生物工程设备第一章.ppt

第七章 物料处理与培养基制备 糖蜜连续稀释器 水平式连续稀释器：主体为一圆筒形水平管，沿管长在管内装有若干隔板和筛板，将其分成若干空段。 液体培养基的制备及杀菌设备 1.糖蜜原料的稀释与澄清 液体培养基的制备及杀菌设备 1.糖蜜原料的稀释与澄清 糖蜜连续稀释器 立式连续稀释器 错板式连续稀释器 液体培养基的制备及杀菌设备 1.糖蜜原料的稀释与澄清 糖蜜连续稀释器 膨缩式连续稀释器 变管径式连续稀释器 液体培养基的制备及杀菌设备 2.淀粉质原料的蒸煮糖化设备 一）淀粉质原料蒸煮糖化的目的 1.高温高压蒸煮过程可使植物细胞壁膜破裂，内容物流出，变成可被糖化酶作用的可溶性淀粉，并进一步变成可发酵性糖 2。在蒸煮过程中将原料中的大量微生物进行灭菌，保证发酵过程的无菌状态 液体培养基的制备及杀菌设备 罐式连续蒸煮 蒸煮温度可高可低，节约能耗；设备简单，操作容易，制造方便。 2.淀粉质原料的蒸煮糖化设备 1)蒸煮设备 多采用连续式蒸煮，有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮。 液体培养基的制备及杀菌设备 罐式连续蒸煮糖化流程 蒸煮罐 罐式连续蒸煮 真空冷却：物料在一定真空度下蒸发部分水，需要汽化潜热，取自料液本身，因而料液很快被冷却到真空相应的温度。 真空冷却器中真空度产生：一般要借助于水力喷射泵或蒸汽喷射泵，连续地抽去真空冷却器中的二次蒸汽。 液体培养基的制备及杀菌设备 2)真空冷却器 液体培养基的制备及杀菌设备 真空冷却器 真空冷却装置图 1 2 3 4 5 为了更完全地从料液中分离蒸汽，真空冷却器中蒸汽上升速度不应超过1m／s，醪液在下降管中流速为0.8～0.5m／s。 液体培养基的制备及杀菌设备 3)糖化设备 连续糖化罐 把已将温至60～62℃的糊化醪，与糖化醪液或曲乳液混合，将60℃下维持30～45min，保持流动状态，使淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。 液体培养基的制备及杀菌设备 3) 糖化设备 真空糖化装置 优点：真空糖化器既是蒸发冷却器，又是糖化器，简化了设备。 液体培养基的制备及杀菌设备 4)啤酒生产中麦芽汁的制备 两器组合：仅由糖化锅兼麦汁过滤槽和糊化锅兼煮沸锅两锅组成。用于小型啤酒厂； 四器组合：四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽和麦汁蒸煮锅； 六器组合：在四器的基础上，增加一只过滤槽和一只麦汁煮沸锅；或两只糖化－糊化两用锅，两只过滤槽和两只麦汁蒸煮锅。 * * 一 固体物料处理设备 固体物料的筛选除杂设备 杂物 纤维性较长的物质，如麻绳草屑、庄稼秸秆； 颗粒状物质，如沙子、泥土块、小石块等； 铁磁性物质，如铁钉、螺丝等。 第一节 固体物料的处理与粉碎设备 生物加工原料在很多情况下往往会混入沙土、石子甚至金属等杂物。进行生产前，必须先将原料中混杂的杂物除去 生物反应物料处理设备 固体物料处理设备 1) 谷物原料粗选设备 大麦粗选机 工作原理 生物反应物料处理设备 磁力除铁器 固体物料处理设备 1)谷物原料粗选设备 固定形磁钢装置 永磁滚筒 磁钢的排列 生物反应物料处理设备 固体物料处理设备 2) 大麦的精选设备 大麦精选机 颗粒状的生物质原料（如大麦、小麦）等必须进行精选和分级，其主要原理是按颗粒长度进行分级，以除去不必要的杂粒，有滚筒精选机和碟片精选机两种 。 碟片式精选机 工作原理 特点：工作面积大，转速高，产量大，碟片损坏可以更换。 生物反应物料处理设备 固体物料处理设备 2) 大麦的精选设备 碟片式精选机 工作原理 特点：分离出来的杂粒含大麦较少，缺点是袋孔的利用系数低，产量低，且工作面磨损后不能修复。 生物反应物料处理设备 固体物料处理设备 3) 大麦的分级设备 平板分级筛 工作原理 生物反应物料处理设备 固体物料处理设备 3)大麦的分级设备 圆筒分级筛 工作原理 圆筒分级筒 优点：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。缺点：筛面利用率少，仅为整个筛面的1/5。 生物反应物料处理设备 二 固体物料粉碎设备 为什么固体物料需要进行粉碎? 固体物料经粉碎后，颗粒变小，原料的表面积显著增大，可加速蒸煮时的溶解过程。节省蒸汽，减少能量消耗，提高淀粉利用率，并能减少输送管道的阻塞现象，便于连续化生产。 生物反应物料处理设备 固体物料粉碎设备 原料粉碎 湿法粉碎 干法粉碎 湿式粉碎是将水和原料一起加入粉碎机中，从粉碎机出来时即成粉浆。这种方法无原粉粉末飞扬，车间卫生好，缺点是粉浆必须随产随用，不宜储藏，且耗电量较多。 干式粉碎是将干物料送入粉碎