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發酵過濾設備論文

發布時間:2022-09-27 04:39:07

1. 發酵液過濾如何操作,有哪些方法

發酵工業中用於改善發酵液過濾性能的方法通常有:等電點、蛋白質變性、吸附、凝聚和絮凝、加入助濾劑、直接在發酵液中形成填充-凝固劑、酶解作用。
(1)過濾助劑
助濾劑是一種不可壓縮的多孔微粒,它能使濾餅疏鬆,濾速增大。
過濾助劑可解決兩個問題
①濾餅的可壓縮性問題
②小粒子如菌絲碎片和細菌細胞,會滲入到轉鼓真空過濾預覆蓋層內部。使得預覆蓋層的部分孔被堵塞,影響了滲透性。加入助濾劑可以解決這一問題
常用的過濾助劑有:硅藻土、珍珠岩、磨碎的木漿、澱粉
助濾劑的加入有兩種方法:
①在濾布上預先鋪一層助濾劑(1~2mm),該方法,會使濾速降低,但濾液透明度
②直接加入發酵液中(助濾劑的用量,有一條經驗規則可供參考,即助濾劑用量若等於懸浮液中固體含量時,濾速最快。)。
(2)填充-凝固劑
改善過濾性能較好的方法是加入一些反應劑,它們能相互作用,或和某些溶解性鹽類發生反應生成不溶解的沉澱(CaSO4,AlPO4等)。生成的沉澱能防止菌絲體粘結,使菌絲具有塊狀結構,沉澱本身即可作為助濾劑,並且還能使膠狀物和懸浮物凝固,如新生黴素發酵液中加入氯化鈣和磷酸鈉,生成的磷酸鈣可作為填充-凝固劑。一方面作為助濾劑,另一方面還可使某些蛋白質凝固。又如環絲氨酸發酵液用氧化鈣和磷酸處理,生成的磷酸鈣沉澱,能使懸浮物凝固。多餘的磷酸根離子,還能除去鈣、鎂離子。並且在發酵液中不會引入其它陽離子而影環環絲氨酸的離子交換吸附。正確選擇反應劑和反應條件,能使過濾速度提高3~10倍。
(3)酶解作用
如發酵液中有不溶解的多糖存在則最好用酶將它轉化為單糖,以提高過濾速度。例如萬古黴素用澱粉作培養基,加入澱粉酶後,能使過濾速度加快。

2. 發酵液過濾的方法有哪些

發酵工業來中用於改善發源酵液過濾性能的方法通常有:等電點、
蛋白
質變性、吸附、凝聚和絮凝、加入助濾劑、直接在發酵液中形成填充-凝固劑、酶解作用。
(1)過濾助劑
助濾劑是一種不可壓縮的多孔微粒,它能使濾餅疏鬆,濾速增大。

