第二章生物細(xì)胞培養(yǎng)基制備過(guò)程與設(shè)備

1、第二章第二章 生物細(xì)胞培養(yǎng)基制備過(guò)程與設(shè)備生物細(xì)胞培養(yǎng)基制備過(guò)程與設(shè)備l所有的生物細(xì)胞都要不斷地同外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換，都要進(jìn)行新陳代謝，才能表現(xiàn)出生命活動(dòng)，這時(shí)，就需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中大多數(shù)都利用純種培養(yǎng)技術(shù)，這就要求對(duì)培養(yǎng)基中已有的雜菌進(jìn)行去除或殺滅。第一節(jié)第一節(jié) 液體培養(yǎng)基的滅菌液體培養(yǎng)基的滅菌第二節(jié)第二節(jié) 淀粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化淀粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化第三節(jié)第三節(jié) 纖維素和半纖維素的水解纖維素和半纖維素的水解第四節(jié)第四節(jié) 糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清第五節(jié)第五節(jié) 啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備設(shè)備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備設(shè)備第六節(jié)第六節(jié) 淀粉水解制糖淀粉水解制糖第七節(jié)第七節(jié)

2、固體培養(yǎng)基制備固體培養(yǎng)基制備第一節(jié)第一節(jié) 液體培養(yǎng)基的滅菌液體培養(yǎng)基的滅菌一、濕熱滅菌原理和影響滅菌的因素一、濕熱滅菌原理和影響滅菌的因素二、連續(xù)滅菌流程及設(shè)備二、連續(xù)滅菌流程及設(shè)備三、分批滅菌過(guò)程與設(shè)備三、分批滅菌過(guò)程與設(shè)備一、濕熱滅菌原理和影響滅菌的一、濕熱滅菌原理和影響滅菌的因素因素 營(yíng)養(yǎng)成分的減少將影響菌種的培養(yǎng)和產(chǎn)物的生成，所以滅菌程度和營(yíng)營(yíng)養(yǎng)成分的減少將影響菌種的培養(yǎng)和產(chǎn)物的生成，所以滅菌程度和營(yíng)養(yǎng)成分的破壞成為滅菌工作中的主要矛盾，恰當(dāng)掌握加熱溫度和受熱時(shí)間養(yǎng)成分的破壞成為滅菌工作中的主要矛盾，恰當(dāng)掌握加熱溫度和受熱時(shí)間是滅菌工作的關(guān)鍵。是滅菌工作的關(guān)鍵。圖2-1 大腸桿菌在不同

3、溫度下的死亡曲線t(min)-5-4-3-2-1101010101054566058 8 6 41020（一）滅菌動(dòng)力學(xué)（一）滅菌動(dòng)力學(xué)微生物受熱而破壞是指其生活能力微生物受熱而破壞是指其生活能力喪失，微生物熱死滅原因是細(xì)胞內(nèi)喪失，微生物熱死滅原因是細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)。的反應(yīng)。expekart expekart 4.03.02.00.10.20.40.60.81.02.642.622.602.582.562.54斜率= -e/r（2）溫度對(duì)死亡速率的影響）溫度對(duì)死亡速率的影響圖圖2-2 微生物死亡與溫度的關(guān)系微生物死亡與溫度的關(guān)系二、連續(xù)滅菌流程及設(shè)備二、連續(xù)滅菌流程及設(shè)備圖2-5 加熱-真空冷卻連

4、續(xù)滅菌流程生培養(yǎng)液蒸汽噴射加熱器維持管膨脹閥急聚蒸發(fā)室滅菌好的培養(yǎng)液真空 培養(yǎng)基滅菌應(yīng)盡量采用高溫短時(shí)間的連續(xù)滅菌。培養(yǎng)基經(jīng)連續(xù)加熱、培養(yǎng)基滅菌應(yīng)盡量采用高溫短時(shí)間的連續(xù)滅菌。培養(yǎng)基經(jīng)連續(xù)加熱、維持和冷卻后進(jìn)入發(fā)酵罐。培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌，就是將配好的培養(yǎng)基在維持和冷卻后進(jìn)入發(fā)酵罐。培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌，就是將配好的培養(yǎng)基在向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時(shí)進(jìn)行加熱、保溫和冷卻而進(jìn)行滅菌向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時(shí)進(jìn)行加熱、保溫和冷卻而進(jìn)行滅菌 時(shí)間(min)溫度圖2-3 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌過(guò)程中溫度的變化20s20s2-3min14427（一）連消塔（一）連消塔噴淋冷卻流程噴淋冷卻流程 圖 2-4 連 續(xù) 滅

