发酵与酿造的主要设备.ppt

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1、第三章发酵与酿造的主要设备一、原料处理设备二、固体发酵设备三、机械搅拌通风发酵罐(生物反应器)四、空气净化系统五、培养基灭菌系统六、产物分离与提取设备一、原料处理设备(一)原料粉碎设备在发酵与酿造过程中，为了加速蒸煮、糖化、发酵的反应速度，对于使用的固体原料，常需将其粉碎。使大块固体物料破碎成小块物料的操作，通常称为粉碎，而使小块物料进一步粉碎为粉末状物料，则称为磨碎或研磨。在生产过程中，粉碎的效果好坏，不仅直接反映出粉碎操作的合理性和经济性，而且会间接影响到蒸煮、糖化、发酵的效果。工厂中，均采

2、用某种形式的机械方法，达到固体物料粉碎的目的。粉碎的方法，根据操作作用力的不同可区分为四种：①挤压；②冲击；③磨碎；④劈碎。无论是哪一种作用力，假如所施加的外力没有超过物料的弹性强度，则物料产生弹性变形，外力除掉后，物料恢复到原来情况。加入施加的外力稍超过物料的破碎强度，则物料即被粉碎。物料表面通常具有不规则的形状，因此外力首先作用在突出点上，产生局部的应力，破碎后应力分散，作用点发生变化。粉碎过程是在极短的时间里进行的非常复杂的过程，揭开全部真正的粉碎机理是以后进一步开展的工作。选择粉碎物料的

3、方法，必须根据物料的物理性质、大小、粉碎的程度等，应特别注意物料的硬度和破裂性。对坚硬和脆性的物料，挤压和冲击很有效；对韧性物料剪切力作用较好；对方向性物料则以劈碎为宜。但不论哪一种粉碎，很少单独使用其中的一种方法，而是几种方法的组合，使粉碎更加有效。1.锤式粉碎机锤式粉碎机是利用快速旋转的锤刀对物料进行冲击粉碎，广泛用于各种中等硬度物料的中碎与细碎作业。由于各种脆性物料的抗冲击性较差。因此，这种粉碎机特别适用于脆性物料。图3-1锤式粉碎机筛网2.轴3.锤刀4.冲击板5.机壳锤式粉碎机如图3-1

4、，主轴上有钢质圆盘或方盘转子，盘上装有可拆换的锤刀。锤刀可以自由摆动。当主轴经800～2500r/min在密封的机壳内旋转时，刀片在各个不同的位置上，能够以很大的冲击力将物料粉碎。加入到粉碎机中的物料，首先与锯齿形的冲击板撞击，已经被粉碎的物料，通过机壳上的格栅网孔排出。未被粉碎的物料，被筛网阻截，再次受锤力冲击粉碎。如遇有坚硬不能粉碎的物料，由于锤刀是活动地悬挂在盘上，可以摇动而让开，可避免损伤机器，当然锤刀要受到较大的磨损，甚至损坏筛网。如遇有坚硬的物料，可再次或多次冲击粉碎。粉碎的物料，连

5、续穿过机内的筛网排出。为了避免堵塞，除将筛网孔做成上小下大的锥形孔外，被粉碎的物料含水量不应超过10%～15%。锤式粉碎机可作粗碎或细碎，这是它的优点。此外，还具有单位产品的能量消耗低、体积紧凑、结构简单、生产能力高等特点。它的主要缺点是，当粉碎较坚硬的物料时，锤刀磨损得较快。锤刀是锤式粉碎机的主要零件，它的型式尺寸，决定于物料尺寸性质。机壳中的筛网有不同的规格，视被碎物料的性质、种类和粉碎的要求而异。筛网的尺寸对产品的颗粒大小及粉碎机生产能力有很大的影响，视不同的要求选用适宜的筛网。锤刀与筛网

6、间的径向间隙是可以调节的，一般为5～10mm。粗筛一般用钢丝构成，或在金属板上钻圆孔、方孔或长方孔。细筛除用钢丝外，还可用钢板。酒精厂锤式粉碎机筛孔直径，一般为1.5mm，中心距离为2.5～3.5mm。2.辊式粉碎机辊式粉碎机广泛应用于粉碎颗状物料的中碎或细碎的作业，主要工作机件是两个直径相同的圆柱状辊筒，如图4-21所示，两个辊筒以相同的圆柱状辊筒，如图3-2所示。图3-2二辊式粉碎机1.弹簧2.物料3.滚筒4.机座两个辊筒以相反的方向旋转，产生挤压力和剪力将物料粉碎。辊筒表面有光面和带波纹

7、的两种，物料从辊筒间的空隙加入。两辊筒间的距离称为开度。凡物料颗粒小于开度的，可经空隙漏出。当要求产品较细时，可提高辊筒表面的圆周速度，达8～10r/min，也可使两辊筒间有15%～20%的转速差，这样可增加粉碎度。两个辊筒，有一个辊筒的轴承是固定的，另一个辊筒是可以移动的，这样可调节辊筒的开度。另外在可移动的轴承上，还装有弹簧。因此，当物料中混有较大块或硬的物料时，弹簧能稍微移动一点，使大块或硬的物料得以通过，以免使辊筒表面受到损伤。啤酒厂麦芽粉碎机常使用四辊式，物料经上面第一对辊粉碎后，经一

8、对叶辊的打击，使麦芽皮壳中的粉粒被震出，再经第二对辊粉碎。四辊粉碎比两辊粉碎稍有改进。但是如图4-22的四辊粉碎是不经济的，因为在第一以辊上已经被粉碎的细粉，没有必要再经过第二对辊筒进行再次粉碎。这不仅造成动力上的消耗，而且由于有细粉的存在，还妨碍了在第二对辊子的有效操作。为此，对四辊粉碎机进行改革。目前在实际生产中，常使用五辊粉碎机。(二)原料输送设备1.气流输送气流输送是利用强烈的空气流沿管道流动，把悬浮在气流中的物料输送至目的。气流输送可用于输送大麦、大米、麦芽等松散物料。气流输送的优点是