3. 試例舉幾種啤酒發酵設備,並闡明其特點。

啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐:承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件,並便於操作和控制,保證工藝條件的實現,從而獲得高產。
一個優良的發酵罐裝置和組成
(1)應具有嚴密的結構
(2)良好的液體混合特性
(3)好的傳質相傳熱速率
(4)具有配套而又可靠的檢測,控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段:1900年以前,是現代發酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
第二階段:1900-1940年,出現了200m3的鋼制發酵罐,在麵包酵母發酵罐中開始使用空氣分布器,機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。
第三階段:1940-1960年,機械攪拌,通風,無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善,發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現,耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極,計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。
第四階段:1960-1979年,機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要,又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐,它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。
第五階段:1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展,給發酵工業提出了新的課題。於是,大規模細胞培養發酵罐應運而生,胰島素,干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高,幾乎達到十分苛刻的程度。因此,發酵罐的嚴密性,運行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。
(2)現代發酵工業為了獲取更大的經濟利益,發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面,作為參數檢測的眼睛如pH電極,溶解氧電極,溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於溫度,壓力,空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外,其它型式的發酵罐如:氣提式發酵罐,壓力循環發酵罐,帶超濾膜的發酵罐等。
典型發酵設備:種子制備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的制備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收,利用和處理設備發酵罐工藝操作條件
1。溫度:25~40℃。
2。壓力:0~1kg/cm3(表壓)。
3。滅菌條件;溫度100~140℃,壓力0~3kg/cm3(表壓)。
4。pH:2~11。
5。需氧量:0。05~0。3kmo1/m3·h。
6。通氣量:0。3~2VVM。
7。功率消耗:0。5~4kW/m3。
8。發酵熱量:5000~20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類
好氣:抗生素,酶制劑,酵母,氨基酸,維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的;需要強烈的通風攪拌,目的是提高氧在發酵液中的傳質系數。厭氣:丙酮丁醇,酒精,啤酒,乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。
2。按照發酵罐設備特點分類
機械攪拌通風發酵罐:包括循環式,如伍式發酵罐,文氏管發酵罐,以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式,液提式發酵罐,以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣,固,液三相充分混合,從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。
3。按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐
對這類發酵罐的要求是:能封閉;能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內盡量減少裝置,消滅死角,便於清洗滅菌。
酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物,其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣,因此在設備放大,製造和操作時,都比好氣發酵設備簡單得多。
它的容積常大於50m3,H:Dt=1-2,罐的上,下部都是錐形的。
上部有物料口,冷卻水口,CO2和氣體出口,人孔和壓力表開口等。
溫度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合,排料管在罐的底部。
一,酒精發酵罐
酵母將糖轉化為酒精高轉化率條件
(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件
(2)一定的生化反應時間
(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱
酒精發酵罐的結構要求:滿足工藝要求,有利於發酵熱的排出,從結構上有利於發酵液的排出,有利於設備清洗,維修以及設備製造安裝方便等問題。
啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來,啤酒發酵設備向大型,室外,聯合的方向發展,迄今為止,使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是:
(1)由於大型化,使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少,使生產合理化,降低了主要設備的投資。
發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產,後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器為內有塗料的鋼筋水泥槽,新建的大型容器一般使用不銹鋼。
(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。
小規模生產時,一般用開放式,對發酵的管理,泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨著啤酒生產規模的擴大,發酵容器大型化,並為密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。
(3)密閉容器的演變。
原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽;隨著技術革新過渡到用鋼板,不銹鋼或鋁制的卧式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐,如奈坦罐,聯合罐,朝日罐等。由於發酵罐容量的增大,要求清洗設備裝置也有很大的改進,大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前,後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備
傳統的前發酵槽均置於發酵室內,發酵槽大部分為開口式。前發酵槽可為鋼板制,常見的採用鋼筋混凝上製成,也有用磚砌,外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形為主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作為保護層。採用不飽和聚脂樹脂,環氧樹脂或其他特殊塗料較為廣泛,但還未完全符合啤酒低溫發酵的防腐要求。
前發酵槽的底略有傾斜,利於廢水排出離槽底10-15cm處,伸出有嫩啤酒放出管為了維持發酵槽內醪液的低溫,在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積,根據經驗,對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約為0。2平方米冷卻面積,蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放,防止中毒。
後發酵設備
主要完成嫩啤酒的繼續發酵,並飽和二氧化碳,促進啤酒的穩定,澄清和成熟。
根據工藝要求,貯酒室內要維持比前發酵室更低的溫度,一般要求0-2℃,特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低,發酵溫和,故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保溫要求,均不能低於前發酵,室內低溫的維持,是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器,有卧式和立式兩種。工廠大多數採用卧式。發酵過程中需飽和CO2,後發酵槽應製成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔,取樣閥,進出啤酒接管,排出二氧化碳接管,壓縮空氣接管,溫度計,壓力表和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料,一般用A3鋼板製造,內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內,維持一定的後酵溫度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道,在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗,便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常溫,開啟發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀
圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐),已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵,還可以將前,後發酵合並在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短發酵時間,而且具有生產上的靈活性,故能適合於生產各種類型啤酒的要求。
設備特點
這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時,使用全部冷卻夾套,維持適宜的發酵溫度。冷媒多採用乙二醇或酒精溶液,也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔,罐頂裝有壓力表,安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有凈化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計接管。設備外部包紮良好的保溫層,以減少冷量損耗。
優點:
(1)是能耗低,採用的管徑小,生產費用可以降低。
(2)最終沉積在錐底的酵母,可打開錐底閥門,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用。
影響發酵設備造價的因素
發酵設備大小,形式,操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積,以m2/100L表示,這是影響造價的主要因素。2.通用罐
用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要,故又稱該類型罐為通用罐。
結構:主體是一圓柱體,是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3,總體積765m3。
聯合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體,拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體,其外壁約3m高,20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中,並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿,在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。
3。朝日罐
前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不綉鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設有冷卻夾套,冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內部設有帶轉軸的可動排油管,用來排出酒液,並有保持酒液中CO2含量均一的作用。
朝日罐特點
朝日罐與錐形罐具有相同的功能,但生產工藝不同。
(1)利用離心機回收酵母
(2)利用薄板換熱器控制發酵溫度
(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。
優點:
三種設備互相組合,解決了前,後發酵溫度控制和酵母濃度的控制問題,加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母,可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵,增加酵母與發酵濃接觸時間,促進發酵液中乙醛和雙乙醯的還原,減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來,加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐,經發酵後,成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。
2。由數個高度6~9m的塔式發酵罐串聯起來,附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。
還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成,發酵周期40,50小時,連續發酵兩個月,各項經濟指標均優於間歇法。
丙酮—丁醇發酵罐
生產丙酮,丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高,罐身需承受高壓,罐壁較厚,用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭,罐內表面平整光滑,無內部件,採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一,機械攪拌發酵罐
機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用,使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解,以保證供給微生物生長繁殖,發酵所需要的氧氣。
啤酒發酵設備-發酵罐的結構1,罐體
2,攪拌器和擋板
3,消泡器
4,聯軸器及軸承
5,變速裝置
6,空氣分布裝置
7,軸封
8,冷卻裝置
罐體
由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,材料為碳鋼或不銹鋼,對於大型發酵罐可用襯不銹鋼板或復合不銹鋼製成,襯里用的不銹鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業要求,在一定壓力下操作,空消或實消,罐為一個受壓容器,通常滅菌的壓力為2。5公斤/厘米2(絕對壓力)。
攪拌器
攪拌器有平葉式,彎葉式,箭葉式三種其作用是打碎氣泡,使氧溶解於醪液中,從攪拌程度來說,以平葉渦輪最為激烈,功率消耗也最大,彎葉次之,箭葉最小。為了拆裝方便,大型攪拌器可做成兩半型,用螺栓聯成整體。
通用發酵罐的攪拌槳類型
(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳,國內採用的大多數是六平葉式,其各部分尺寸比例已規范化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量,功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。
(2)船用螺旋攪拌器,它具有比渦輪槳更為強烈的軸向流動,但是氧傳遞效率低。
(3)振動混合器,盡管可以提供較高的氧傳遞效率,但剪切力較低。
(4)多棒攪拌槳,已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗,在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。
(5)氣體導入式攪拌器,是由一個空心的攪拌槳組成,安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動,開口處的壓力隨之減少,使導入的氣體沿著攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。
消泡裝置
消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫,但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑製作用,故不能添加太多;第二種方式,即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。
一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部,高出液面的位置,固定在攪拌軸上,隨攪拌軸轉動,不斷將泡沫打破。
二是半封閉式渦輪消泡器,它是由前者發展改進而來,泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。
三是離心式消泡器,它們置於發酵罐的頂部,利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎,液體仍然返回罐內。
第四種是刮板式消泡器,它安裝於發酵罐的排氣口處,泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中,刮板轉速為1000—1450rpm,泡沫迅速被打碎,由於離心力作用,液體披甩向殼體壁上,返回罐內,氣體則由汽孔排出。
擋板
擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改為軸向流,促使液體激烈翻動,增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D,裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:
D—罐的直徑(mm)
Z—擋板數
W—擋板寬度(mm)
豎立的列管,排管,也可以起擋板作用,故一般具有冷卻列管或排管的發酵罐內不另設擋板。(但冷卻管為盤管時,則應設擋板。)擋板的長度自液面起到罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為(1/5~1/9)W,避免形成死角,防止物料與菌體堆積。
聯軸器及軸承
大型發酵罐攪拌軸較長,常分為二至三段,用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應垂直,中心線對正。為了減少震動,中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承,而大型發酵罐裝有中間軸承,底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油,應採用液體潤滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料,聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%,以適應溫度差的變化。罐內軸承接觸處的軸頸極易磨損,尤其是底軸承處的磨損更為嚴重,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套,用緊固螺釘與軸固定,這樣僅磨損軸套而軸不會磨損,檢修時只要更換軸套就可以了。
變速裝置
試驗罐採用無級變速裝置,發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動效率較高,但加工,安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速,即在需氧高峰時採用高轉速,而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣,發酵產率並不降低,而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐,採用可控硅變頻裝置,根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況,並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況,隨時自動變更轉速,這種裝置進一步節約了動力消耗,並可相應提高發酵產率,但其裝置頗為復雜。
空氣分布裝置
空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣,並使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環形管等。常用的為單管式,管口對正罐底中央,裝於最低一擋攪拌器下面,管口與罐低的距離約40mm,並且空氣分散效果較好。若距離過大,空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整,空氣由分布管噴出上升時,被攪拌器打碎成小氣泡,並與醪液充分混合,增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取20米/秒。為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底,加速罐底腐蝕,在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時,氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說,噴口直徑越小,氣泡直徑也越小。因而氧的傳質系數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述范圍,因此氣泡直徑僅與通風量有關,而與噴口直徑無關。
軸封
軸封的作用:使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構成,使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件,它的作用是阻止工作介質(液體,氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置
5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/厘米2(絕對壓力)]夾套內設置螺旋片導板,來增加換熱效果,同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔,最好用不銹鋼製造。啤酒發酵設備-標准通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。
在工業生產中,尤其是制葯工業中,使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置,又具有壓縮空氣分布裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部,也可置於其底部,其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率,功率輸入,混合質量,攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。
自吸式發酵罐
它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器,攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。
具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉,液體和空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣。這時,轉子中心處形成負壓,轉子轉速愈大,所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通,發酵罐外的空氣通過過濾器不斷地被吸入,隨即甩向葉輪外緣,再通過異向葉輪使氣液均勻分布甩出。轉子的攪拌,又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流,空氣泡被粉碎,氣液充分混合。
自吸式發酵罐的攪拌器
①回轉翼片式自吸攪拌器;
②噴射式自吸攪拌器;
③具有轉子和定子的自吸攪拌器。
氣泡塔式發酵罐
塔式發酵罐系一直立長圓筒,筒內安裝孔板,有的還在罐內安裝攪拌器,罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似,有的塔頂橫截面擴大,供以降低流速,截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流,也可逆流。
_罐的特點是:罐身高,高徑比為6;土黴素等生產用的設備,高徑比達到7。由於液位高,空氣利用率高,節省空氣約5%,節省動力約30%,但底部存在沉澱現象;溫度高時降溫較難。