5、 菌 設(shè) 備 流 程 示 意 圖1-配 料 罐 （ 拌 料 罐 ） 2-蒸 汽 入 口 3-連 消 塔 4-維 持 罐 5-培 養(yǎng) 基 出 口 6-噴 淋 冷 卻 7-冷 卻 水1234567（三）板式換熱器滅菌流程（三）板式換熱器滅菌流程（二）噴射加熱（二）噴射加熱真空冷卻流程真空冷卻流程圖2-6 薄板換熱器連續(xù)滅菌流程維持段蒸汽加熱段熱回收段水冷卻段生培養(yǎng)液冷卻水滅菌好的培養(yǎng)液（四）設(shè)備構(gòu)造和計(jì)算（四）設(shè)備構(gòu)造和計(jì)算1連消塔又稱加熱器，是培養(yǎng)基于蒸汽混合加熱至滅菌溫度的設(shè)備。連消塔又稱加熱器，是培養(yǎng)基于蒸汽混合加熱至滅菌溫度的設(shè)備。生產(chǎn)中一般用生產(chǎn)中一般用0.50.8mpa的活蒸汽與預(yù)熱后

6、的料液直接接觸而加熱。的活蒸汽與預(yù)熱后的料液直接接觸而加熱。 圖2-8 連消器的構(gòu)造出料口排液口蒸汽進(jìn)口進(jìn)料口 圖2-9 維持罐的外形出料人孔放汽測(cè)溫口進(jìn)料 圖2-9 維持罐的外形出料人孔放汽測(cè)溫口進(jìn)料三、分批滅菌過(guò)程與設(shè)備三、分批滅菌過(guò)程與設(shè)備 培養(yǎng)基的分批滅菌就是將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他裝培養(yǎng)基的分批滅菌就是將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過(guò)程，置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過(guò)程，通常也稱為實(shí)罐滅菌。通常也稱為實(shí)罐滅菌。（一）分批滅菌操作要點(diǎn)（一）分批滅菌操作要點(diǎn)（二）分批滅菌的操作（二）分批滅菌的操作圖2-1

7、1 實(shí)罐滅菌設(shè)備示意圖冷凝水冷卻水進(jìn)口排料管進(jìn)汽取樣管進(jìn)汽進(jìn)汽冷卻水出口排氣排氣排氣排氣消沫劑管出氣口接種管進(jìn)料口進(jìn)汽進(jìn)氣管（三）分批滅菌的計(jì)算（三）分批滅菌的計(jì)算00lnexptneadtnrt 總分批滅菌的計(jì)算主要是確定分批滅菌的計(jì)算主要是確定滅菌的時(shí)間。如果把微生物滅菌的時(shí)間。如果把微生物的熱死亡動(dòng)力學(xué)公式與阿累的熱死亡動(dòng)力學(xué)公式與阿累尼烏斯公式相結(jié)合，則可得尼烏斯公式相結(jié)合，則可得2102lnexptneadtnrt保第二節(jié)第二節(jié) 淀粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化淀粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化一、連續(xù)蒸煮糖化一、連續(xù)蒸煮糖化二、間歇蒸煮糖化二、間歇蒸煮糖化 淀粉糖化的目的，是通過(guò)糖化酶將淀粉、糊精進(jìn)行水

