物料處理與培養基制備計劃第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日計劃授課時間2學時單元目標與要求掌握固體物料處理與粉碎設備的結構、液體培養基的制備及殺菌設備的結構原理與工藝操作。授課內容固體物料的處理與粉碎設備，液體培養基的制備及殺菌設備。重點和難點：錘式與輥式粉碎設備的特點、原理、結構與計算。淀粉質原料的蒸煮糖化設備的特點、原理、結構與工藝操作第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日第一節固體物料的處理與粉碎設備一、固體物料的篩選除雜設備

（一）谷物原料粗選設備

三層孔徑不同篩面振動篩的軸轉速：350-450r/min，偏心距25-30mm。風速:進口4-6m/s，出口4-7m/s

第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日1大麥粗選機第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日

2、磁力除鐵器方法：采用永久磁鋼磁選

(1)固定型磁鋼裝置第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2)永磁滾筒磁鐵滾筒由

轉動的外筒

和其中固定

不動的磁鐵

芯組成第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日(二)大麥的精選及分級設備1、大麥精選機原理：利用雜粒與大麥長度不同的特點進行分離第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日(1）碟片式精選機主要構件:由一組兩側開有許多袋孔的同軸碟片組成1、大麥精選機原理：利用雜粒與大麥長度不同的特點進行分離(二)大麥的精選及分級設備第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日2）滾筒精選機

主要構件：是一個內表面開有袋孔的旋轉圓筒第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日1）平板

分級篩

由三種不同規

格篩孔的篩面

組成生產能力

G=Bq（kg/h）2大麥分級設備第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2）圓筒分級篩筒篩面分段布置不同孔徑生產能力G=qПDLΨ（kg/h）

兩種分級設備的比較：圓筒分級篩設備較簡單、電機傳動較方便，但篩面利用率較小。第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日

二、固體物料粉碎設備粉碎目的：加快物料蒸煮、液化、糖化、發酵的反應速度。第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日粉碎方法：1）濕粉碎,2）干粉碎干粉碎分為：a、擠壓,b、沖擊,c、磨碎,d、剪切,e、劈碎

二、固體物料粉碎設備粉碎目的：加快物料蒸煮、液化、糖化、發酵的反應速度。第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日1、錘式粉碎機1）原理由于轉盤高速旋轉，使得錘刀獲得猛烈的沖擊力，把物料粉碎。2）兩個關鍵部件錘刀，

篩網3）產能力

Q=kD1Lρ(kg/h）4）功率消耗

N=kD21Ln（kW）第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日1、輥式粉碎機

原理利用兩輥筒相對轉動把物料壓碎

麥芽粉碎要求

大米粉碎要求第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日(1）兩輥式粉碎機第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日3）多輥粉碎特點:多輥、振動篩以2.5~6m/s,相向運動，有一定的速度差，作用是提高對物料的剪切力，增加破碎度；輥一個用螺栓固定在機架上，一個可以移動

.第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日振動篩的作用：麥芽經第一對輥筒粉碎后，由振動篩篩選分離出皮殼從篩面上排出，細粉從篩下送出，還需要再粉碎的物料進入第二對輥繼續粉碎。四輥：第一對是光輥，第二對為絲輥兩對輥筒，一組篩子，麥芽經第一對輥粉碎后，由篩分裝置分離出皮殼排出，粉粒再進入第二對輥筒進一步粉碎。第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日第二節

液體培養基的制備及殺菌設備一、糖蜜原料的稀釋與澄清1、間歇式稀釋設備為敞口容器

第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日2、糖蜜連續稀釋器主體：圓筒水平管

特點：管內裝有若干隔板和篩板，將其分成若干空段，以改善糖液的流動形式，使糖蜜與水很好地混合。第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2）立式糖蜜稀釋器

主體：立式圓筒

特點：圓筒部分有7-8板半圓形缺口的隔板左右交替配置第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日(3）錯板式糖蜜稀釋器

主體:立式圓筒

特點：圓筒內有10-15塊檔板成600角設置第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日

4）脹縮式糖蜜稀釋器

主體：立式變徑圓筒

特點：中間幾次突然收縮直徑第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日5）變管徑式糖蜜稀釋器

主體：立式變徑圓筒

特點：由幾種不同管徑的直管段連接而成

第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、淀粉質原料的蒸煮糖化設備（一）蒸煮目的1、破壞淀粉顆粒的外皮，使其內容物流出，呈溶解狀態變成可溶性淀粉，便于糖化劑作用。2、滅菌。(二)蒸煮和糖化1.連續蒸煮有低溫長時間的罐式連續蒸煮，中溫的柱式連續蒸煮和高溫短時間的管式連續蒸煮。2.對連續糖化的要求主要是使糊化醪與曲液充分混合，在一定溫度下維持一定時間，并保持流動狀態，以便于酶的作用。第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日罐式連續蒸煮糖化的特點：１、采用噴射加熱器連續加熱，節省２、操作容易控制；３、設備結構簡單，為大中型工廠廣泛采用；４、采用真空冷卻器冷卻，提高效率，降低費用。第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日1、連續式蒸煮罐結構主體:圓筒與封頭焊成

易損部件:下封頭

罐徑：D/H=3-5

罐數：4-6個

操作過程：長圓筒與封頭焊成，粉漿由罐底進料口壓入，用活汽加熱蒸煮，加熱達要求的物料經罐頂出料口流出入后熟罐，物料出口管伸入罐內300-400mm（使罐內留有一定的空間）從罐中部6引出部分糊化醪去制備液體曲。