現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分布;溶解氧,碳源和其它營養與pH控制等。
帶升式發酵罐
帶升式發酵罐也稱為氣流攪拌發酵罐,不用機械攪拌,借通風起到攪拌作用並供給氧氣。
特點:結構簡單,冷卻面積小,無攪拌傳動設備,料液充滿系數大,無須加消泡劑,維修,操作及清洗簡便,節省動力,減少染菌等。
工作原理:外循環氣流攪拌罐是將空氣上升管裝在罐外,下端與罐底連通,管底裝空氣噴嘴,壓縮空氣以250~300m/s高速噴出,與上升管內醪液接觸,由於氣液混合體密度小於罐內醪液,所以在管內上升,管上端與罐身切線相連,液體由切線進入在罐內迴旋下降,形成激烈循環。
液提式發酵罐
液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送,同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。
噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件,製造要求精密。
氣提式發酵罐
空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分,它的效率決定於它的形式。
壓縮氣體通過空氣分布器進入液體後,最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的,所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。
(一)噴嘴塔式
這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐,它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。
這種形式的反應器常用於廢水處理,如在一個15000m'的活性污泥池中,安裝56個噴嘴,每天可轉化30000kg的氧。
(二)噴嘴塔循環式
它以兩相噴嘴作為通氣裝置,具有高的液體循環速度。
(三)噴璃循環式
它利用噴嘴的噴射力,吸入氣體,使氣體在罐體內部循環,達到較好的傳氧效果。
的傳氧效果。
(四)噴射通道式
在這種反應器里,液體在細長形的噴嘴裡被加速,使循環液體的位能更有效地轉變成動能。噴嘴最窄處液體的速度最大,而靜壓最低,空氣通過小孔或狹窄處被吸入和分散,在噴嘴處形成的氣泡被向下流動的液體帶到罐的底部。在窄管的終端,氣體向上運動並離開液體排出。
(五)滴流床式
液體在罐頂部被分散,然後向下滴流通過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底導入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應用。
(六)多級塔循環式
這種罐以多孔盤管或篩孔發作為一級分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環式
空氣以3-4m/s的速度導入液體流中,然後通過—個多孔過濾器在
旋風分離器中分離,最後排出系統。這種液流以單向通過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化床式
近年來,沉化床生化反應器的研究報道很多,它主要應用在3個方面
①酶固定在固體基質上;
②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;
③生化流化床廣泛應用於廢水處理過程。

4. 過濾操作與節能減排的論文,字數不限,主要是要包含這兩個元素,在線等答案。

過濾技術在污水處理場節水減排中的應用
摘要 利用過濾器對二級生化出水進行淺處理回用於氧曝池消泡水和污泥脫水機濾布沖洗水。從系統的穩定運
行、出水水量、出水水質方面進行闡述,並對裝置產生的經濟效益進行分析。
關鍵詞 二級生化出水 過濾器 過濾處理 回用
齊魯乙烯污水處理場是齊魯公司乙烯工程配
套的專用環保措施,承擔著乙烯全部石油化工裝
置及配套工程的生產、生活及污染雨水的處理及
排放任務。處理工藝核心為純氧曝氣技術,在流
程上分Ⅰ、Ⅱ系列和Ⅲ、Ⅳ系列。處理後出水達到
《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)二級標准
要求,通過排海管線最終排至小清河。污水處理
場Ⅰ、Ⅱ系列和Ⅲ、Ⅳ系列純氧曝氣池出水堰需要
消泡水進行消泡,需水量120m3 /h;其污泥處理的
核心設備是2台進口帶式污泥脫水機,脫水機運
行過程中必須有高壓水對其濾布進行沖洗,以保
持其壓濾效果,用水量45m3 /h。
根據水夾點利用技術,裝置內部上單元的出
水可以直接或經簡單處理後作為下一個單元的用
水,可以節約工業新鮮水,提高水的重復利用率,
降低企業成本,取得良好的經濟效益。
1 二級生化出水、氧曝池消泡水和脫水機濾布沖
洗水的水質分析
污水處理場Ⅰ、Ⅱ系列主要處理烯烴廠、塑料
廠、儲運廠和其他輔助生產設施的生產、生活污水
和污染雨水,這部分污水可生化性高、含有的污染
物少,容易處理,經隔柵—曝氣沉砂池—預沉池—
勻質池—酸化池—純氧曝氣池—二沉池處理以
後,經分析出水水質如表1。
通過表1水質分析,水中的污染物含量很少,
懸浮物濃度低,濁度也不大。而純氧曝氣池的消
泡水和污泥脫水機的濾布沖洗水水質的要求不是
很高,主要是控制水中的懸浮物顆粒的大小。純
氧曝氣池的消泡水的噴頭出水孔直徑是2 mm,污
泥脫水機濾布沖洗水噴頭的出水孔直徑是1 mm。
因此只要對Ⅰ、Ⅱ系列二級生化處理後出水中的
懸浮物進行處理控制懸浮物顆粒的直徑小於
1mm,即可滿足純氧曝氣池的消泡水和污泥脫水
機的濾布沖洗水水質的要求。
表1 Ⅰ、Ⅱ系列二級生化處理後出水水質
化學需氧量/mg·L - 1 懸浮物/mg·L - 1 濁度/NTU
72. 3 38 30. 5
102 29 27. 2
108 29 24. 2
65. 3 28 23. 8
79. 1 30 23. 7
114 30 31. 0
143 46 31. 6
127 53 43. 5
68. 3 57 66. 0
68. 2 65 66. 0
2 工藝流程設計
根______據Ⅰ、Ⅱ系列二級生化處理後出水水質和
純氧曝氣池消泡水、污泥脫水機的濾布沖洗水水
質的要求

5. 對酵母菌的認識、老師讓寫一篇論文、字數不用太多、謝謝

yeast

以糖類、澱粉和其它工農業副產物為原料,用發酵培養法生產的微生物製品。是酵母菌的簡稱。酵母是人類直接食用量最大的一種微生物。 1986年,全世界麵包酵母的年產量為180萬噸 (以30%固形物計)。酵母菌體含有豐富的蛋白質、脂肪、糖分和B族維生素等,以及酶、輔酶、核糖核酸、甾醇和一些新陳代謝的中間產物。有些酵母菌如釀酒酵母在嫌氣條件下具有將糖轉化為乙醇和二氧化碳的能力。

發展簡史 公元前2300年,人類就開始利用含酵母的「老酵」製作麵包。從埃及塞倍斯(Thebes)地區出土的麵包房和釀酒房的殘余模型看,早在公元前2000 年人類就已較好地利用酵母製作發酵食品和釀酒。公元前13世紀,麵包焙烤的技術從埃及傳到地中海和其它地區。1680年 A.van列文虎克用顯微鏡從一滴啤酒中發現酵母細胞,不久,人類就開始有意識地利用酵母(啤酒酵母泥)發面。酵母的重要性逐漸引起工業界的注意。

19世紀中期,歐洲工業革命產生了大量人口密集地區,要求工業界大規模的生產麵包酵母以滿足生產麵包的需要。1846年,奧地利人 M.馬克霍夫在維也納建立世界上第一個酵母廠。該廠以糧食為原料,採用溫和的通風培養法同時得到酵母和酒精,此法被稱為「維也納法」。因為是採用壓榨機將 酵母從培養液中分離出來,所以產品稱為「壓榨酵母」。1876年,法國人L.巴斯德關於空氣中的氧能促進酵母繁殖理論的發表,為大規模通風培養生產酵母奠定了基礎。20世紀初期,由於酵母離心機的問世,丹麥和德國開始採用楚勞夫(Zulauf)法生產酵母,即將糖液緩慢地流入通風的發酵液內,俗稱「流加培 養法」、「批式培養法」。楚勞夫法產品得率高,原料消耗低,過程易於控制,一直沿用至今,並不斷得到改進和完善。20世紀20年代起,酵母生產用原料擴大 到使用糖蜜、木材水解液、亞硫酸紙漿廢液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然氣等碳氫化合物及其二次加工產品(如醋酸、乙醇和甲醇等)為原料的工廠相繼建立,改變了長期以來人們利用碳水化合物為原料的傳統。