8、解。糖化的淀粉糖化的目的，是通過(guò)糖化酶將淀粉、糊精進(jìn)行水解。糖化的作用也就是把溶解狀態(tài)的淀粉、糊精轉(zhuǎn)化為能夠被生物細(xì)胞利用的可作用也就是把溶解狀態(tài)的淀粉、糊精轉(zhuǎn)化為能夠被生物細(xì)胞利用的可發(fā)酵性物質(zhì)（當(dāng)然也有不發(fā)酵性物質(zhì)生成，這主要是由于轉(zhuǎn)移葡萄糖發(fā)酵性物質(zhì)（當(dāng)然也有不發(fā)酵性物質(zhì)生成，這主要是由于轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶等的作用），降低醪液的粘度，有利于酵母的發(fā)酵和酵液的輸送。苷酶等的作用），降低醪液的粘度，有利于酵母的發(fā)酵和酵液的輸送。一、連續(xù)蒸煮糖化一、連續(xù)蒸煮糖化96 213578蒸煮 廢氣 去發(fā)酵罐10冷水4圖2-12 連續(xù)糖化工藝工程1-后熟罐 2-真空罐 3-混合冷凝器 4-水密封池 5-真空

9、蒸發(fā)罐 6-糖化鍋 7-硫酸罐 8-液曲罐 9-轉(zhuǎn)料泵 10-噴淋冷卻器連續(xù)蒸煮糖化工藝料液連續(xù)流動(dòng)，在不同的設(shè)備中完成加料、蒸煮、糖連續(xù)蒸煮糖化工藝料液連續(xù)流動(dòng)，在不同的設(shè)備中完成加料、蒸煮、糖化、冷卻等不同工藝操作，整個(gè)過(guò)程連續(xù)化。化、冷卻等不同工藝操作，整個(gè)過(guò)程連續(xù)化。 二、間歇蒸煮糖化二、間歇蒸煮糖化（一）間歇蒸煮（一）間歇蒸煮1蒸煮設(shè)備蒸煮設(shè)備45738 圖2-21 錐形蒸煮鍋1-加料口 2-排汽閥 3-鍋耳 4-取樣器 5-加熱蒸汽管 6-排醪管 7-襯套 8-壓力表216（二）間歇糖化工藝（二）間歇糖化工藝間歇糖化法的工藝流程：間歇糖化法的工藝流程：蒸煮醪蒸煮醪糖化鍋加水冷卻糖化

10、鍋加水冷卻（12060）加酸十加曲十糖化十冷）加酸十加曲十糖化十冷卻（卻（6030）發(fā)酵罐（或酒母罐）發(fā)酵罐（或酒母罐）第三節(jié)第三節(jié) 纖維素和半纖維素的水解纖維素和半纖維素的水解可以利用的生物質(zhì)資源很多，包括各種農(nóng)業(yè)殘余物可以利用的生物質(zhì)資源很多，包括各種農(nóng)業(yè)殘余物 、林業(yè)殘余物、專門栽培的、林業(yè)殘余物、專門栽培的作物以及各種廢棄物。這些木質(zhì)纖維材料完全可望將它們降解轉(zhuǎn)化為糖類，并作物以及各種廢棄物。這些木質(zhì)纖維材料完全可望將它們降解轉(zhuǎn)化為糖類，并生物加工成有用的物質(zhì)，如生物能源等。生物加工成有用的物質(zhì)，如生物能源等。一、蒸汽爆裂法一、蒸汽爆裂法二、稀酸預(yù)處理法二、稀酸預(yù)處理法三、酸酶水解法三

11、、酸酶水解法一、蒸汽爆裂法一、蒸汽爆裂法 在眾多預(yù)處理方法中，高壓蒸汽爆碎技術(shù)是比較有效、低成本、無(wú)污染的新在眾多預(yù)處理方法中，高壓蒸汽爆碎技術(shù)是比較有效、低成本、無(wú)污染的新技術(shù)。向裝有植物纖維物質(zhì)的壓力罐通入高壓蒸汽，使罐溫度達(dá)到技術(shù)。向裝有植物纖維物質(zhì)的壓力罐通入高壓蒸汽，使罐溫度達(dá)到200240左左右，原料中的半纖維素會(huì)迅速分解釋放出有機(jī)酸，發(fā)生自水解作用而可溶化。細(xì)右，原料中的半纖維素會(huì)迅速分解釋放出有機(jī)酸，發(fā)生自水解作用而可溶化。細(xì)胞間的木質(zhì)素熔化，并發(fā)生部分降解，變得易為熱水、有機(jī)溶劑或稀堿抽提。加胞間的木質(zhì)素熔化，并發(fā)生部分降解，變得易為熱水、有機(jī)溶劑或稀堿抽提。加上突然減壓爆碎

