第二章培养基和种子制备设备培养基制备工艺过程:原料→筛选→粉碎→糊化(蒸煮、酶)→→糖化(酶法)→灭菌→冷却第一节液体培养基的制备设备第二节培养基的灭菌及设备第三节种子制备设备一、糖蜜稀释器糖蜜是一种非结晶糖分,因其本身就含有相当数量的可发酵性糖,无需糖化,因此是微生物工业大规模发酵生产酒精、甘油、丙酮丁醇、柠檬酸、谷氨酸、食用酵母及液态饲料等的良好原料。由于原糖蜜的浓度一般都在80°Bx以上,胶体物质与灰分多,产酸细菌多,所以糖蜜酒精发酵前需进行稀释、酸化、灭菌、澄清等处理过程。糖蜜稀释器对糖蜜进行稀释、酸化、灭菌和增加营养盐等处理所用的设备。糖蜜的稀释方法:1.间歇稀释法:通常为一敞口容器,罐内附有搅拌器或通风代替搅拌。一般都利用糖化锅。2.连续稀释法:连续稀释器。水平式糖蜜连续稀释器立式糖蜜连续稀释器连续稀释器二、淀粉质原料的蒸煮糖化设备淀粉质原料蒸煮糖化的目的:使植物组织和细胞膜彻底破裂,淀粉成为溶解状态变成可溶性淀粉(糊化);同时对进料进行灭菌;排除原料中的一些不良成分及气味。采用的方法是用加热蒸汽加热蒸煮。可溶性淀粉还不能被细胞直接利用,还必须采取添加糖化剂,使淀粉变成可发酵性糖。1、连续蒸煮糖化料液连续流动,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。2、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。连续蒸煮糖化设备有罐式(低温长时间)、管式(高温短时间)和柱式(中温)三种形式。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。(图2-1-30)罐式连续蒸煮糖化流程1-粉浆罐2-粉浆泵3-蒸煮罐4-后熟器5-最后一个后熟器(汽液分离器)6-真空冷却器7-连续糖化锅8-液体曲罐9-糖化醪泵10-喷淋冷却器11-混合冷凝器12-水力喷射泵13-热水箱(1)蒸煮罐和后熟器图2-13蒸煮罐1-粉浆入口2-加热蒸汽管3-糊化醪出口4-安全阀接口5-压力表6-制液体曲醪出口7-罐耳8-温度计测温口9-人孔321546879图2-14最后一个后熟器(气液分离器)1-糊化醪入口2-糊化醪出口3-耳架4-自控液位仪表接口5-压力表6-二次蒸汽进口7-人孔8-安全线9-液位指示器8756493412糊化醪蒸煮时仅在粉浆加热器或蒸煮罐底部通入蒸汽,其后各罐均为后熟器,不再加入蒸汽。后熟器的作用是一定温度下,维持一定时间,使糊化醪进一步煮透。糊化醪随着流动,压力下降,产生二次蒸汽,由最后一个后熟器分离出来,可供粉浆罐顶预热粉浆,故最后一个后熟器也为汽液分离器。罐式连续蒸煮罐数不能太少,宜采用3~6个。但罐数过多则压力降过大,后熟器压力过低,以致醪液压不到最后一个后熟器。故薯干类原料蒸煮压力较低,宜采用3~4个,玉米类原料压力较高,可采用5~6个。(2)加热器加热器是利用高压蒸汽加热粉浆,使汽液相对喷射,紧密接触,能在短时间内达到较高的温度。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,各层套管都用法兰连接,以便拆卸。高压蒸汽从内、外层管进入,穿过小孔向粉浆液流两旁喷射,由于高压蒸汽从侧喷射,接触均匀,加热比较全面,故能在很短时间就达到蒸煮温度145℃~150℃。(3)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气(二次蒸气),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。123至糖化锅蒸汽空气混合气体料液冷水图2-18真空冷却器1-真空冷却器2-膜式塔3-喷射器醪液沿切线方向进入,在器内旋转,醪液被离心力甩向四周沿壁下流,从锥底排醪口排出,二次蒸汽则直接上升经中心管排出。柱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图2-16加热器粉浆粉浆蒸汽蒸汽管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...