第一次世界大戰爆發不久,德國開始研究用現代化方法生產酵母,以解決糧食缺乏和生產成本高的問題。至此,生產的實踐和科學的發展為活性乾酵母的生產提供了條件。第二次世界大戰的爆發客觀上推動了酵母生產的發展。由於壓榨酵母含水量高,易於腐敗,需要冷藏車運輸等因素,不能滿足戰時特 殊環境的要求,導致活性乾酵母的大規模生產。1945年,美國和歐洲一些軍事機構、工廠共生產 400多萬磅活性乾酵母供戰時急需。活性乾酵母除主要供應麵包和糕點等焙烤行業外,已擴大到在釀酒主要是葡萄酒和其它果酒釀造中應用。由於遺傳工程和乾燥技術的發展,一種新型的、高發酵力的、可直接與麵粉混合使用製成面團的快速活性乾酵母在60年代末問世,由荷蘭古斯特公司首先開發和生產。

中國的酵母生產始於1922年。1949年以前只有上海大華利衛生食料廠和上海新亞酵素廠生產麵包酵母,年產量僅為12t(以干酵 母計)。50年代,中國的酵母生產有了較大的發展,建立了數十家生產廠,並形成了獨立的工業體系,80年代初,酵母生產廠已迅速增加到40多家。廣東省酵 母生產居全國首位,到1988年,已建成年產2kt快速活性乾酵母工廠兩家。此外,江蘇、河南等地建成利用味精廢液、酒精廢液等生產飼料酵母的工廠,年產量為 100~500t。麵包酵母的種類已由單一的壓榨酵母增加了活性乾酵母、快速活性乾酵母。食用酵母、葯用醇母和飼料酵母的生產也有不同程度的發展。 1985年,中國酵母總產量已達11kt,其中麵包酵母為5kt左右。

世界酵母生產正向大型化和自動化方向發展,生產過程已由計算機控制,勞動生產率高,如丹麥酒精公司酵母廠平均每人每年生產200t 壓榨酵母。麵包酵母產量較大的有荷蘭吉斯特公司,年產量為200kt,其中一半加工成快速活性乾酵母出口;法國勒沙夫公司為150kt;美國環球食品公司 為120kt。

產品種類 酵母產品有幾種分類方法。以人類食用和作動物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成麵包酵母、食品酵母和葯用酵母等。

麵包酵母 又分壓榨酵母、活性乾酵母和快速活性乾酵母。

①壓榨酵母:採用釀酒酵母生產的含水分70~73%的塊狀產品。呈淡黃色,具有緊密的結構且易粉碎,有強的發面能力。在4℃可保藏1個 月左右,在0℃能保藏2~3個月。產品最初是用板框壓濾機將離心後的酵母乳壓榨脫水得到的,因而被稱為壓榨酵母,俗稱鮮酵母。發面時,其用量為麵粉量的 1~2%,發面溫度為28~30℃,發面時間隨酵母用量、發面溫度和面團含糖量等因素而異,一般為1~3小時。

②活性乾酵母:採用釀酒酵母生產的含水分8%左右、顆粒狀、具有發面能力的乾酵母產品。採用具有耐乾燥能力、發酵力穩定的醇母經培養得到鮮酵母,再經擠壓成型和乾燥而製成。發酵效果與壓榨酵母相近。產品用真空或充惰性氣體(如氮氣或二氧化碳)的鋁箔袋或金屬罐包裝,貨架壽命為半年到 1年。與壓榨酵母相比,它具有保藏期長,不需低溫保藏,運輸和使用方便等優點。

③快速活性乾酵母:一種新型的具有快速高效發酵力的細小顆粒狀(直徑小於1mm)產品。水分含量為4~6%。它是在活性乾酵母的基 礎上,採用遺傳工程技術獲得高度耐乾燥的釀酒酵母菌株,經特殊的營養配比和嚴格的增殖培養條件以及採用流化床乾燥設備乾燥而得。與活性乾酵母相同,採用真 空或充惰氣體保藏,貨架壽命為1年以上。與活性乾酵母相比,顆粒較小,發酵力高,使用時不需先水化而可直接與麵粉混合加水製成面團發酵,在短時間內發酵完畢即可焙烤成食品。該產品在本世紀70年代才在市場上出現,深受消費者的歡迎。

食品酵母 不具有發酵力的繁殖能力,供人類食用的乾酵母粉或顆粒狀產品。它可通過回收啤酒廠的酵母泥、或為了人類營養的要求專門培養並乾燥而得。美國、日本及歐洲一些國家在普通的糧食製品如麵包、蛋糕、餅乾和烤餅中摻入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的營養價值。酵母自溶物可作為肉類、果醬、湯類、乳酪、麵包類食品、蔬菜及調味料的添加劑;在嬰兒食品、健康食品中作為食品營養強化劑。由酵母自溶浸出物製得的5′-核苷酸與味精配合可作為強化食品風味的添加劑(見核苷酸類調味料)。從酵母中提取的濃縮轉化酶用作方蛋夾心巧克力的液化劑。從以乳清為原料生產的酵母中提取的乳糖酶,可用於牛奶加工以增加甜度,防止乳清濃縮液中乳糖的結晶,適應不耐乳糖症的消費者的需要。

葯用酵母 製造方法和性質與食品酵母相同。由於它含有豐富的蛋白質、維生素和酶等生理活性物質,醫葯上將其製成酵母片如食母生片,用於治療因不合理的飲食引起的消化不良症。體質衰弱的人服用後能起到一定程度的調整新陳代謝機能的作用。在酵母培養過程中,如添加一些特殊的元素製成含硒、鉻等微量元素的酵母,對一些疾 病具有一定的療效。如含硒酵母用於治療克山病和大骨節病,並有一定防止細胞衰老的作用;含鉻酵母可用於治療糖尿病等。

飼料酵母 通常用假絲酵母或脆壁克魯維酵母經培養、乾燥製成。是不具有發酵力,細胞呈死亡狀態的粉末狀或顆粒狀產品。它含有豐富的蛋白質(30~40%左右)、B 族維生素、氨基酸等物質,廣泛用作動物飼料的蛋白質補充物。它能促進動物的生長發育,縮短飼養期,增加肉量和蛋量,改良肉質和提高瘦肉率,改善皮毛的光澤度,並能增強幼禽畜的抗病能力。

產品質量 麵包酵母的主要質量指針是發酵力,即在一定時間、溫度和一定種類的面團中發酵排出的二氧化碳量(以ml數表示)。目前世界上通用的測定方法為黑達克面團 法。美國、西歐國家和中國等採用此法。蘇聯採用面團發酵後增加的體積量計算酵母的發酵力。羅馬尼亞採用將面團沉入水中,計算面團浮到水面所需的時間計算酵母的發酵力。由於各酵母廠採用的測定條件如溫度、時間、酵母用量、面團種類不同,尚沒有統一的國際標准。一般發酵力的范圍為500~1200,數值越大表 明酵母的發酵力越高,產品質量越好。食品酵母和葯用酵母主要以蛋白質和 B族維生素含量為標准。飼料酵母主要以蛋白質含量為分級標准。

