培养基的制备设备课件

第2章培养基制备设备一、糊化锅二、糖化锅三、过滤槽四、煮沸锅2.1培养基制备设备糖化车间工作任务辅助原料的糊化主辅原料的糖化糖化醪液的过滤麦芽汁的煮沸设备组合方式两器组合：糖化锅兼过滤槽、糊化锅兼煮沸锅四器组合：糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅六器组合：在四器的基础上，增加一只过滤槽和一只煮沸锅一、糊化锅图2-34糊化锅大米粉进口2-热水进口3-搅拌器4-加热蒸汽管进口5-蒸汽冷凝水出口6-糊化醪出口7-不凝性气体出口8-耳架9-麦芽粉液或糖化醪入口10-环形槽11-污水排出口管12-风门大米粉热水污水糖化醪1234798121110作用：加热煮沸辅助原料使淀粉液化构造：锅底夹套间接加热搅拌器靠近传热面弧形顶盖接升气筒环形集水槽二、糖化锅作用：使麦芽粉与水混合保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化构造：搅拌器靠近锅底弧形顶盖接升气筒环形集水槽三、过滤槽冷凝水出1/2蒸汽进1/2蒸汽进出料进料冷热水进口冷凝水出12345789101112131415图2-38糖化醪过滤槽1-油压缸2-出槽口3-减速箱4-变速箱5-耕槽装置6-电动机8-射水槽9-槽体10-入孔双拉门11-入孔单拉门12-槽盖13下粉筒14排汽管15-筒形风帽6平底筛过滤槽作用：用于糖化醪液的过滤类型：平底筛过滤槽快速过滤槽快速过滤槽四、煮沸锅麦汁出口麦汁入口冷热水进口冷凝水出123467891011图2-37麦牙煮沸锅1-电动机2-减速箱3-出料阀4-搅拌装置5-锅体6-液量标尺7-入孔双拉门8-锅盖9-排气管10-筒形风帽11-入孔单拉门夹套加热式煮沸锅作用：煮沸和浓缩麦芽汁，使麦汁达到要求浓度浸出酒花中的苦味及芳香物质加热凝固蛋白质、灭菌、灭酶类型：夹套加热内加热式外加热式有列管式内加热器的煮沸锅具两段内加热器的煮沸锅煮沸锅与外加热器的组合方式1煮沸锅与外加热器的组合方式22.1.2葡萄糖制备设备一、酸解设备二、酶解设备制糖方法酸解法酶解法酸酶结合法一、酸解设备加压水解糖化罐612345蒸汽蒸汽图2-39糖化罐构造图1-淀粉乳管2-喷出管3-蒸汽排出管4-安全阀5-入孔6-酸管管道水解糖化设备用蒸汽加热后的淀粉乳流过管道，使淀粉乳糊化、糖化235674蒸汽蒸汽糖化液淀粉酸水图2-40直接加热式管道糖化设备1-混合桶2-加热器3-进料罐4-放料阀5-急骤蒸发器6-糖化管7-泵23654中和区蒸汽糖化液冷却水蒸汽溶液NaCO图2-41糖化管道示意图1-淀粉乳2-泵3-糖化管4-阀5-急骤蒸发器6-加热管淀粉乳蒸汽ooo图2-42间接式加热管构造示意图淀粉乳酸蒸汽4糖化液32蒸汽图2-43糖化管设备示意图1-搅拌器2-糖化管3-急骤蒸发器4-阀5-加热器6，7-泵1765二、酶解设备分为液化和糖化两步液化升温液化法高温液化法喷射液化法液化桶喷射液化器进料桶淀粉乳桶出料控制蒸汽温度控制淀粉乳图2-45喷射液化设备流程图喷射液化器构造加热处理真空快速冷却淀粉乳液化酶蒸汽冷却水液化冷却糖化酶酸泵蒸汽冷凝水液化酶糖化过滤图2-48管道3-段连续液化流程图糖化MM1234566789101112131415161718水蒸气淀粉碱液氯化钙淀粉酶回流糖化酶图2-49双酶法制糖工艺流程图1-调浆配料槽2，8-过滤器3，9，14，17-泵4，10-喷射加热器5-缓冲器6-液化层流罐7-液化液贮槽11-灭酶罐12-板式换热器13-糖化罐15-压滤机16-糖化暂贮槽18-贮糖槽压紧板中间隔板和接管支架固定板换热板密封垫片冷热流体进出管口压