第三章 生物细胞培养基制备设备.ppt

1、第三章生物细胞球培养化学基制造设备，工业常用糖类：葡萄糖：所有微生物均可利用葡萄糖蜜：糖蜜是制糖工业的副产品。 糖蜜主要含有蔗糖，总糖达50u%。 淀粉、糊精的使用条件：微生物必须能分泌细胞水解作用淀粉、糊精的酶催化剂类，一、淀粉原料的蒸煮与糖化，(一)、相关概念1、淀粉的糊化淀粉在水中加热后会吸收一部分水而膨胀。 如果持续加热到一定温度(一般6080 )，淀粉粒破裂、晶体结构消失、黏性系数、体积迅速增大的现象称为淀粉的糊化，糊化淀粉称为淀粉. 2，淀粉糖化：将淀粉水解作用葡萄糖的过程。 通过添加酶制剂和糖化曲来完成。 (2)蒸煮糖化作用1、蒸煮作用： (1)使植物组织和胞质膜完全破裂(2)使

2、淀粉糊化液化(3)发挥灭菌作用(4)在原料中的几个不良成分中，排除糖化作用，将溶解状态的淀粉、糊精转换成细胞球能够利用的发酵性糖，(3)在蒸煮糖化工艺的过程中， 材料液连续流动，用不同的设备进料，完成蒸煮、糖化、蒸发制冷等不同工艺操作的间歇蒸煮糖化：蒸煮糖化的全过程总是在一个设备中，一锅一锅地糖化，糖化一锅又更换一锅。 连续蒸煮的技术多采用罐式连续蒸煮、管式连续蒸煮、柱式连续蒸煮3种方法。 罐式连续蒸煮糖化，蒸煮温度低，可节约煤耗，操作易控制，设备结构简单，制造方便，广泛应用于大、中型工厂。 (4)连续蒸煮设备、1、罐式蒸煮设备(1)蒸煮罐构造罐体、蒸汽入口管2、出入口1、人孔9、温度补正8、

3、压力补正5、安全阀4等罐式连续蒸煮罐数过少时，要不得(应该采用36个)、直径使不得过大。 结构：蒸汽入口管少于蒸煮罐，最后的后熟器多为二次蒸汽出口管。 最后的后熟器也是汽液分离器，2、柱式连续蒸煮设备(1)的流： (2)加热器为三层直径不同的茄克衫，在内层和中层的管壁上挖有多个小孔，小孔一般是平开或下，高压蒸汽从内外层的管进入，通过小孔喷射到粉浆液流的两侧，短的咖啡粉末拉力赛在有效加热阶段“停留时间一般较短，为1525s。 (3)柱长圆筒形、两端锥顶无缝钢管或铸铁管、在35根第1、第3两根柱内有12处管径缩小(尖溜溜孔)的第2根柱上内置有2片倾斜的带圆角的叶片说唱乐，2片叶片说唱乐交互排列，1

4、片向左倾斜30度， 一张向右倾斜30度的尖溜溜孔和富说唱乐都是在流动中材料液急剧缩小、扩大，使胞质膜部分破裂，3， 管式连续蒸煮的1-输送机2-斗式升降机3-料斗4-锤磨粉机5-螺旋输送机6-粉拉力赛罐7-泵8-预热锅9-近材控制阀10-过滤烟嘴11-泥浆泵12-止逆阀13-三管加热器14-蒸煮管路15-压力管式连续蒸煮工序流程加热器蒸煮管路后熟器蒸汽分离器真空冷却器糖化工序的特点：高温快速，糊化均匀，糖分损失少，设备紧凑，容易实现机械化和自动化操作，但蒸煮温度高(170 )，会形成加热蒸汽消耗多、大量的二次蒸汽，4、真空致冷机的真空蒸发制冷是什么？ 在一定真空度下(即醅液进入负压状态)，在醅