生理

酵母營專性或兼性好氧生活,目前未知專性厭氧的酵母。在缺乏氧氣時,發酵型的酵母通過將糖類轉化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量。

C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2

在釀酒過程中,乙醇被保留下來;在烤麵包或蒸饅頭的過程中,二氧化碳將面團發起,而酒精則揮發。

生殖

酵母可以通過出芽進行無性生殖,也可以通過形成子囊孢子進行有性生殖。無性生殖即在環境條件適合時,從母細胞上長出一個芽,逐漸長到成熟大小後與母體分離。在營養狀況不好時,一些可進行有性生殖的酵母會形成孢子,在條件適合時再萌發。一些酵母,如假絲酵母(或稱念珠菌,Candida)不能進行無性繁殖。

生產方法

利用發酵工業中常用的通風流加培養法,將瓊脂斜面試管內的純種酵母經過數次逐級擴大增殖培養,再在發酵罐內增殖培養後,經過離心分離、壓榨和乾燥得到酵母產品。下圖表示以糖蜜為原料生產麵包酵母的流程。

分離

多數酵母可以分離於富含糖類的環境中,比如一些水果(葡萄、蘋果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆蟲體內生活。

用途

最常提到的酵母釀酒酵母(也稱麵包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自從幾千年前人類就用其發酵麵包和酒類,在醱酵麵包和饅頭的過程中面團中會放出二氧化碳。

在醫葯工業中,酵母及其製品用於治療某些消化不良症,並能提高和調整人體的新陳代謝機能。因此,葯用酵母的生產在酵母工業中佔有重要的地位。

因酵母屬於簡單的單細胞真核生物,易於培養,且生長迅速,被廣泛用於現代生物學研究中。如釀酒酵母作為重要的模式生物,也是遺傳學和分子生物學的重要研究材料。

危害

有些酵母菌對生物或用具是有害的,例如紅酵母(Rhodotorula)會生長在浴簾等潮濕的傢具上;白色假絲酵母(或稱白色念珠菌)(Candida albicans)會生長在陰道襯壁等濕潤的人類上皮組織。

酵母菌

在畜牧業中,酵母廣泛用作精飼料以增加飼料中的蛋白質含量,對提高禽畜的出肉率、產蛋率和產乳率,對肉質的改良和毛皮質量的提高均有明顯的效果。

①菌種:用於生產麵包酵母的菌種為釀酒酵母。用於生產食品酵母和葯用酵母的菌種有釀酒酵母和葡萄汁酵母。用於生產飼料酵母的菌種有產朊假絲酵母和脆壁克魯維酵母,後者也可用於生產食用酵母和用於制備酵母自溶物等產品。

②原料:主要是甜菜糖蜜(見甜菜製糖)、甘蔗糖蜜(見甘蔗製糖)和糧食原料。甜菜糖蜜含糖量高(還原糖50%左右),生產出的酵母顏色較淺。由於其含有不能被酵母利用的甜菜鹼,因此酵母廢水中的生物需氧量(BOD)較 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低於甜菜糖蜜,酵母生長時必需的生物素含量較高,灰分含量也較高。生產酵母時,如能採用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母無論在質量上還是數量上都比較好。但不論何種糖蜜都含有妨害酵母生長和繁殖、影響最終產品質量的雜質,必須經過處理才能用於生產。常用的處理方法有硫酸或磷酸加熱處理澄清法。糖蜜稀釋後,加少量酸並升溫到90~100℃,在該溫度下維持0.5~1.0小時,然後加石灰乳中和至糖液的pH為5.0左右,用 自然沉清法或機械分離法得到澄清的糖液供酵母生長和繁殖用。

玉米、小麥和土豆等也可作為生產酵母的原料。但由於酵母不能直接利用澱粉,必須用酸或酶法將澱粉水解為糖。由於澱粉水解和其它因素的影響,培養酵母的條件亦與糖蜜不同。此外,亞硫酸紙漿廢液、木材水解液、乳清以及酒精廢液和味精廢液等都可作為生產飼料酵母的原料。蘇聯等國利用正烷烴和 甲醇等石油加工產品作為生產飼料酵母的原料。

為了保證酵母生長繁殖,除供應上述的碳源外,還必需添加一定量的營養鹽如磷酸銨、硫酸銨、硫酸鎂、氨水和尿素等作為氮源和磷源。為了使麵包酵母具有高的發酵力,添加的氮源與磷源量應有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生長和繁殖的基本要素,可根據產品的種類及所用的原料加以適量補充。

③增殖培養:從實驗室的斜面試管純種開始,在嚴格的無菌條件下,經三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、種母罐 (500~10000l)等逐級擴大培養,使酵母細胞量成倍增加,然後將種母罐內的酵母作為種母接入發酵罐,用通風流加培養法得到酵母,稱為第一代酵母。繼續用這種酵母為種母進行培養得到第二代酵母。用同樣方法得到第三代酵母即為商品酵母。從三角瓶培養到種母罐培養一般採用12°Be′麥芽汁為培養基, 30℃微量通風培養12~24小時。如種母罐較大,可採用部分麥芽汁和部分糖蜜為培養基,30℃通風培養12~14小時,培養結束時,用顯微鏡檢查酵母的 生長情況,酵母細胞應大小均勻,強壯,無雜菌。一般500l種母罐內培養可得到鮮酵母約5kg(以壓榨酵母計)。

商品酵母的繁殖是在發酵罐 (50~200m3)內用通風流加培養法進行。將種母罐內的酵母加入發酵罐與一定量水混合成一定濃度,在通風條件下將糖液和營養鹽按比例流加,30℃培養12~18小時。培養過程中殘糖量控制在0.10~0.50g/100ml,並用氫氧化鈉或碳酸鈉調節培養液pH為4.5±0.5范圍。通風量隨發酵罐類型、培養條件及酵母種類而異,一般為1:1左右,即每分鍾通入與發酵培養液體積 等量的空氣。培養過程中產生的泡沫用食用油或合成消泡劑消泡。培養結束時,酵母濃度一般為4~6%(干基計)。在理想條件下,酵母細胞可在2.5小時內成 倍增長,可將100g糖轉化為56.7g幹細胞物質。

④分離和壓榨:酵母繁殖培養階段結束後,用離心機將酵母從發酵液內分離出,用水將酵母乳洗滌2~3次,除去發酵液內酵母代謝副產物、 雜質和雜菌等。一般最終酵母乳內含有18~20%酵母(以壓榨酵母計)。如酵母乳的顏色較深,可增加水洗滌次數和水量,或添加少量的酸至洗滌水中以增加洗滌效果。正常的酵母乳為乳白色或略帶米黃色。酵母乳再經板框壓濾機或真空轉鼓過濾機脫水。脫水後的酵母成餅狀,水分含量為70~73%,加入少許食油及調 整水分後,經擠壓機擠壓成一定形狀和重量的塊狀產品(如50g和500g),用蠟紙包裝成為產品,在0~4℃貯藏、銷售。

⑤乾燥:將鮮酵母製成活性乾酵母的乾燥是技術要求很高的過程,要避免酵母在乾燥過程中受熱而喪失發酵力。傳統的乾燥方法是先將鮮酵母擠壓成圓柱形(2~3mm長)後,在箱式乾燥機內採用連續或間歇式乾燥,熱空氣溫度不超過40℃。此法所用設備簡單,但乾燥時間較長,發酵力損失較大。現採用此法生產活性乾酵母的廠家已為數不多。

