生物工程设备实验

回旋沉淀槽结构图1-4

回旋沉淀槽结构图1-3

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五、实验步骤： 1. 熟悉各项设备； 2. 清洗各项设备；

3. 在过滤槽、回旋沉淀槽、板式换热器、发酵罐中通入蒸汽或热水，消毒30

分钟。

4. 待各项设备使用结束后，应及时进行清洗灭菌。

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实验二 麦芽汁的制备

一、实验目的： 熟悉麦芽汁的制备流程，为啤酒发酵准备原料。

二、实验原理：麦汁制备包括原料糖化、麦醪过滤和麦汁煮沸等几个过程。由于麦芽的价格相对较高，再加上发酵过程中需要较多的糖，因此目前大多数工厂都用大米做辅料。

三、实验器材：在糖化车间一般有四种设备：糊化锅、糖化锅、麦汁过滤槽和麦汁煮沸锅，本实验由于受条件限制，只能采用单式设备，即将糊化锅、糖化锅和麦汁煮沸锅合而为一。 四、实验步骤： 1. 糖化用水量的计算

糖化用水量一般按下式计算： W=A（100—B）/B

式中B为过滤开始时的麦汁浓度（第一麦汁浓度）

A为100Kg原料中含有的可溶性物质（浸出物重量百分比） W为100Kg原料（麦芽粉）所需的糖化用水量（升）。

例：我们要制备60升10度的麦芽汁，如果麦芽的浸出物为75%，请问需要加入多少麦芽粉？

因为W=75（100—10）/10=675升

即100Kg原料需675升水，则要制备60升麦芽汁，大约需要添加10Kg的麦芽和60升左右的水（不计麦芽溶出后增加的体积）。

2. 糖化

糖化是利用麦芽中所含的酶，将麦芽和辅助原料中的不溶性高分子物质，逐步分解为可溶性低分子物质的过程。制成的浸出物溶液就是麦芽汁。

传统的糖化方法主要有两大类，

（1）煮出糖化法：利用酶的生化作用及热的物理作用进行糖化的一种方法。 （2）浸出糖化法：纯粹利用酶的生化作用进行糖化的方法。

本实验采用浸出糖化法。推荐使用如下流程：

35~37℃，保温30分钟--→50~52℃ 60分钟--→65℃ 30分钟（至碘

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液反应基本完全）--→76~78℃ 送入过滤槽。 3. 麦汁过滤

将糖化醪中的浸出物与不溶性麦糟分开，以得到澄清麦汁的过程。由于过滤槽底部是筛板，要借助麦糟形成的过滤层来达到过滤的目的，因此前30分钟的滤出物应返回重滤。头号麦汁滤完后，应用适量热水洗糟，得到洗涤麦汁。 4. 麦汁煮沸

将过滤后的麦汁加热煮沸以稳定麦汁成分的过程。此过程中可加入酒花（一种含苦味和香味的蛇麻之花，每100升麦汁中添加约200克）。

煮沸的具体目的主要有：破坏酶的活性；使蛋白质沉淀；浓缩麦汁；浸出酒花成分；降低pH；蒸出恶味成分；杀死杂菌；形成一些还原物质。

添加酒花的目的主要有：赋予啤酒特有的香味和爽快的苦味；增加啤酒的防腐能力；提高啤酒的非生物稳定性。

将过滤的麦汁通蒸汽加热至沸腾，煮沸时间一般控制在1.5~2小时，蒸发量达15~20%（蒸发时尽量开口，煮沸结束时，为了防止空气中的杂菌进入，最好密闭）。

5. 回旋沉淀及麦汁预冷却：

将煮沸后的麦汁从切线方向泵入回旋沉淀槽，使麦汁沿槽壁回旋而下，借以增大蒸发表面积，使麦汁快速冷却，同时由于离心力的作用，使麦汁中的絮凝物快速沉淀的过程。 6. 麦汁冷却

将回旋沉淀后的预冷却麦汁通过薄板冷却器与冰水进行热交换，从而使麦汁冷却到发酵温度的过程。 7.设备清洗

由于麦芽汁营养丰富，各项设备及管阀件（包括糖化煮沸锅、过滤槽、回旋沉淀槽及板式换热器）使用完毕后，应及时用洗涤液和清水清洗，并用蒸汽或热水杀菌。

五、注意事项：

1. 若加热、煮沸过程中将蒸汽直接通入麦汁中，则由于蒸汽的冷凝。麦汁量会

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