物料處理與培養(yǎng)基制備計(jì)劃

物料處理與培養(yǎng)基制備計(jì)劃第一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日計(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)與工藝操作第二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(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

第三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日1大麥粗選機(jī)第四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

2、磁力除鐵器方法：采用永久磁鋼磁選

(1)固定型磁鋼裝置第五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(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

芯組成第六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(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)行分離第七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(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)備第八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日第九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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)圓筒第十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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)備第十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(2）圓筒分級(jí)篩筒篩面分段布置不同孔徑生產(chǎn)能力G=qПDLΨ（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。第十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

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。第十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日粉碎方法：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。第十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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=kD1Lρ(kg/h）4）功率消耗

N=kD21Ln（kW）第十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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

大米粉碎要求第十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(1）兩輥式粉碎機(jī)第十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日3）多輥粉碎特點(diǎn):多輥、振動(dòng)篩以2.5~6m/s,相向運(yùn)動(dòng)，有一定的速度差，作用是提高對(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)

.第十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日振動(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。第十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(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

第二十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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。第二十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(2）立式糖蜜稀釋器

主體：立式圓筒

特點(diǎn)：圓筒部分有7-8板半圓形缺口的隔板左右交替配置第二十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(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)置第二十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

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第二十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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

第二十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日二、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)狀態(tài)，以便于酶的作用。第二十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日罐式連續(xù)蒸煮糖化的特點(diǎn)：１、采用噴射加熱器連續(xù)加熱，節(jié)?。?、操作容易控制；３、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為大中型工廠廣泛采用；４、采用真空冷卻器冷卻，提高效率，降低費(fèi)用。第二十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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。

第二十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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第二十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日3、汽液分離器操作要求：（1）分離出二次蒸汽（2）裝料率為50%

第三十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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:100℃→60℃

真空度：70-80kPa冷水池入口料液入口冷水入口水池料液出口第三十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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。第三十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日真空冷卻器構(gòu)造圖1真空冷卻器1－圓桶體２－人孔３－進(jìn)料管４－料液排出管５－溫度計(jì)插座６－真空表接管７－二次蒸汽出口管圖2三級(jí)真空冷卻器

1－圓桶體２－錐形底３－頂蓋４－料液進(jìn)管５－二次蒸汽出口管６－料液出管７－液封閥８－溢流管第三十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日真空冷卻器構(gòu)造三維圖第三十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日真空冷卻器的計(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)１米／秒，醪液在下降管中流速為米／秒。

第三十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日噴淋冷卻器構(gòu)造和計(jì)算

設(shè)備動(dòng)畫(huà)\4換熱器\4-07噴淋蛇管換熱器.swf噴淋卻器結(jié)構(gòu)第三十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日設(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)圖第三十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日水力噴射泵結(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（15~30m/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。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。第三十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日高位安裝

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。

二次蒸汽第三十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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‘τ/60η（m3

）第四十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日糖化罐的構(gòu)造和計(jì)算（１）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)。

（２）糖化罐的構(gòu)造

第四十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日氣液分離器

糖化曲計(jì)量罐

真空糖化罐

冷凝器

真空冷卻器糖化醪泵

三級(jí)冷凝器

第四十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日噴射液化器原理、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。第四十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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第四十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日三、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第四十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日（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4.六器組合第四十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日（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：不銹鋼第四十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日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，因此在鍋底部位周圍較快發(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。

第四十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(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：比糊化鍋大1倍裝滿系數(shù)為0.74.傳熱面積：比糊化鍋小第四十九頁(yè)，共五十三