國際上普遍採用流化床乾燥設備用於商品活性乾酵母和快速活性乾酵母的生產,分連續和間歇式兩種。乾燥過程中,酵母顆粒處於沸騰狀態。乾燥初期,酵母含水分較高,進入的空氣溫度可達100~150℃,酵母脫水速度較快;乾燥後期空氣溫度應適當降低,使酵母溫度始終維持在30~40℃ 之間,總的乾燥時間約 1小時左右,隨乾燥機的形狀、裝料量、空氣狀況等而異。在乾燥前,往鮮酵母內加入某些種類的乳化劑可以改善干醇母的再水化性能,增強酵母對熱乾燥的抵抗能 力,減少發酵力的損失。通常採用的乳化劑有單硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和檸檬酸酯等,添加量為酵母干物質量的0.5~2.0%。為防止乾酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化劑如丁醯羥基苯甲醚等,添加量為0.1%。由於這些化合物的添加,使活性乾酵母的貯藏穩定性大為改善。

食品酵母、葯用酵母和飼料酵母的乾燥較為簡單。由於這些產品不要求保留酵母的發酵力,可採用離心噴霧乾燥法和滾筒乾燥法。

6. 我的畢業論文是年產1萬噸酒精的工廠設計 告訴我怎麼寫 謝謝你們了

一.啤酒工廠設計
(重點為糖化,發酵車間)
基礎數據: 生產規模: 50,000噸/年(或100,000噸/年)
產品規格: 12度(或10度)淡色啤酒
生產天數: 300天/年
原料配比: 麥芽:大米=70:30
原料利用率: 98%
麥芽水分: 6%; 大米水分: 12%
無水麥芽浸出率78%; 無水大米浸出率:90%
啤酒損失率(對熱麥汁): 冷卻損失:7%;
發酵損失:1.5%; 過濾損失:1.5%:
裝瓶損失:2%; 總損失: 12%
糖化次數: 生產旺季(150天) 8次/天
生產淡季(150天) 4次/天
工藝指標: 由具體指導老師下達。
設計內容: 1.根據以上設計任務,查閱有關資料、文獻,搜集必要的技術資料,工藝參數與數據,進行生產方法的選擇,工藝流程與工藝條件的確定與論證。
2.工藝計算:全廠的物料衡算;糖化車間的熱量衡算(即蒸汽耗量的計算);水用量的計算;發酵車間耗冷量計算。
3.糖化車間、發酵車間設備的選型計算:包括設備的 容量,數量,主要的外形尺寸。
4.選擇其中某一重點設備進行單體設備的詳細化工計算與設計。
設計要求: 1.根據以上設計內容,書寫設計說明書(以《發酵工廠工藝設計概論》P.254車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。
2.完成圖紙兩張(1號圖紙):全廠工藝流程圖(初步設計階段),重點單體設備總裝圖。
二、酒精工廠設計
(重點為蒸煮糖化車間)
基礎數據:生產規模: 20,000噸/年(50,000噸/年)
產品規格: 國標食用酒精
生產方法: 以薯干為原料,雙酶糖化,連續蒸煮,間歇發酵;三塔蒸餾
副產品: 次級酒精(成品酒精的3%)雜醇油(成品酒精的O.6%)
原料: 薯干(含澱粉68%,水分12%)
酶用量: 高溫一澱粉酶(20,000U/m1):10 U/g原料
糖化酶(100,000U/m1):150 U/g原料(糖化醪)
300 U/g原料(酒母醪)
硫酸銨用量: 7kg/噸酒精
硫酸用量: 5kg/噸酒精
蒸煮醪粉料加水比: 1:2.5
發酵成熟醪酒精含量:11%(V)
酒母醪接種量: 糖化醪的10%(V)
酒母醪的組成: 65%為液化蒸煮醪,35%為糖化劑與水
發酵罐酒精捕集器用水:發酵成熟醪5%
發酵罐洗罐用水:發酵成熟醪的2%
生產過程澱粉總損失率: 9%
蒸餾效率: 98%
全年生產天數: 320天
(其他工藝指標由具體指導老師下達。)
設計內容:1.根據設計任務,查閱有關資料、文獻,搜集必要的技術資料及工藝參數,進行生產方法的選擇與比較,工藝流程與工藝條件的確定和論證。
2.工藝計算:全廠的物料衡算;連續蒸煮及蒸餾蒸汽耗 量的計算;蒸餾車間水用量的衡算。
3.蒸煮糖化車間(或蒸餾車間)的生產設備選型計算:包括設備的選型,容量,數量及主要的外形尺寸。
4.選擇一重點設備進行單體設備的詳細化工設計與計算
設計要求:1.根據以上設計內容書寫設計說明書(以《發酵工廠工藝設計概論》車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。
2.完成二張圖紙(1號圖紙)蒸煮糖化車間(或蒸餾車間)工藝流程圖;重點單體設備總裝圖。
發酵工廠設計 2002.10
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三、味精工廠設計
(重點為發酵車間)
基礎數據:生產規模: 1萬噸/年(或2萬噸/年)
生產規格: 純度為99%的味精
生產方法: 以工業澱粉為原料、雙酶法糖化、流加糖發
酵,低溫濃縮、等電提取
生產天數: 300天/年 倒罐率: O.5%
發酵周期:40-42小時 生產周期:48-50小時
種子發酵周期:8-10小時
種子生產周期:12-16小時
發酵醪初糖濃度: 15%(W/V)
流加糖濃度:45%(W/V)
發酵谷氨酸產率: 10% 糖酸轉化率: 56%
澱粉糖轉化率: 98% 谷氨酸提取收率: 92%
味精對谷氨酸的精製收率:112%
原料澱粉含量:86% 發酵罐接種量: 10%
發酵罐填充系數: 75%
發酵培養基(W/V): 水解糖:15%,糖蜜:O.3%,玉米漿:O.2%,MgS04 0.04%,KCl.O.12%,Na2HP04:O.16%,尿素:4%,消泡劑:0.04%
種子培養基(W/V): 水解糖:2.5%,糖蜜:2%,玉米漿:l %,MgS04 0.04%,K2HP04:0.1%,尿素:0.35%,消泡劑:、0.03%
設計內容:1.根據設計任務查閱有關文獻,收集必要的技術資料與工藝數據,進行生產方法的選擇比較,生產工藝流程與工藝條件的確定與論證。
2.工藝計算:全廠的物料衡算;發酵車間的熱量蘅算(蒸汽耗量的計算);無菌空氣耗量的計算。
3.發酵車間(包括糖液連消)生產設備的選型計算(包括設備的容量、數量、主要外形尺寸)。
4.選擇一重點設備進行單體設備的詳細化工設計與計算。
設計要求:1.根據以上設計內容,書寫設計說明書(以《發酵工廠工藝設計概論》P.254車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。
2.完成圖紙兩張(一號圖紙),發酵車間工藝流程圖(包括糖液連消),重點單體設備總裝圖。
四、酶制劑工廠設計
(重點糖化酶車間)
基礎數據:生產規模:1000M3/年(或3000 M3/年)
產品規格:食品級液體糖化酶(50,000U/m1)
生產天數:180天(其他時間生產其他酶)
罐發酵單位:25,000U/ml 提取總收率:82%
發酵罐裝料系數:85% 生產周期:8天
發酵培養基: 玉米澱粉:22%; 豆餅粉:4%;
玉米漿: 1%;(NH4)2S04:O.4%;NaHP04:O:1%;接種量: 10%
種子培養基: (培養周期4-6天)
麥芽糊精: 4%;玉米漿:1%;(NH4)2S04:0.2% KHP04:O.2%
設計內容: 1.根據設計任務,查閱有關資料、文獻,搜集必要的技術資料,工藝參數,進行生產方法的選擇比較,工藝流程與工藝條件確定的論證。
2.工藝計算:全廠的物料衡算,發酵車間的熱量衡算,無菌空氣用量的計算。
3.糖化酶生產設備的選型計算(包括設備的容量、數量、主要的外形尺寸)。
4.選擇一重點設備進行單體設備的詳細的化工計算與設計。
設計要求: 1.根據以上設計內容書寫設計說明書(以《發酵工廠工藝設計概論》P.254車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。
2.完成圖紙二張(1號圖紙):全廠工藝流程圖(初步設計階段):重點單體設備總裝圖。