紧螺杆罐式连续蒸煮糖化流程2010图2-17管式连续蒸煮设备流程图1817161911761512131412895431-输送机2-斗式提升机3-贮料斗4-锤式粉碎机5-螺旋输送机6-粉浆罐7-泵8-预热锅9-近料控制阀10-过滤器11-泥浆泵12-单向阀13-三套管加热器14-蒸煮管道15-压力控制阀16-后熟器17-蒸汽分离器18-真空冷凝器19-蒸汽冷凝器20-糖化锅管式连续蒸煮糖化流程3图2-15柱式连续蒸煮流程图1-粉浆罐2-泵3-加热器4-缓冲器5-柱子6-后熟器1245555566柱式连续蒸煮糖化流程发酵罐蒸汽蒸汽冷却水无菌培养基预热罐连消泵加热器维持罐冷却管连续灭菌的基本设备配料罐送料泵2.2培养基的灭菌及冷却设备连续灭菌的流程与设备（1）配料预热罐，将配制好的料液预热到7590℃以免连续灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过大而产生水汽撞击声；（2）加热器，用高温蒸汽使料液温度很快升高到灭菌温度（130140℃），目前使用最广泛的加热器有塔式加热器和喷射式加热器。塔式加热器用内外两根管子套合组成，内管开有45°向下倾斜的小孔，孔径一般为6mm，蒸汽由此喷出。小孔在导入管上的分布是上稀下密，使蒸汽较为均匀。培养基由塔底进入，与小孔中喷出的蒸汽连续混合后在塔上部流出。培养基在塔内停留时间一般取20~30s；线速度要求0.1m/s。这种连消塔比较高大，钻孔、加工、安装等均不便。塔式加热器喷射式加热器改进后的喷射式加热器，培养基以较高流速从中间管喷入，蒸汽从管外环隙同时喷入，在器内进行混合，为了增加混合效果，器内设置一块弧形挡板。（3）维持罐，由于加热器加热的时间很短，光靠这段时间的灭菌是不够的，维持罐起保温灭菌作用，使加热后的培养基在维持设备中保温停留一段时间，以达到灭菌目的。要求该设备物料返混要小，外壁用保温材料保温。（4）冷却设备，培养基在完成灭菌后，要求快速冷却到发酵工艺规定的温度。冷却设备要求严密性好，冷却效率高。目前工业化微生物发酵企业都采用真空冷却器、喷淋冷却器和螺旋板换热器。冷却器内是真空，培养基进入后，压力骤降，急速蒸发，所产生的二次蒸汽从顶部抽汽管排走，培养基由于蒸发产生大量蒸汽，消耗了培养基大量的热能，于是培养基温度在瞬息间降低到与器内真空度相对应的沸点温度为止。培养基最终被冷却的温度取决于设备操作的真空度。真空式冷却器喷淋式冷却器最上端有个淋水槽，冷却水从淋水槽中溢出，沿着檐板淋到最上层冷却器直管，然后一层一层往下流，高温培养基由底端进，上端出。由两张薄板平行卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。一般一对进出口在圆周边上，另一对进出口则设在圆鼓的轴心上。螺旋板换热器喷射加热连续灭菌流程空罐灭菌培养基的灭菌如果是采用连续灭菌法，则发酵罐应在加入灭菌的培养基前先行单独灭菌。定义：空罐灭菌也称空消。无论是种子罐、发酵罐、还是消泡罐，当培养基（或物料）尚未进罐前对罐进行预先灭菌，称为空罐灭菌。优点缺点连续灭菌1.高温短时灭菌，培养基营养成分损失少。2.发酵罐占用时间缩短，利用率高。1.设备复杂，操作麻烦,染菌机会多。2.不适合含大量固体物料的灭菌。间歇灭菌1.设备要求低，不需另外加热、冷却装置。2.操作要求低，适合小批量生产规模3.适合含大量固体物料的灭菌1.培养基的营养物质损失大，灭菌后培养基质量下降2.发酵罐的利用率较低3.不适合大规模生产的灭菌间歇灭菌与连续灭菌的比较人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。