液體培養(yǎng)基的制備

液體培養(yǎng)基的制備以酒精發(fā)酵等所需的糖化工藝為介紹對(duì)象1一糖蜜原料的預(yù)處理用于酒精發(fā)酵來源：糖蜜是甘蔗或甜菜糖廠的副產(chǎn)品分為甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。含有相當(dāng)數(shù)量的可發(fā)酵性糖約4.9噸廢糖蜜可以生產(chǎn)1噸酒精2糖蜜成分：干物質(zhì)濃度很大糖分高易長雜菌 50~100萬個(gè)/克灰分多 設(shè)備結(jié)垢膠體物質(zhì)多 發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生大量氣泡因此必須進(jìn)行預(yù)處理稀釋、酸化、滅菌、澄清和添加營養(yǎng)鹽。3(一)稀釋糖蜜一般錘度為80~90，含糖分50％以上，發(fā)酵前必須稀釋稀釋糖蜜的濃度隨生產(chǎn)工藝流程和操作而不同酒母培養(yǎng)： 12~15%酒精發(fā)酵： ~20%錘度：糖在糖水中的波美質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由錘度計(jì)測(cè)量，有其與糖質(zhì)量百分含量的對(duì)照表可查找4(二)酸化目的滅菌防止雜菌繁殖使適于酵母的生長同時(shí)加熱到50-60℃，保持5~6hr沉淀灰分、膠體物質(zhì)，加速澄清常用硫酸來酸化（至pH3.8~4.0），也可用鹽酸5(三)添加營養(yǎng)鹽原因：以利酵母生長含氮化合物、磷酸鹽類及生長素，在糖蜜中不足甘蔗糖蜜與甜菜糖蜜所需添加的不同6甜菜糖蜜：只缺乏磷酸鹽，＋過磷酸鈣、磷酸氫二銨甘蔗糖蜜：＋氮源、磷源、鎂鹽和生長素N源： 多采用(NH4)2SO4磷源： 多采用過磷酸鈣硫酸鎂： 因激酶的催化反應(yīng)離不開Mg2+生長素： 添加適量的玉米漿，米糠等7（四）糖蜜預(yù)處理設(shè)備1糖蜜和酒精貯罐3糖液酸化罐82糖蜜稀釋設(shè)備連續(xù)稀釋器：同時(shí)完成稀釋、加營養(yǎng)鹽、防腐劑、加熱沒有攪拌器，節(jié)省動(dòng)力圓筒形管，在管內(nèi)裝有若干隔板和篩板，以加強(qiáng)混合9臥式稀釋器10錯(cuò)板式連續(xù)稀釋器11脹縮式糖蜜連續(xù)稀釋器中間收縮部分直徑和筒身直徑之比為1:2～3左右，收縮段的長度等于主體管的直徑變管徑式連續(xù)稀釋器直徑80～120mm，高1400～1800mm12

常用：罐式、管式、柱式連續(xù)蒸煮工藝注意各設(shè)備的功能與流程搭配二淀粉質(zhì)原料的蒸煮糖化設(shè)備蒸煮糖化流程原料→斗式升運(yùn)機(jī)→料斗→錘式粉碎機(jī)→螺旋拌料器（絞龍）→

粉漿桶

→加熱設(shè)備→后熟器

→冷卻設(shè)備→糖化鍋13水原料混合用水粉漿液體曲噴射加熱泵或其它加熱設(shè)備水力噴射泵后熟器真空冷卻器連續(xù)糖化罐液體曲貯罐最后一個(gè)后熟器罐式連續(xù)蒸煮工藝二次蒸汽回用預(yù)熱物料可由工廠原有的間歇蒸煮鍋改造，只需要原有蒸煮鍋串聯(lián)起來做為后熟器，再增加預(yù)熱器即可。冷凝器14流程說明噴射加熱泵或其它加熱設(shè)備：利用蒸汽加熱后熟器：保溫一定時(shí)間，起到后熟作用多個(gè)后熟器：避免反混，使物料先進(jìn)先出，停留時(shí)間一致最后一個(gè)后熟器：也叫氣液分離器，裝液50%，分離二次蒸汽，回用到前面預(yù)熱粉漿料液進(jìn)入冷卻器，圖中為真空冷卻器從氣液分離器出來后，溫度約100度，然后去冷卻15真空冷卻器物料的水在一定真空度下蒸發(fā)，其需要的汽化潛熱，取自料液本身，因而料液很快被冷卻到與真空度相應(yīng)的溫度二次蒸汽進(jìn)入冷凝器，與其中的水直接接觸而被冷凝，不凝性氣體被真空泵抽走真空泵一般用水力噴射泵或蒸汽噴射泵冷卻的物料從冷卻器底部排出，溫度約65℃16冷卻物料，進(jìn)入糖化罐，加入液體曲或糖化酶，維持40-50min，進(jìn)行糖化出糖化罐，進(jìn)入噴淋冷卻器，冷卻至發(fā)酵溫度注意，此流程并不是唯一的，加熱、冷卻醪液的方法多樣17（1）加熱設(shè)備12345678１－壓力表２－人孔