7. 發酵型櫻桃酒的過濾處理方式

用成熟的櫻桃可以釀制櫻桃酒,它具有櫻桃的香味以及清柔醇厚的酯香味。色澤鮮艷,呈玫瑰紅色或淡紅色,酒度多是9~12度。如果喜歡喝酒度較高的櫻桃酒,可以在發酵進再加入一些白糖,酒度就能提高到16度。根據經驗,每升果汁中加入17克白糖經發酵後可產生純酒精1度,例如釀制含酒精4度的酒,每升櫻桃汁應加糖17×4=68克。

製作方法

1.破碎。將成熟的紅櫻桃用清水沖洗干凈後,除去果梗及青粒、霉粒、破粒等,放入經過消毒容器(小缸)里,用手擠碎或搗碎,但操作前須將手、木棒、容器等先用高錳酸鉀水洗一次,再用清水沖一次,然後再去操作,以防止雜菌污染,同時要注意不要使用鐵、銅等金屬的工具和容器(或用干凈鋁勺在杯中經消毒)將櫻桃搗碎。

2.發酵。發酵是將櫻桃汁中的糖分經酵母的作用產生酒精和二氧化碳,櫻桃酒的前發酵過程是皮汁混在一起的,酵母在櫻桃破碎時已接入汁中

發酵的溫度最好在15~25℃,不應超出35℃,但用小型容器發酵,散熱較容易,一般可以達到不超過32℃。

當櫻桃汁裝入容器後,一般經過一天即可開始發酵。液面開始是平靜,這時已有微弱的二氧化碳氣泡產生,表示酵母已開始繁殖,經過2~3天有大量二氧化碳放出,皮渣上浮結成一層帽蓋,口嘗果汁,甜味漸減,酒味漸增。

發酵時每天應將上浮的櫻桃用消毒筷子壓到汁內兩次,這樣做一方面防止櫻桃生霉,變酸,同時可將皮上的色素浸入汁中,且排出CO2,使酵母得到氧氣,發酵更旺盛。

高潮後,發酵勢頭開始減弱,此時可以進行加糖,加糖是用櫻桃原酒來溶解,而不要用水化糖後再加入,等白糖完全溶解後,繼續在容器中進行發酵,最後二氧化碳放出至微弱而接近平靜,酒精味很濃、糖分減少至1%以下,汁液開始清晰,即為發酵結束,進行壓榨,將皮汁分離。

3.壓榨。壓榨的方法是用潔凈的布袋或紗布,進行擠壓或扭壓,櫻桃酒液即流出來,稱為元酒。

4.加雞蛋清澄清。30毫升櫻桃原酒約加雞蛋清一個。方法是將雞蛋清打成泡沫狀,用少量酒充分攪拌混合,然後加入酒中,再充分攪拌和靜置,至酒液清透明,將沉澱物棄掉。

5.櫻桃酒的加糖。大多數人的習慣是覺得櫻桃酒應該是甜的,因此,需將櫻桃酒進行加糖調配,加糖量約12~14%,溶解糖時要用原酒攪拌溶解。

這樣,具有濃厚的「玫瑰」香味,酸甜適口的櫻桃酒製成了,但如果在容器中密閉貯存2個月,則酒的風味更加醇厚

8. 淺談膜分離技術在葯物純化的應用的論文+3000字

摘要 膜分離技術在生物制葯中的運用論文

9. 微生物與食品製造的論文

微生物與食品製造 鄭大 食品葯品安全與檢測(廣告)
摘要
微生物是一類寶貴而又豐富的生物資源 。它廣泛應用於食品、發酵、制葯、環保、冶金和農業等眾多行業。這類資源如能進一步科學合理地開發,必將為人類創造出巨大的物質財富。民以食為天,食品是人類賴以生存的基礎。近年來,全世界由於人 口的增加和生活水平的提高,對食品的質和量提出了更高的要求。隨著食品資源的不斷被利用,開辟新的食品資源 已越來越引起人們的思考。在尋找食品新資源的過程中,雖然人們還習慣把著眼點主要放在擴大種植業、畜牧業和水產業上,但由於微生物具有與眾不同的特點,已使人們產生濃厚的興趣,開拓了人們尋找食品新資源的視野。經過不斷研究和開發,一大批應用微生物生產的食品相繼面市。微生物在豐富食品種類、增加或提高營養成分的含量以及改善食品的風味方面正日益扮演重要的角色,顯示出廣闊的應用前景,逐漸實現食品由植物、動物二維結構向植物、動物、微生物三維結構的轉變。
正文
微生物發酵
當今人們採用的主要技術是利用微生物的發酵來製造食品。微生物發酵就是利用微生物,在適宜的條件下,將原料經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物的過程。微生物菌種是進行發酵的根本因素,通過變異和菌種篩選,可以獲得高產的優良菌株並使生產設備得到充分利用,也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。發酵有三大過程要素 1、溫度 2、PH值 3、氧氣

現代微生物發酵工程的內容
⑴利用現代化的手段對微生物加以篩選和改造,以形成更符合工業生產需要的新菌種的工業微生物育種技術、其中滲透了基因工程、細胞工程的一些內容,經過改造的、滿足人們需要的微生物菌種通常被稱之為工程菌;
⑵微生物菌體的生產,即利用先進的生產工藝高速地對某種微生物進行大量的純培養,即工程菌的克隆;
⑶從微生物中分離有用物質,如利用微生物以一些廉價的廢棄物做底物生產單細胞蛋白質等;
⑷微生物初級和次級代謝產物的發酵生產,如生產氨基酸,抗生素等生理活性物質;
⑸發酵產物的分離純化和加工後處理;
⑹利用微生物控制或參與工業生產,如采礦、冶金等;以及微生物生物反應器的研究開發,新型發酵裝置、生物感測器和使用電子計算機控制的自動化連續發酵的技術等等。
微生物與釀造品
一、醋酸菌的應用——食醋的生產
我們知道,食醋是我國人民日常生活中的調味品之一,也是我國利用微生物生產的一個古老的產品。在民間,食醋的生產是採用存在於自然界中的醋酸菌進行自然發酵的;在工廠里,為了提高產量和質量,避免雜菌污染,採用人工純接種的方式進行發酵。
長期以來用於食醋生產的細菌有紋膜醋酸菌(醋化醋桿菌)、許氏醋桿菌。但目前應用最多的是惡臭醋桿菌混濁變種(AS1.41)、巴氏醋酸菌巴氏亞種(瀘釀1.01號)。
 醋酸菌在充分供給氧氣的情況下生長繁殖,並把基質中的乙醇氧化為醋酸,這是一個生物氧化過程,反應式省略。
 根據菌種不同,在發酵過程中還可產生少量的其它有機酸以及有香味的酯類等,使食醋具有良好的風味,因此,選擇優良的菌種對食醋生產非常重要。
 食醋的釀造方法通常可分為固態發酵和液態發酵兩大類,我國傳統的釀造法多採用固態發酵。用這種方法生產的醋風味較好,但需要的輔料多,發酵周期長,原料利用率低,勞動強度大
(一)原料
 可用於食醋生產的原料很多,有糧食、干鮮果品、野生的含糖或澱粉的果類等。例如:糖、蜜、高梁、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、棗類等。一般著名的食醋仍以糯米、大米、高梁等糧食原料為主。