12、的機(jī)械分離作用，使植物細(xì)胞間質(zhì)或細(xì)胞壁變疏松，細(xì)胞游離，上突然減壓爆碎的機(jī)械分離作用，使植物細(xì)胞間質(zhì)或細(xì)胞壁變疏松，細(xì)胞游離，纖維素的可酶解性明顯增強(qiáng)。蒸汽爆碎技術(shù)的成敗在于精確控制處理強(qiáng)度（蒸汽纖維素的可酶解性明顯增強(qiáng)。蒸汽爆碎技術(shù)的成敗在于精確控制處理強(qiáng)度（蒸汽溫度和處理時(shí)間）和處理的均勻度。控制不當(dāng)，半纖維素等未充分降解或降解產(chǎn)溫度和處理時(shí)間）和處理的均勻度?？刂撇划?dāng)，半纖維素等未充分降解或降解產(chǎn)生的單糖被進(jìn)一步降解破壞，得糖率往往會(huì)低于理論值的生的單糖被進(jìn)一步降解破壞，得糖率往往會(huì)低于理論值的65% 。二、稀酸預(yù)處理法二、稀酸預(yù)處理法稀酸處理既對(duì)纖維物料進(jìn)行預(yù)處理，又可以得到半纖維素水

13、解的糖液，這稀酸處理既對(duì)纖維物料進(jìn)行預(yù)處理，又可以得到半纖維素水解的糖液，這是該法的一大特點(diǎn)，只要很好地將后者利用，則它將是一種有發(fā)展前途的是該法的一大特點(diǎn)，只要很好地將后者利用，則它將是一種有發(fā)展前途的預(yù)處理方法預(yù)處理方法 。（一）影響酸水解的因素（一）影響酸水解的因素（二）稀酸水解生產(chǎn)流程和設(shè)備（二）稀酸水解生產(chǎn)流程和設(shè)備 4235 6圖2-25 木材連續(xù)滲濾水解流程 水解液往中和器低壓二次蒸氣高壓二次蒸氣高壓熱水蒸汽排木質(zhì)素加料a-seaman的水解動(dòng)力學(xué)曲線b-理想水解動(dòng)力學(xué)曲線（無(wú)產(chǎn)品分解） c-實(shí)際水解動(dòng)力學(xué)曲線 圖2-23 纖維素稀酸水解時(shí)葡萄糖的生成b201水解率4020608

14、0%6543(h)時(shí)間ac三、酸酶水解法三、酸酶水解法兩段水解的第一段為半纖維素水解，方法有化學(xué)或微生物或物理方法。兩段水解的第一段為半纖維素水解，方法有化學(xué)或微生物或物理方法。 。第一。第一段制低聚木糖方法是：蔗髓（即蔗渣糠）等半纖維素降解有采用熱水蒸煮、酸段制低聚木糖方法是：蔗髓（即蔗渣糠）等半纖維素降解有采用熱水蒸煮、酸水解、微波降解和酶解等方法。第二段水解獲得的葡萄糖液為酸性，用石灰乳水解、微波降解和酶解等方法。第二段水解獲得的葡萄糖液為酸性，用石灰乳中和成硫酸鈣中和成硫酸鈣 ，過(guò)濾得清凈糖液。，過(guò)濾得清凈糖液。 熱壓器沸騰器控制點(diǎn)水份控制器沖子同軸噴射器噴射器進(jìn)料處收料器排閥器圖2-

