jīng)擴(kuò)大管排出。蒸汽噴射泵工作時(shí)要使用飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽，即不能含有霧滴，否則霧滴在高速噴出時(shí)迅速氣化，嚴(yán)重降低真空度。 蒸汽噴射泵原理、結(jié)構(gòu)圖水力噴射泵結(jié)構(gòu)與原理原理：水力噴射泵系統(tǒng)由水箱、循環(huán)加壓水泵、水力噴射泵及上下水管組成，工作時(shí)由水泵將冷水壓入噴射泵，經(jīng)泵中噴嘴高速（1530m/s）噴射造成真空，被抽吸的氣體與水混合進(jìn)入下水管，水可以循環(huán)使用

10、。如果這種系統(tǒng)與蒸發(fā)器之間不串聯(lián)冷凝器，則二次蒸汽被冷凝后會(huì)使水溫升高，故生產(chǎn)中還要有補(bǔ)充水的裝置，以控制水箱溫度。高位安裝高位安裝的目的：為了使得水力噴射泵內(nèi)形成足夠的負(fù)壓，以保持真空冷卻器中的真空度，從而使料液很快被冷卻到真空度相應(yīng)的溫度，達(dá)到冷卻的目的。因此，必須使水力噴射泵高出地面11米，以此水位差來(lái)形成負(fù)壓。 二次蒸汽4、糖化設(shè)備連續(xù)糖化罐 攪拌速度 45-90r/min 糖化罐體積V = V/60（ m3 ）糖化罐的構(gòu)造和計(jì)算（）糖化罐的計(jì)算 糖化罐的容積決定于醪液流量和在罐中的逗留時(shí)間及其有效的容積系數(shù)。 （）糖化罐的構(gòu)造 氣液分離器 糖化曲計(jì)量罐 真空糖化罐 冷凝器 真空冷卻器

11、 糖化醪泵 三級(jí)冷凝器 噴射液化器原理、結(jié)構(gòu)圖原理： 噴射液化器主要由噴嘴、吸入室、擴(kuò)大管和調(diào)節(jié)手輪組成。當(dāng)帶有壓力的物料以高速進(jìn)入噴射液化器經(jīng)過(guò)其內(nèi)部的噴嘴時(shí)，它的動(dòng)能增大，靜壓能變小，造成吸入室內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，將蒸汽吸入，并在吸入室內(nèi)與物料接觸，高速流向擴(kuò)大管，物料與蒸汽在擴(kuò)散管的喉部充分混合，物料被蒸汽加熱，在瞬時(shí)將物料加熱到所需的溫度。雙酶法制糖工藝流程圖貯罐 調(diào)配預(yù)熱噴射液化器后熟罐 噴射滅酶冷卻器糖化罐冷卻器分離罐三、啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備 制備方法:兩次煮出糖化和浸出糖化。煮出糖化分:糊化、糖化、過(guò)濾、煮沸四個(gè)過(guò)程糖化醪：未分離麥糟的混合液麥芽汁：濾除麥糟后的混合液（一） 啤酒廠糖化設(shè)備的組合方式1. 兩器組合2. 四器組合3. 五器組合4. 六器組合（二）糊化鍋1、作用2、結(jié)構(gòu)及材料D/H = 2，弧形底,蒸汽夾套傳熱攪拌器升氣管環(huán)形槽調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)容積100kg干物料0.5m3材料：不銹鋼球形鍋中麥芽汁的循環(huán)圖3.原理弧形鍋底對(duì)流體傳熱循環(huán)的影響，靠 近鍋傾斜壁有較淺的液柱h2，但有較大的加熱面積f2，而中心部位具有較深的液柱h1，加熱面積f1較小，因此在鍋底部位周?chē)^快發(fā)生氣泡，將液體向上推，而形成中心液體向下的自然循環(huán)。 優(yōu)點(diǎn):節(jié)省攪拌動(dòng)力消耗，能夠促進(jìn)液體循環(huán), ,便于清洗。 (三)糖化鍋1.結(jié)構(gòu)：與糊化鍋相似。H=0.5D2.作用：蛋白質(zhì)分解和淀粉糖化 3.容積：