第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.連續式蒸煮罐

它由三層直徑不同的套管組成。內層和中層管上都鉆有很多小孔，各層套管用法蘭連接。粉漿流過中層管，高壓加熱蒸汽從內外兩層管的小孔內噴出，使熱粉漿加熱，這種形式汽液接觸均勻，加熱較全面，可在很短時間內使粉漿達到規定的蒸煮溫度。粉漿冷粉漿熱粉漿熱粉漿蒸汽第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日3、汽液分離器操作要求：（1）分離出二次蒸汽（2）裝料率為50%

第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日4、真空冷卻器優點：蒸煮醪在驟然冷卻下，形成結晶狀的小粒。

糊化醪冷卻溫度:100℃→60℃

真空度：70-80kPa冷水池入口料液入口冷水入口水池料液出口第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日真空冷卻器的原理構造和計算

原理:物料在一定真空度下蒸發部分水，需要汽化潛熱，取自料液本身，因而料液很快被冷卻到真空相應的溫度，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，連續地抽去真空冷卻器中的二次蒸汽。第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日真空冷卻器構造圖1真空冷卻器1－圓桶體２－人孔３－進料管４－料液排出管５－溫度計插座６－真空表接管７－二次蒸汽出口管圖2三級真空冷卻器

1－圓桶體２－錐形底３－頂蓋４－料液進管５－二次蒸汽出口管６－料液出管７－液封閥８－溢流管第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日真空冷卻器構造三維圖第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日真空冷卻器的計算

真空冷卻器內產生的二次蒸汽量：

W=GC(t1-t2)/r

W——二次蒸汽量（千克/小時）G——料液流量（千克/小時）t1——蒸發前溫度（開）t2——蒸發后溫度（開）C——料液比熱（千焦/千克開）

r——真空操作二次蒸汽的汽化熱（千焦/千克）

為了更完全地從料液中分離蒸汽，真空冷卻器中蒸汽上升速度不應超過１米／秒，醪液在下降管中流速為米／秒。

第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日噴淋冷卻器構造和計算

設備動畫\4換熱器\4-07噴淋蛇管換熱器.swf噴淋卻器結構第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日設備動畫\2流體輸送\2-8蒸汽噴射泵.swf

原理：蒸汽噴射泵有單級、二級、多級等。圖中所示的是單級噴射泵。蒸汽從噴嘴高速噴出，使真空室內產生負壓，為了平衡負壓，從氣體吸入口處抽吸氣體，在混合室混合經擴大管排出。蒸汽噴射泵工作時要使用飽和蒸汽或過熱蒸汽，即不能含有霧滴，否則霧滴在高速噴出時迅速氣化，嚴重降低真空度。

蒸汽噴射泵原理、結構圖第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日水力噴射泵結構與原理原理：水力噴射泵系統由水箱、循環加壓水泵、水力噴射泵及上下水管組成，工作時由水泵將冷水壓入噴射泵，經泵中噴嘴高速（15~30m/s）噴射造成真空，被抽吸的氣體與水混合進入下水管，水可以循環使用。如果這種系統與蒸發器之間不串聯冷凝器，則二次蒸汽被冷凝后會使水溫升高，故生產中還要有補充水的裝置，以控制水箱溫度。第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日高位安裝

高位安裝的目的：為了使得水力噴射泵內形成足夠的負壓，以保持真空冷卻器中的真空度，從而使料液很快被冷卻到真空度相應的溫度，達到冷卻的目的。因此，必須使水力噴射泵高出地面11米，以此水位差來形成負壓。

二次蒸汽第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日4、糖化設備連續糖化罐

攪拌速度

45-90r/min

糖化罐體積

V=V‘τ/60η（m3

）第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日糖化罐的構造和計算（１）糖化罐的計算

糖化罐的容積決定于醪液流量和在罐中的逗留時間及其有效的容積系數。

（２）糖化罐的構造

第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日氣液分離器

糖化曲計量罐

真空糖化罐

冷凝器

真空冷卻器糖化醪泵

三級冷凝器

第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日噴射液化器原理、結構圖原理：噴射液化器主要由噴嘴、吸入室、擴大管和調節手輪組成。當帶有壓力的物料以高速進入噴射液化器經過其內部的噴嘴時，它的動能增大，靜壓能變小，造成吸入室內出現負壓，將蒸汽吸入，并在吸入室內與物料接觸，高速流向擴大管，物料與蒸汽在擴散管的喉部充分混合，物料被蒸汽加熱，在瞬時將物料加熱到所需的溫度。第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日雙酶法制糖工藝流程圖貯罐調配預熱噴射液化器后熟罐噴射滅酶冷卻器糖化罐冷卻器分離罐第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、啤酒生產中麥芽汁的制備

制備方法:兩次煮出糖化和浸出糖化。煮出糖化分:糊化、糖化、過濾、煮沸四個過程糖化醪：未分離麥糟的混合液麥芽汁：濾除麥糟后的混合液第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日（一）

啤酒廠糖化設備的組合方式1.兩器組合2.四器組合3.五器組合4.六器組合第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日（二）糊化鍋1、作用2、結構及材料D/H=2，弧形底,蒸汽夾套傳熱攪拌器升氣管環形槽調節風門容積100kg干物料0.5m3材料：不銹鋼第四十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日球形鍋中麥芽汁的循環圖3.原理弧形鍋底對流體傳熱循環的影響，靠近鍋傾斜壁有較淺的液柱h2，但有較大的加熱面積f2，而中心部位具有較深的液柱h1，加熱面積f1較小，因此在鍋底部位周圍較快發生氣泡，將液體向上推，而形成中心液體向下的自然循環。

優點:節省攪拌動力消耗，能夠促進液體循環,,便于清洗。

第四十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日(三)糖化鍋1.結構：與糊化鍋相似。H=0.5D2.作用：蛋白質分解和淀粉糖化3.容積：比糊化鍋大1倍裝滿系數為0.74.傳熱面積：比糊化鍋小第四十九頁，共五十三