15、27 蔗渣蒸汽裂解膨化流程示意圖012345623 4 5 6 7回轉(zhuǎn)爐（熱壓器）螺旋喂料器蔗渣酸液混合器螺旋喂料器熱水抽提系統(tǒng)（滲出器）篩網(wǎng)水螺旋壓榨機(jī)17-20%糖溶液殘?jiān)鼒D2-28 螺旋連續(xù)水解器第四節(jié)第四節(jié) 糖蜜原料的稀釋與澄清糖蜜原料的稀釋與澄清一、糖蜜稀釋器一、糖蜜稀釋器二、糖蜜原料的澄清二、糖蜜原料的澄清糖蜜是一種非結(jié)晶糖分，因其本身就含有相當(dāng)數(shù)量的可發(fā)酵性糖，無(wú)需糖化，因此糖蜜是一種非結(jié)晶糖分，因其本身就含有相當(dāng)數(shù)量的可發(fā)酵性糖，無(wú)需糖化，因此是微生物工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)酒精、甘油、丙酮丁醇、檸檬酸、谷氨酸、食用酵母是微生物工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)酒精、甘油、丙酮丁醇、檸檬酸、谷氨酸、

16、食用酵母及液態(tài)飼料等的良好原料。由于原糖蜜的濃度一般都在及液態(tài)飼料等的良好原料。由于原糖蜜的濃度一般都在80bx以上，膠體物質(zhì)與以上，膠體物質(zhì)與灰分多，產(chǎn)酸細(xì)菌多，所以糖蜜酒精發(fā)酵前需進(jìn)行稀釋、酸化、滅菌、澄清等處理灰分多，產(chǎn)酸細(xì)菌多，所以糖蜜酒精發(fā)酵前需進(jìn)行稀釋、酸化、滅菌、澄清等處理過(guò)程。過(guò)程。一、糖蜜稀釋器一、糖蜜稀釋器（一）水平式糖蜜連續(xù)稀釋器（一）水平式糖蜜連續(xù)稀釋器圖2-29 水 平式 糖 蜜 連 續(xù) 稀 釋 器糖 密 入 口熱 水營(yíng) 養(yǎng)鹽 類酒 精液 體冷水糖 蜜 出 口432143214-4 切 面3-3 切 面2-2 切 面1-1 切 面（二）立式糖蜜連續(xù)稀釋器（二）立式糖蜜

17、連續(xù)稀釋器圖2-30 立式糖蜜連續(xù)稀釋器 1-隔板 2-固定桿糖蜜出口aa12糖蜜冷水熱水a(chǎn)-a圖2-31錯(cuò)板式 連續(xù)稀釋器圖2-32 脹縮式 連續(xù)稀釋器官圖2-33 變管徑式 連續(xù)稀釋器蒸汽糖蜜水營(yíng)養(yǎng)液糖液糖液糖液糖蜜水蒸汽營(yíng)養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)液蒸汽水糖蜜（三）連續(xù)稀釋器（三）連續(xù)稀釋器二、糖蜜原料的澄清二、糖蜜原料的澄清 糖蜜原料的澄清的目的是使原料中的灰渣等固形物沉淀，同時(shí)進(jìn)行滅菌，糖蜜原料的澄清的目的是使原料中的灰渣等固形物沉淀，同時(shí)進(jìn)行滅菌，以達(dá)到發(fā)酵的要求。以達(dá)到發(fā)酵的要求。 1加酸通用處理法加酸通用處理法2加熱加酸沉淀法加熱加酸沉淀法3絮凝劑澄清處理法絮凝劑澄清處理法4酸化澄清設(shè)備酸化澄清

18、設(shè)備澄清罐的總體積：澄清罐的總體積：tq tvtqtv第五節(jié)第五節(jié) 啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備設(shè)備啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的制備設(shè)備啤酒是生物加工產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)典型產(chǎn)品，我國(guó)的啤酒生產(chǎn)已位于全世界第三位。啤酒是生物加工產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)典型產(chǎn)品，我國(guó)的啤酒生產(chǎn)已位于全世界第三位。影響啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一是麥芽汁的制備。麥芽汁是啤酒酵母的培影響啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一是麥芽汁的制備。麥芽汁是啤酒酵母的培養(yǎng)基。養(yǎng)基。一、糊化鍋一、糊化鍋二、糖化鍋二、糖化鍋三、過(guò)濾槽三、過(guò)濾槽四、麥汁煮沸鍋四、麥汁煮沸鍋五、糖化醪過(guò)濾槽五、糖化醪過(guò)濾槽一、糊化鍋一、糊化鍋 糊化鍋的主要作用是用于煮沸大米粉和部分麥芽粉醪