(二)工藝流程
 原料混合→ 加水拌勻、蒸煮→ 冷卻後加麩曲和酒目→ 糖化、發酵→ 接入醋酸菌→ 醋酸發酵→ 加鹽陳釀→ 淋酸 →陳釀(脂化、增香、增加固形物和色澤、使醋酸提高到5%以上)→配兌→ 滅菌→ 包裝、成品。
 我國生產的食醋品種很多,而且有許多名優產品。如山西陳醋、鎮江香醋、四川麩醋、江浙的玫瑰醋、福建的紅曲醋以及東北的白醋等。各種醋在選料、發酵工藝及最後的調配料、陳釀上都有各自的特點。
二、氨基酸發酵
 氨基酸是組成蛋白質的基本成分。在氨基酸中有八種是體內(人體)不能合成但又需要的氨基酸,通常這八種氨基酸稱為必需氨基酸,人體只有通過食物來獲得。
 另外,在食品工業中,氨基酸可以作為調味料,如谷氨酸鈉——味精,作為鮮味劑使用;色氨酸和甘氨酸可作甜味劑。在食品中添加某些氨基酸可提高食品的營養價值,如在大米中添加賴氨酸,可提高蛋白質的利用率等。為了改善禽畜的飼料質量,往往也添加賴氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸。因此,氨基酸的生產具有重要的意義。
 最初,氨基酸的生產通過水解蛋白質進行。自1957年用微生物直接發酵糖類生產谷氨酸獲得成功,投入工業化生產以來,氨基酸的研究和生產得到了迅速發展,約有十餘種進入工業規模生產,我國也於1963年開始了谷氨酸的發酵生產。
(一)谷氨酸鈉(味精)的生產:
 谷氨酸發酵菌:谷氨酸棒桿菌、菌色短桿菌等。
 我國使用的生產菌株:北京棒狀桿菌,AS1.299;鈍齒棒桿菌,AS1.542。這些菌的共同特性是:菌體為球形,短桿至棒狀,無鞭毛、不運動、不形成芽孢,革蘭氏染色陽性,生長需要求生物素,在通氣條件下培養產生谷氨酸。
 谷氨酸發酵的生化過程:首先是葡萄糖經糖酵解和單磷酸已糖支路兩種途徑生成丙酮酸,丙酮酸→乙醯輔酶A→三羧循環→生成α—酮戊二酸,在谷氨酸脫氫酶的作用下,在NH4+存在時生成L—谷氨酸。
 1、原料:發酵法生產谷氨酸鈉的原料有澱粉質類的玉米、甘薯、小麥、大米等,其中甘薯澱粉最為常用。此外,糖蜜等也可用來作發酵培養基的碳源。氮源可用尿素或氨水。
 2、工藝流程:
 澱粉質原料→糖化→冷卻過濾→加入玉米漿及其它營養物,配成合適的培養基→按種發酵菌→發酵→發酵液→提取(等電點法、離子交換法等)→谷氨酸結晶→Na2CO3中和→谷氨酸鈉(味精)→經過去鐵、脫色、過濾、濃縮、結晶(味精)→乾燥後即得成品。

三、蔬菜和水果的乳酸發酵食品

 蔬菜和水果經乳酸菌的發酵,不僅可以得到富於營養、具有一定風味的產品,是一種食物的加工方法;同時又是一種具有悠久歷史的食品保藏方法。隨著人們對果蔬乳酸發酵食品的營養價值及其對人體的有益作用認識的逐漸提高,使果蔬食品乳酸發酵加工業得到了發展,不但品種增多,而且加工過程也從家庭式的手工業逐漸走向機械化的工業生產。
 我國人民在製作乳酸發酵果蔬製品方面具有悠久的歷史,包括美味營養的酸泡菜、酸腌菜、漬酸菜,還有花樣繁多、風味各異的醬腌菜、乳酸發酵的果蔬汁等等,舉不勝舉。
酵母菌在食品製造中的應用
 酵母菌的應用非常廣泛,主要有食品製造(酒類、麵包的生產)、單細胞蛋白、醫葯化工(核酸、維生素的生產),石油烴類發酵等。
 酵母菌與人類生活的關系十分密切,長期以來人們利用酵母菌製作食物Pr,麵包,各種酒類等多種食品,因此,酵母菌在食品工業中佔有極其重要的地位。
 下面介紹酵母菌在食品中的應用
麵包的生產
 麵包和饅頭幾乎是我國廣大城鄉人民經常食用的食品,它們都是由麵粉經過酵母菌發酵後製成的,其質地松軟,味香可口,但麵包的原料配合較為合理,經過烘烤而成,因而更加可口和富於營養,也便於攜帶和保存。
 用於製造麵包的酵母——啤酒酵母,可以從啤酒廠得到,但有專業的工廠生產酵母製品,專門用來生產麵包的酵母產品有壓榨酵母(鮮酵母)、活性乾酵母(ADY),一般用壓榨酵母較多。
 麵包製造是以麵粉為主要原料,加水和酵母菌混合成面團,在30℃左右發酵,酵母菌利用麵粉中澱粉酶分解澱粉生成的麥、葡、果、蔗糖,產生二氧化碳、醇、醛和一些有機酸等產物。
 二氧化碳使面團膨脹,發酵好的面團,經過揉搓添加配料,成型後放到烘焙爐中在高溫下烘烤。二氧化碳受熱膨脹使麵包成為多孔的海綿狀結構,使產品具有松軟的質地。發酵中產生的有機酸、醇、醛等賦予麵包以特有的風味。有的還添加各種食用香精、果仁、果脯等輔料,形成不同的花色品種。

微生物酶在食品工業中的應用
 酶用於食品製造歷史悠久,但對於酶的了解則是近代科學的重要成就。隨著食品工業的發展,對於酶的品種、數量、質量提出了更高的要求。因此,世界各國都普遍重視酶的研究和生產。

一、微生物生產酶制劑的優點
 一般認為M 細胞至少能產生2500種以上不同的酶。
 微生物酶的生產具有選擇性(選擇菌株),便於工業化生產,不受季節、氣候、地理等條件的限制;生產能力也可以不受限制,而且M生長周期短,有可能保證酶的供應。

二、微生物酶及其在食品工業中的應用
 1、酶生產用的微生物:微生物酶制劑可以由細菌、放線菌、酵母菌、黴菌、等M產生。

 2、酶的種類:微生物酶的種類較多,主要包括澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、果膠酶、過氧化氫酶等。各種酶類在食品工業中起到不同的作用。

發酵工程在在食品工業上的應用:
主要有三大類產品,一是生產傳統的發酵產品,如啤酒、果酒、食醋等;二是生產食品添加劑;三是幫助解決糧食問題。
在食品工業中,不僅利用微生物生產食品產品,而且還把它作為食品衛生標准中的檢測指標之一來判斷食品的衛生質量,從而有效地保證了產品質量,更好地指導消費和保護人類的身體健康 。
在微生物發酵方面,利益與弊端並存,發展與挑戰同在,我們要做的就是通過不斷發展的科技趨利避害,直面挑戰才能求得發展。盡管我們今天享用的許多產品還離不開傳統的發酵工業,但現代微生物工程已沖擊到包括傳統食品發酵業、制葯業、有機酸製造業、飼料業等各個產業。

10. 啤酒發酵液用什麼設備過濾,為什麼

硅藻土過濾機
一般有板框式、水平葉片式和燭式
國內目前傾向於用燭式,消耗低,便於自動控制

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