5、液本身产生大量的蒸气(二次蒸气)，通过提取，消耗醅液的大量热量设备构成：真空冷却器膜式塔真空泵，真空致冷机的工作原理：真空冷却器器内为真空，醅液的切线方向进入后，产生大量的二次蒸汽，二次蒸汽直接上升，经由顶中心二次蒸汽排出口排出，醅液从锥底排醅口排出，在真空冷却器的顶中心连接膜式塔，用冷水在膜式塔中冷凝二次蒸汽5连续糖化槽作用：连续稀释糊化醅和水，与液体曲或酶制剂混合，在一定温度下维持一定时间，保持流化态，有利于酶催化剂活动。 结构：罐身、搅拌器、压缩空气管、蒸汽管、醅入口管等圆筒形的外壳，球形或锥状的底，(5)间歇蒸煮糖化设备，1 )间歇蒸煮(1)蒸煮设备：锥状蒸煮锅外形：上部圆柱，下部圆锥

6、材料蒸汽从底部进入，在从下向上上升的过程中搅拌材料适合于整粒原料的蒸煮，(2)整粒原料的蒸煮。 粉状原料水温为50左右，调合后加入原料的加水比也不同：投入1:2-1:4 :整粒原料加水后投入粉状混炼后的投入升温：打开排气阀进行排气后升温(40min )蒸煮：以循环的方法，利用蒸汽搅拌锅内的原料，加上的醅的量为锅容量的约75-80%左右(2)间歇糖化工艺：蒸煮醅(糖化锅加水)前蒸发制冷(120 60 ) (加酸加曲)糖化(30min )后蒸发制冷(60 30 )发酵槽间歇糖化的生产操作是在具备搅拌致冷机的糖化锅内进行的，因此设备包括：二、糖蜜原料的稀释与澄清、(一)糖蜜稀释器1； 立式糖蜜连续稀

7、释器圆筒形器具体上下的密封头呈锥形，下部有2个连接管。冷水管78个圆形缺口的隔板交替配置，2、大板块错误式连续稀释器糖蜜和水从稀释器的上部向上向下并流方向流动，由于器具内各挡板的作用，糖液流动(二)糖蜜原料澄清的目的：使原料中的灰白质等固体物沉淀、灭菌于云同步，达到发酵要求澄清方法：采用1加酸通风处理法将糖蜜水稀释50Bx左右，加入0.2%0.3%浓硫酸使压缩空气通过1小时，静止澄清数小时，取出上清夜作为调糖， 2加热加酸沉淀法(也称为热酸处理法)工艺采用分阶段稀释法，第一阶段先用60温水将糖蜜稀释至5558Bx，向云同步添加浓硫酸调整酸度pH33.8，进行氧化，然后静止56h第二阶段将酸化的

8、糖液稀释成所需浓度。 3混凝剂澄清处理法用水将糖蜜稀释至3040Bx，加入一定硫酸调整至PH33.8，加热90，添加8ppm聚酰胺粉(PAM )，均匀搅拌、澄清静止1h，取清夜制备单糖。 三、小区里肌肉与半小区里肌肉的水解作用、预处理的主要作用：改变天然纤维的结晶度，去除木质素和半小区里肌肉，增加酶催化剂与小区里肌肉可接触面积，提高酶催化剂分解效率。 (一)、蒸汽爆裂法是在装有植物纤维物质的压力罐中加入高压蒸汽，箱体温度达到200240左右时，原料中的半纤维素里肌肉就会释放有机酸，引起自水解作用作用，使其溶解。 使细胞球之间的木质素溶解，使其部分分解，使热水、有机溶剂或稀碱的提取变得容易。 加

9、上突然地减压爆破的机械分离作用，使植物细胞间质或细胞贴壁松散，细胞球游离，细胞里肌肉的酶催化剂分解性明显增强。 (二)、稀酸预处理法可以用稀硫酸在较低温度下处理植物纤维材料，仅分解其中的半胞里肌肉，提高预处理后材料中胞里肌肉的酶催化剂分解性。半纤维素里肌肉水解作用生成的糖类发酵生成乙醇。 处理后的材料还可以通过微生物酶催化剂分解进行转换。 工业生产上的纤维水解作用可以逐步进行。 第一阶段在比较温和的条件(100 )下进行，分解半蜂窝里肌肉，得到的半蜂窝里肌肉水解液可用于乙醇等产品的生产。 其馀材料在第二阶段的水解作用，即强条件下进行电池里肌肉分解。 稀酸水解作用用的酸浓度为0.33%，温度T=100200