19、液，使淀粉糊化和液化。糊化鍋的主要作用是用于煮沸大米粉和部分麥芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。1糊化鍋的構(gòu)造糊化鍋的構(gòu)造 圖2-34 糊化鍋大米粉進(jìn)口 2-熱水進(jìn)口 3-攪拌器 4-加熱蒸汽管進(jìn)口 5-蒸汽冷凝水出口 6-糊化醪出口 7-不凝性氣體出口 8-耳架 9-麥芽粉液或糖化醪入口 10-環(huán)形槽 11-污水排出口管 12-風(fēng)門大米粉熱水 污水糖 化 醪12347981211102糊化鍋的容積糊化鍋的容積3加熱面積的計(jì)算加熱面積的計(jì)算23410.943()ncmgl tt 234sin0.943()ncmgl tt 傾0.1423130.36re prpnu二、糖化鍋二、糖化鍋l糖化鍋的用途是

20、使麥芽粉與水混合，并保持一定溫度進(jìn)行蛋白質(zhì)分解和淀粉糖化，現(xiàn)時(shí)糖化鍋的材料廣泛采用不銹鋼制作，也可用碳鋼或銅鋼制造?，F(xiàn)時(shí)有的在鍋內(nèi)壁裝有擋板，以改變流型，提高攪拌效果。有效容積的大小與加水量有關(guān)，一般糖化鍋容積比糊化鍋大約一倍。鍋底可做成平的，也有作成球形蒸汽夾套的。在六鍋式糖化設(shè)備中，做成糖化、糊化兩用鍋，以提高糖化鍋的利用率。鍋體直徑與高之比為2 1，升氣管截面積為鍋圓筒截面積的1/301/50。三、過(guò)濾槽三、過(guò)濾槽過(guò)濾槽用于過(guò)濾糖化后的麥醪，使麥汁與麥槽分開(kāi)而得到清亮的麥芽汁過(guò)濾槽用于過(guò)濾糖化后的麥醪，使麥汁與麥槽分開(kāi)而得到清亮的麥芽汁 。（一）型式與構(gòu)造（一）型式與構(gòu)造麥槽出口麥汁出口

21、醪液入口冷熱水入口1413121110987654321冷凝水出口 圖2-36 過(guò)濾槽1-入孔單拉門 2-入孔雙拉門 3-噴水管 4-濾板5-出槽門 6-變速箱 7-電動(dòng)機(jī) 8-油壓缸 9-減速箱 10-耕槽裝置 11-槽體 12-槽蓋 13-排氣管（二）有關(guān)參數(shù)（二）有關(guān)參數(shù)1麥槽層厚度麥槽層厚度2過(guò)濾面積的確定過(guò)濾面積的確定3過(guò)濾槽容積的確定過(guò)濾槽容積的確定4過(guò)濾槽內(nèi)耕槽的轉(zhuǎn)速過(guò)濾槽內(nèi)耕槽的轉(zhuǎn)速5過(guò)濾槽槽底與篩板的間距過(guò)濾槽槽底與篩板的間距四、麥汁煮沸鍋四、麥汁煮沸鍋用于麥汁的煮沸和濃縮，蒸發(fā)掉多余的水分，使麥汁達(dá)到一定的濃度。并加入酒花，用于麥汁的煮沸和濃縮，蒸發(fā)掉多余的水分，使麥汁達(dá)到

22、一定的濃度。并加入酒花，使酒花中所含的苦味及芳香物質(zhì)進(jìn)入麥汁中。使酒花中所含的苦味及芳香物質(zhì)進(jìn)入麥汁中。 （一）型式與結(jié)構(gòu)（一）型式與結(jié)構(gòu)麥汁出口麥汁入口冷熱水進(jìn)口冷凝水出123467891011 圖2-37 麥牙煮沸鍋1-電動(dòng)機(jī) 2-減速箱 3-出料閥 4-攪拌裝置 5-鍋體 6-液量標(biāo)尺7-入孔雙拉門 8-鍋蓋 9-排氣管 10-筒形風(fēng)帽 11-入孔單拉門（二）容積計(jì)算（二）容積計(jì)算（三）有關(guān)參數(shù)（三）有關(guān)參數(shù)五、糖化醪過(guò)濾槽五、糖化醪過(guò)濾槽糖化醪的過(guò)濾是啤酒廠獲得澄清麥汁的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，主要用于醪液的糖化和麥汁糖化醪的過(guò)濾是啤酒廠獲得澄清麥汁的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，主要用于醪液的糖化和麥汁的過(guò)濾

