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第七章 物料处理与培养基制备 本章重难点内容：液体培养基制备的蒸煮制备、糊化设备和糖化制备，液体培养基灭菌设备及计算。 教学要求 掌握：固体物料的粉碎设备，湿热灭菌原理和影响灭菌的因素，液体培养基的灭菌设备与流程，淀粉质原料的蒸煮糖化设备 熟悉：固体物料的筛选除杂设备，固体物料的加水粉碎（湿法粉碎），微细粉碎和超微细粉碎，培养基的间歇灭菌和连续灭菌，啤酒生产中麦芽汁的制备 第一节 固体物料的筛选与粉碎设备 一、固体物料的筛选除杂设备 (一)、谷物原料粗选设备 1.大麦粗选机 筛体内一般装有三层筛面。分别具有一定的倾斜度。第一层是接料筛，筛孔较大，筛孔为Φ12～16mm, 斜度6°；第二层是分级筛，筛孔比麦粒稍大，筛孔为Φ(3.5×20)mm或(7×20)mm,的矩形，斜度10°；第三层是精选筛，筛孔最小，筛孔为Φ2mm的圆孔或(2.0×20)mm的矩形孔, 斜度为12°。 振动筛的轴转数为350～450r/min，偏心距为25～30mm。 2.磁力除铁器 (1).固定形磁钢装置: 将永久磁钢根据需要的数量组合起来，可分散装置在谷粒经过的加料斜槽或在加工设备之前或集中装置，把数块磁钢排在一起，将同极磁钢排在一边，使磁力线伸张，增强吸铁能力。 (2).永磁滚筒： 磁铁滚筒由转动的外筒和其中固定不动的磁铁芯两部分组成。 (二)、大麦的精选及分级设备 精选目的：除去一些圆形杂粒，特别是断裂的半粒大麦和草子。 1.大麦精选机 精选是利用杂粒与大麦长度不同的特点进行分离。 常用的精选机有碟片式和滚筒式两种。 (1).碟片式精选机 碟片式精选机的主要构件是一组同轴安装的圆环形铸铁碟片，碟片的两侧工作面制成许多特殊形状的袋孔，当碟片在大麦堆中转动时，短物料就会被嵌入袋孔而被带到较高为止，由于孔底逐步向下倾斜，短物料受本身的重力作用再从袋孔中倒出，落入收集槽中。 碟片式精选机的特点：工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；碟片损坏可以更换。 (2).滚筒精选机 当物料进入滚筒后，长粒物料在进料的压力和滚筒本身倾斜度的作用下，沿滚筒长度方向由机器另一端流出，短粒物料则嵌入袋孔被带到较高的位置，落入中央收集槽中，由螺旋输送机送出机外，从而得到分离。 滚筒精选机的特点：它分离出来的杂粒中含大麦较少； 其缺点：袋孔的利用系数低，产量也较低，且工作面磨损后不能修复。 2.大麦的分级设备 分级的目的：是要把腹径大小不同的麦粒分开，以便在浸渍和发芽过程中保持一致，提高麦芽质量和精选大麦的出芽率。 大麦的分级设备有两种类型： 平板分级筛和圆筒分级筛 二、固体物料的粉碎设备 1.粉碎概述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，均采用某种形式的机械方法，达到固体物料粉碎的目的。 2.原料粉碎可分为湿式粉碎和干式粉碎 3.粉碎的意义在于： ①细粉有利于固体物料的溶解和吸收，可以提高难溶性成分的生物利用度； ②细粉有利于固体制剂中各成分的混合均匀，混合度与各成分的粒径有关； ③有利于提高固体物料在液体、半固体、气体中的分散性，提高制粉质量； ④有助于从天然物料中提取有效成分等。 (一)、物料粉碎的力学分析 1.挤压破碎 物料在两个工作面之间受到缓慢增大的压力作用而破碎。这种方法大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。 2.冲击破碎 物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎，其破碎效率高、破碎比大、能量消耗少。这种方法主要用于脆性物料的破碎。 3.研磨粉碎 固体物料受到研磨力的作用而被粉碎。研磨破碎多产生细粒，效率低、能量消耗大。这种方法多用于小块物料的细磨。 4.剪切破碎 当剪切应力达到固体物料的剪切强度时，物料即被破碎。 5.劈裂粉碎 物料被刀形面劈开而使物料破碎。 用一个尖棱( 或平面)和一个带有尖棱的工作表面挤压固体物料时，物料将沿压力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面仁的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限。由于物料的拉伸强度极限比抗压强度极限小很多，因此，在其他条件相同情况下，劈裂破碎比挤压破碎所需的压力小。 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。假如施加的外力稍超过物料的破碎强度，则物料即被粉碎。 选择粉碎物料的方法，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