３－糊化醪出口４－安全閥５－制液體曲醪出口６－加熱蒸汽入口７－罐耳８－粉漿入口蒸煮罐粉漿由往復(fù)泵從下端進(jìn)口壓入罐內(nèi)被加熱蒸汽迅速加熱，罐內(nèi)壓力0.3~0.35Mpa蒸汽入口前須裝止逆閥高徑比3：118（1）加熱設(shè)備套管式加熱器由三層套管組成，內(nèi)層與中層管壁上鉆有許多小孔；粉漿流經(jīng)中層管，流速<0.1m/s高壓蒸氣(0.5Mpa)從內(nèi)外兩層進(jìn)入，穿過小孔向粉漿噴射。蒸氣管道需裝止逆閥。19這兩種加熱設(shè)備都有一定缺點(diǎn)高溫蒸汽與低溫物料接觸，溫度壓力劇烈變化，噪音大加熱設(shè)備直徑大于物料管直徑，有返混，不能保證先進(jìn)先出，故有的物料過熱焦化，有的蒸煮不透套管式加熱器物料與蒸汽壓力不穩(wěn)時(shí)，物料易進(jìn)入蒸汽套管而焦化、堵塞，清洗很麻煩20（1）加熱設(shè)備噴射加熱器（噴射液化器）原理：料液經(jīng)噴嘴高速噴出，周圍產(chǎn)生負(fù)壓（真空室），吸入蒸氣，物料與蒸汽在混合室內(nèi)混合，加熱。蒸氣料液擴(kuò)大管吸入口噴嘴混合室真空室混合后料液21以玉米為原料生產(chǎn)酒精2223加熱蒸汽耗量的計(jì)算粉漿加熱器或蒸煮罐加熱的蒸汽消耗量可由熱量平衡決定：——加熱蒸汽凝結(jié)水的熱焓（千焦/公斤）Ｄ＝ＧＣ（t1－t2）Ｉ－Ｄ——蒸汽消耗量（公斤/小時(shí)）Ｇ——進(jìn)入粉漿加熱器或蒸煮罐的粉漿量（公斤/小時(shí)）Ｃ——粉漿比熱（千焦/公斤開）t1——預(yù)熱后粉漿溫度（開）t2——蒸煮溫度（開）Ｉ——加熱蒸汽的熱焓（千焦/公斤）注意，兩熱焓所對(duì)應(yīng)的溫度不同，而且凝結(jié)水的熱焓可以自己從其溫度計(jì)算24粉漿比熱計(jì)算C水——水比熱（千焦／公斤·開）C＝C0100－WW100100C水+C＝C0x100100－x+C水100C——所求比熱（千焦／公斤·開）C0——干物質(zhì)比熱（千焦／公斤·開）淀粉質(zhì)原料可采用0.37千卡／公斤·0C（＝1.55千焦／公斤·開）W——含水量（％，重量）x——含干物質(zhì)量（％，重量）或25注意，此時(shí)得到的蒸煮醪液量為多少？377kJ/kg如果不給出，自己能算嗎？26(2)后熟器/汽液分離器作用：維持溫度加熱罐與后熟器，為防止返混，直徑均不宜太大，個(gè)數(shù)也不宜太少。出口溫度~100℃口27式中

Ｗ—最后一個(gè)后熟器二次蒸汽量（公斤／時(shí)）Ｇ—糊化醪流量（公斤／時(shí)）Ｃ—糊化醪比熱（千焦／公斤·開）t2—進(jìn)入后熟器之前糊化醪的溫度（開）t3—糊化醪在最后一個(gè)后熟器的溫度（開）

—汽化潛熱（千焦／公斤）Ｑ—設(shè)備在四周散失的熱量，取為前項(xiàng)的10%二次蒸汽量由熱量平衡計(jì)算得：GC(t2－t3)－QW=GC(t2－t3)W=90%所以汽化潛熱是在t3下查水蒸汽表的值最后一個(gè)后熟器產(chǎn)生的二次蒸汽量的計(jì)算28（3）冷卻設(shè)備第一種思路：真空冷卻器物料在一定真空度下蒸發(fā)部分水，其需要的汽化潛熱，取自料液本身，因而料液很快被冷卻到真空相應(yīng)的溫度，稱為真空冷卻。欲保持真空冷卻器中真空度，一般要借助于水力噴射泵或蒸汽噴射泵，連續(xù)地抽去真空冷卻器中的二次蒸汽以下介紹這兩種產(chǎn)生真空的裝置29水力噴射泵：由水泵將冷水壓入噴射泵，經(jīng)泵中噴嘴高速（15~30m/s）噴射造成真空，被抽吸的氣體與水混合進(jìn)入下水管，水可以循環(huán)使用。30高位安裝為了使得水、物料等能夠抵御負(fù)壓而流下真空冷卻器、冷凝器、噴射泵三者均高位安裝31蒸汽噴射泵蒸汽從噴嘴高速噴出，使真空室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，從氣體吸入口處抽吸氣體，在混合室混合經(jīng)擴(kuò)大管排出。工作蒸氣噴嘴真空室擴(kuò)大管吸入口混合室壓出口二次蒸汽即，用一次蒸汽，吸入二次蒸汽，以提供真空蒸汽噴射泵出口的一、二次蒸汽混合物，可用于加熱物料32使用時(shí)，將汽液分離器的出汽口與蒸汽噴射器的二次蒸汽進(jìn)口連通。汽液分離罐產(chǎn)生的二次蒸汽，被吸入蒸汽噴射器與一次蒸汽混合之后，去加熱液化罐中的粉漿。這與P15頁中，用水力噴射泵時(shí)的蒸汽回收情況類似安裝后管路中的蒸汽噴射器33（3）冷卻設(shè)備噴淋冷卻器料液料液冷水噴淋卻器結(jié)構(gòu)34薄板換熱器35螺旋板換熱器36產(chǎn)生的二次蒸汽溫度是多少？3738（