23、。的過(guò)濾。糖化醪過(guò)濾槽的結(jié)構(gòu)糖化醪過(guò)濾槽的結(jié)構(gòu) 冷凝水出1/2蒸汽進(jìn)1/2蒸汽進(jìn)出料進(jìn)料冷熱水進(jìn)口冷凝水出12345789101112131415 圖2-38 糖化醪過(guò)濾槽1-油壓缸 2-出槽口 3-減速箱 4-變速箱 5-耕槽裝置 6-電動(dòng)機(jī) 8-射水槽 9-槽體 10-入孔雙拉門 11-入孔單拉門 12-槽蓋 13 下粉筒 14 排汽管 15-筒形風(fēng)帽6第六節(jié)第六節(jié) 淀粉水解制糖淀粉水解制糖用于制備淀粉的原料主要為薯類、玉米、小麥、大米等富含淀粉的農(nóng)用于制備淀粉的原料主要為薯類、玉米、小麥、大米等富含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品。根據(jù)原料淀粉的性質(zhì)及采用的催化劑不同，淀粉水解為葡萄糖產(chǎn)品。根據(jù)原料淀粉的性

24、質(zhì)及采用的催化劑不同，淀粉水解為葡萄糖的方法有酸解法、酶解法、以及酸酶結(jié)合法等。的方法有酸解法、酶解法、以及酸酶結(jié)合法等。一、酸解法一、酸解法二、酶解法二、酶解法一、酸解法一、酸解法酸解法又稱酸糖化法，它是以酸為催酸解法又稱酸糖化法，它是以酸為催化劑在高溫下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄化劑在高溫下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。糖的方法。（一）加壓罐水解糖化（一）加壓罐水解糖化612345蒸汽蒸汽 圖2-39 糖化罐構(gòu)造圖1-淀粉乳管 2-噴出管 3-蒸汽排出管 4-安全閥 5-入孔 6-酸管（二）管道水解糖化（二）管道水解糖化235674蒸汽蒸汽糖化液淀粉酸水 圖2-40 直接加熱式管道糖化設(shè)備1-混

25、合桶 2-加熱器 3-進(jìn)料罐 4-放料閥 5-急驟蒸發(fā)器 6-糖化管 7-泵23654中和區(qū)蒸汽糖化液冷卻水蒸汽溶液na co 圖2-41 糖化管道示意圖1-淀粉乳 2-泵 3-糖化管 4-閥 5-急驟蒸發(fā)器 6-加熱管淀粉乳蒸汽ooo圖2-42 間接式加熱管構(gòu)造示意圖淀粉乳酸蒸汽4糖化液32蒸汽 圖2-43 糖化管設(shè)備示意圖1-攪拌器 2-糖化管 3-急驟蒸發(fā)器 4-閥 5-加熱器 6，7-泵1765二、酶解法二、酶解法酶解法是利用專一性很強(qiáng)的淀粉酶及糖化酶將淀粉水解為葡萄糖的方法酶解法是利用專一性很強(qiáng)的淀粉酶及糖化酶將淀粉水解為葡萄糖的方法 第一步，利用第一步，利用淀粉酶將淀粉液化；第二步

26、，利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水淀粉酶將淀粉液化；第二步，利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖。生產(chǎn)上這兩步分別稱為液化和糖化。解轉(zhuǎn)化為葡萄糖。生產(chǎn)上這兩步分別稱為液化和糖化。 541蒸汽淀粉乳酸ccccccccc糖化液蒸汽3 圖2-44 糖化管設(shè)備示意圖1-糖化管 2-急驟蒸發(fā)器 3-閥 4-次級(jí)孔 5-初級(jí)孔 6-變速高壓泵2（一）液化（一）液化 液化桶噴射液化器進(jìn)料桶淀粉乳桶出料控制蒸汽溫度控制淀粉乳圖2-45 噴射液化設(shè)備流程圖加熱處理真空快速冷卻淀粉乳液化酶蒸汽冷卻水液化冷卻糖化酶酸泵蒸汽冷凝水液化酶糖化過(guò)濾圖2-48 管道3-段連續(xù)液化流程圖（二）糖化（二）糖化 其工藝

