连续蒸煮糖化设备.ppt

生物细胞培养基制备设备 工业上常用的糖类： ① 葡萄糖：所有的微生物都能利用葡萄糖 ② 糖蜜：糖蜜是制糖工业的副产物。 糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。 ③ 淀粉、糊精 使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类 一、淀粉质原料的蒸煮与糖化 （一）、相关概念 1、淀粉的糊化 淀粉在水中经加热会吸收一部分水而发生溶胀。如果继续加热至一定温度（一般60～80℃）,淀粉粒即发生破裂,造成晶体结构消失，黏度、体积迅速增大,这种现象称为淀粉的糊化,经糊化的淀粉称为α-淀粉. 2、淀粉糖化：将淀粉水解成葡萄糖的过程。通过添加酶制剂或糖化曲来完成。 （二）蒸煮糖化作用 1、蒸煮作用： （1）使植物组织和细胞膜彻底破裂 ； （2）使淀粉糊化、液化； （3）起灭菌作用； （4）排除原料中的一些不良成分及气味 2、糖化作用 把溶解状态的淀粉、糊精，转化为可被细胞利用的可发酵性糖 （三）蒸煮糖化流程 连续蒸煮糖化：蒸煮糖化过程中，料液连续流动，在不同的设备中完成加料、蒸煮、糖化、冷却等不同工艺操作，整个过程连续化。 间歇蒸煮糖化：蒸煮糖化的整个过程都始终处于一个设备中，一锅一锅地糖化，糖化一锅又重换一锅。 连续蒸煮的工艺，常用有罐式连续蒸煮、管式连续蒸煮、柱式连续蒸煮等三种方法。 罐式连续蒸煮糖化，蒸煮温度较低，可节省煤耗，操作容易控制，设备结构简单，制造方便，为大、中型工厂广泛采用。 （四）连续蒸煮糖化设备 1、罐式蒸煮设备 （1）蒸煮罐结构 罐体、蒸汽进口管2、进出料口1、人孔9、 温度计8、压力表5、安全阀4等 罐式连续蒸煮罐数不能太少（宜采用3~6个），直径不宜太大 （2）后熟器 ● 作用：一定温度下，维持一定时间，使糊化醪进一步煮透。 ● 结构：比蒸煮罐少蒸汽进口管，最后一个后熟器多二次汽出口管。 最后一个后熟器也为汽液分离器 2、柱式连续蒸煮设备 （1）流程： （2）加热器 加热器是三层直径不同的套管，内层和中层管壁上都钻有许多小孔 ，小孔一般平开或向下倾斜 高压蒸汽从内、外层管进入，穿过小孔向粉浆液流两旁喷射，在很短时间就达到蒸煮温度145℃~150℃。 加热器管壁上小孔分布区叫“有效加热段”。粉浆在‘有效加热段“停留时间一般很短，为15~25s。 （3）柱子 长圆筒形 ，两端锥顶 无缝钢管或铸铁管 ，3~5根 第一、第三两根柱子内有1~2处管径缩小 （锐孔 ）；第二根柱子内装两块倾斜的圆缺形挡板 ，两块挡板是交错排列，一个向左倾斜30°，一个向右倾斜30° 锐孔和挡板都是使料液在流动中突然缩小和扩大，使细胞膜部分破裂 3、管式连续蒸煮 管式连续蒸煮工艺流程： 原料粉碎→粉浆罐→预热锅→过滤器→加热器→蒸煮管道→后熟器→蒸汽分离器→真空冷却器→糖化工序 特点：高温快速，糊化均匀，糖分损失少，设备紧凑，易于实现机械化和自动化操作；但由于蒸煮温度高（170 ℃ ），加热蒸汽消耗量大，并形成较大数量的二次蒸汽 4、真空冷却装置 真空冷却指的是醪液在一定的真空度下（即醪液进入负压状态）醪液本身产生大量蒸汽（二次蒸汽），并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却。 设备组成：真空冷却器+膜式塔 +真空泵 真空冷却装置的工作原理： 真空冷却器器内为真空，醪液切线方向进入后，产生大量二次蒸汽，二次蒸汽则直接上升经顶中心二次蒸汽排出口排出，醪液从锥底排醪口排出；真空冷却器顶中心连接膜式塔，用冷水在膜式塔中冷凝二次蒸汽，不凝性气体经真空泵抽走，造成器内真空。 5．连续糖化罐 作用：连续地把糊化醪与水稀释，并与液体曲或酶制剂混合，在一定温度下维持一定时间，保持流动状态，以利于酶的活动。 结构：罐身、搅拌器、压缩空气管、蒸汽管、醪进口管等 圆筒形外壳，球形或锥形底 （五）间歇蒸煮糖化设备 1、间歇蒸煮 （1）蒸煮设备：锥形蒸煮锅 外型：上部圆柱，下部圆锥 料液上部进，下部排出； 蒸汽从底部进入，由下至上上升过程中搅拌物料 比较适宜于对整粒原料的蒸煮 （2）间歇蒸煮工艺流程 加水入蒸煮锅→投料→升温→蒸煮→吹醪 加水：整粒原料加温水（80℃左右）； 粉状原料水温50℃左右且调浆后加入 原料不同加水比也不同：1：2--1：4 投料：整粒原料加水后投料； 粉状混匀后投料 升温：先打开排气阀排气后升温（40min） 蒸煮：采用循环的方法，利用蒸汽来搅拌锅内的原料;装醪量约为锅容量的75-80%左右 吹醪：蒸煮完毕的醪液，利用蒸煮锅的压力从蒸煮锅排出，并送入糖化锅内，称吹醪。 (2)间歇糖化工艺 工艺： 蒸煮