培养基制备及灭菌设备培训课程.ppt

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1、第二章培养基制备及灭菌设备培养基的制备包括培养基淀粉质原料的液化、糖化、过滤以及培养基的调配等操作。根据原料、菌种以及产品、生产规模的不同，培养基的制备及灭菌工艺有所不同，设备上也会有些差异。这要根据具体的情况来考虑。第一节培养基的制备采用的原料不同、菌种不同，培养基的制备会有所不同。如：不具备液、糖化能力的菌种采用淀粉质原料时，必须经过液、糖化后才能被利用；而采用糖蜜作为原料时，只需经过稀释、配料即可。同时，根据菌种、原料和后处理的难易，糖化后的糖化液要考虑是否经过过滤处理。一、糖蜜原料的稀释及澄清糖蜜是制糖厂的副产物，是糖的结晶母液，含有约占70%的

2、可发酵性糖，还含有大量的生物素等营养物质。除可作为糖源外，还可作为生物素添加。用糖蜜为原料进行酵母的酒精发酵时，由于糖浓度太高，酵母不能直接利用，需进行稀释、酸化、灭菌和添加营养盐等处理过程。主要采用糖蜜稀释器来进行稀释和添加营养盐的操作。根据产量不同可分别采用间歇式和连续式两种稀释器。（1）间歇式稀释器采用敞口的容器，安装搅拌装置使糖蜜和水能达到均匀的混合。常用的搅拌装置有通风管和搅拌桨叶两种。V=5-20m3H/D=1.1装填系数φ=0.8-0.85主要适用于小规模的生产上。（2）连续式稀释器1、水平式主体为一个圆筒形水平管，略有倾斜，沿管长安装若干

3、隔板和筛板，分成若干个空段，隔板上的孔上下交错布置，用来改变糖液流向，使糖蜜和水很好的混合。沿管长还有许多的管口，用来添加水、营养盐和酒精液体。该设备无须搅拌器，节省动力。2、立式器身为圆筒形，糖蜜和水从下部底进入，经过混合装置，并添加营养盐后从上部顶流出。混合装置有三种形式：a、通用形：筒体部分用若干块具有半圆形缺口的隔板交错配置，即一块缺口在左、另一块缺口在右，迫使液体交错呈湍流运动，促进糖蜜与水的混合；b、胀缩式：在中空的圆筒形器身上有几次直径的突变，水和糖蜜从器底进入后，因几次直径的突然改变而使流速发生改变，促进了糖液的均匀混合。其收缩部分的直径

4、与器身的直径比是1:2-3，收缩段的长度等于器身的直径。c、变管径式：器身由几种不同管径的直管段连接而成，原理同胀缩式。除此之外，还有从上部进料，下部出料的错板式。它是在圆筒形器体内安装交错排列的倾斜挡板，挡板数量10-15块。经过挡板的作用使糖蜜和水得到均匀混合。进行稀释器设计时要注意，立式上流稀释器糖蜜的流速控制在0.035m/s，稀释器内流速控制在0.03-0.05m/s，进水流速控制在1.5m/s。二、淀粉质原料培养基的制备以淀粉质原料生产酒精传统工艺采用蒸煮糖化工艺；生产氨基酸及现代酒精生产采用液化、糖化工艺；乳酸发酵先只液化，而在发酵过程中边

5、糖化、边发酵工艺；柠檬酸发酵采用只进行液化的工艺；此外，淀粉质原料还有酸水解制糖工艺；（一）蒸煮糖化工艺（1）蒸煮的目的第一是要借助于蒸煮的高温高压作用，破坏原料中淀粉颗粒的外皮，使内容物释放出来，变成可溶性淀粉；第二是借助高温高压作用，把存在于原料中的大量微生物杀死。（2）流程调浆升温维持降温糖化（3）设备目前，在我国多采用连续的罐式蒸煮设备。它具有温度可高可低，节省能耗，设备简单，操作容易，制造方便的优点。1、调浆罐是一个带搅拌系统的立式罐，下部是椭圆形或锥形封底，上部是平顶或敞口，通过工字钢来支撑搅拌系统。H/D=1。2、蒸煮罐由长圆筒和球形或碟形

6、封头焊接而成。浆料从底部进入，蒸汽从下封头偏上处进入后，往下喷出，将料迅速加热，保压0.3-0.35MPa（表压）。罐顶装有安全阀和压力表，出口管伸入罐内300-400mm。罐的焊接采用双面焊，蒸汽管的入口处安装单向阀，以防止蒸汽管路压力降低时罐内醪液倒流。罐外有良好的保温层，防止热量的散失。3、蒸汽喷射泵浆料的加热装置，可代替蒸煮罐。当物料流过喷射泵时，在喷嘴处产生的真空将外来的蒸汽吸入，对物料进行加热，它属于静态混合器的一种。4、后熟器（维持罐）形状和蒸煮罐一样，但没有蒸汽管。目的是维持蒸煮压力，保证一定的蒸煮时间。其直径不宜太大，以保证物料的先进先

7、出，防止受热不均。5、汽液分离器糊化醪随着流动，压力降低，产生大量的二次蒸汽，由最后一个后熟器排出，故最后一个后熟器又叫做汽液分离器。为了分离二次蒸汽，汽液分离器上部需留有足够的自由空间，一般醪液控制在50%左右的位置。当蒸煮罐和后熟器的体积相同时，每个罐的体积计算如下：V1τ=V2（N–1）+V2φ得到：V2=V1τ／（N+φ–1）V2—每个罐的体积，m3；V1—含蒸汽冷凝水的糊化醪量，m3/h；τ—蒸煮时间，h；N—蒸煮罐和后熟器的数目；φ—汽液分离器的填充系数50%；6、真空冷却器糊化醪需经过真空冷却器冷却到60℃后才能糖化。器身为圆筒锥底，料液切

8、线进入，由于器内处于真空状态，醪液会自蒸发，产生大量的二次蒸汽进入冷凝器与水直接