27、過(guò)程如下：其工藝過(guò)程如下：液化液化糖化糖化滅酶滅酶過(guò)濾過(guò)濾貯糖計(jì)量貯糖計(jì)量發(fā)酵發(fā)酵mm1234566789101112131415161718水蒸氣淀粉堿液氯化鈣淀粉酶回流糖化酶圖2-49 雙酶法制糖工藝流程圖1-調(diào)漿配料槽 2，8-過(guò)濾器 3，9，14，17-泵 4，10-噴射加熱器 5-緩沖器 6-液化層流罐 7-液化液貯槽 11-滅酶罐 12-板式換熱器 13-糖化罐 15-壓濾機(jī) 16-糖化暫貯槽 18-貯糖槽第七節(jié)第七節(jié) 固體培養(yǎng)基制備固體培養(yǎng)基制備一、固體培養(yǎng)基的制備方法及其設(shè)備一、固體培養(yǎng)基的制備方法及其設(shè)備發(fā)酵的類型按培養(yǎng)基的種類來(lái)分，有固體發(fā)酵和液體（深層）發(fā)酵兩種。發(fā)酵的類

28、型按培養(yǎng)基的種類來(lái)分，有固體發(fā)酵和液體（深層）發(fā)酵兩種。微生物在具有一定溫度和濕度的固體表面進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖就稱為固態(tài)發(fā)酵。微生物在具有一定溫度和濕度的固體表面進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖就稱為固態(tài)發(fā)酵。固態(tài)發(fā)酵所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。在制造酶制劑、菌肥、發(fā)酵飼料、固態(tài)發(fā)酵所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。在制造酶制劑、菌肥、發(fā)酵飼料、飼料添加劑、食品添加劑以及一些東方發(fā)酵食品中廣泛采用。所以，研制飼料添加劑、食品添加劑以及一些東方發(fā)酵食品中廣泛采用。所以，研制一種新型的固體發(fā)酵生物反應(yīng)器，并研究固體發(fā)酵工藝，克服現(xiàn)有反應(yīng)器一種新型的固體發(fā)酵生物反應(yīng)器，并研究固體發(fā)酵工藝，克服現(xiàn)有反應(yīng)器的缺點(diǎn)，可以將固體發(fā)酵推上一

29、個(gè)新的臺(tái)階，促進(jìn)我國(guó)生物技術(shù)的發(fā)展，的缺點(diǎn)，可以將固體發(fā)酵推上一個(gè)新的臺(tái)階，促進(jìn)我國(guó)生物技術(shù)的發(fā)展，具有十分重要的意義。具有十分重要的意義。 一、固體培養(yǎng)基的制備方法及其設(shè)備一、固體培養(yǎng)基的制備方法及其設(shè)備固體培養(yǎng)基的碳源主要來(lái)自小麥、麩皮、玉米、碎米、大麥、高梁、米糠等淀粉固體培養(yǎng)基的碳源主要來(lái)自小麥、麩皮、玉米、碎米、大麥、高梁、米糠等淀粉質(zhì)原料，氮源主要來(lái)自大豆、豆粕、豆餅、花生餅、蠶豆、豌豆等蛋白質(zhì)原料。質(zhì)原料，氮源主要來(lái)自大豆、豆粕、豆餅、花生餅、蠶豆、豌豆等蛋白質(zhì)原料。（一）各種工藝組合的培養(yǎng)基制備方法（一）各種工藝組合的培養(yǎng)基制備方法原料粉碎潤(rùn)水混合均勻蒸煮接種種曲菌種輔料 水混合均勻冷卻1潤(rùn)水設(shè)備潤(rùn)水設(shè)備水原料圖2-50 蛟龍式潤(rùn)水裝置濕料1378910111214651234 圖2-5