蒸煮锅糖化锅灭菌锅的操作实训

2023/5/13生物工程设备蒸煮锅、糖化锅、灭菌锅的操作实训

一、实训目的（1）熟悉啤酒生产蒸煮糖化设备、灭菌设备的结构、工作原理及应用；（2）掌握啤酒生产蒸煮糖化设备操作；（3）掌握灭菌设备的操作。二、蒸煮、糖化及灭菌设备简介（一）蒸煮设备蒸汽加热式煮沸锅是使用蒸汽对麦汁进行加热，如图5.4-1所示。蒸汽通过煮沸锅加热金属表面的热传导作用而将热量传给麦汁，从而实现对麦汁的加热。蒸煮锅为密闭的受压容器。图5.4-1蒸汽加热式煮沸锅示意图1—加料口；2—排气阀；3—锅儿；4—取样器；5—加热蒸汽管；6—排醪管；7—衬套；8—压力表（二）糖化设备糖化锅是使麦芽粉与水混合，并保持一定温度和时间进行蛋白质分解和淀粉的糖化（包括糊化醪）的设备，如图5.4-2所示。进行糖化操作时，麦芽粉同温水充分混合，谷物微粒液化、膨胀，在适宜的pH和温度下，各种酶开始作用于大分子物质，淀粉颗粒分解为糊精及可发酵性低分子糖，蛋白质分解为多肽及氨基酸，这些水溶性物质形成糖化浸出物。对泡沫有利的蛋白质应在糖化操作过程中尽量保护并提高。糖化锅的锅身和锅顶材质一般为不锈钢板，内装搅拌器和冷却蛇管，并使搅拌器旋转方向与冷却蛇管中冷却水的流动方向相反，可保证糖液的冷却效果。糖化锅采用球形底，在锅盖上装有排气管，能迅速排除锅内产生的二次蒸汽。糖化锅一般为立式，底部的轴套内，轴由皮带轮或减速机驱动，转速一般为100～120r／min，其搅拌叶常采用2～3对螺旋桨或平桨。糖化锅顶部安装排气管，一般直径为O.5～0.7m，高度为8～12m。在进入糖化锅的糊液出口处常设有扩散装置。锅体底部装有糖液排出口和废水排出口。图5.4-2糖化锅示意图1—排气管；2—冷气管；3—温度计；4—冷却水入口；5—搅拌器；6—排出口（三）间歇灭菌设备热压灭菌器为圆柱形，下为平封头，上为椭圆形的可拆卸盖。上盖装有压力表、放气阀、安全阀和手柄。放气阀下接一放气软管，用以排除冷空气。器内有电热管，用来加热水，使其产生蒸汽。器内有一铝桶(内桶)，用于放置灭菌物品，桶内壁上装一方管，供插入放气软管用。铝桶置于器内圆形架上，防止压坏加热管。手提式热压灭菌器特点：密闭耐压，结构简单，体积小，重量轻，容量小，移动容易，使用方便。以电加热，不需要专门供蒸汽装置。三、实训内容（一）蒸煮锅的操作要点及注意事项1.蒸煮锅的操作要点（1）进料前检查工作①工况：煮沸锅控制系统是否设定在常压煮沸工况（排汽筒旁通阀是否处于打开状态）；②加热系统：使用前应排掉蒸汽主管和内加热器的冷凝水，防止水锤现象和真空现象的发生；③照明：使用前应检查锅内照明灯是否完好、可靠安全；④人孔门：检查煮沸锅和酒花添加罐人孔门密封圈是否完好，人孔门是否关好；⑤酒花添加罐安全附件是否完好；酒花添加罐手动排汽阀是否处于关闭状态。（2）低压动态煮沸运行过程中①工状：煮沸锅控制系统是否设定在动态低压煮沸自动控制工况上；②蒸汽加热：内加热器最高工作压力≤0.30Mpa；内加热器没有被醪液覆盖时（醪液液位超出内加热器的上管板200mm）不得通蒸汽加热；经常观察内加热器加热运行过程中有无异常声音，冷凝水疏水系统运行是否正常；③低压动态煮沸过程：煮沸锅内最高工作压力≤0.025Mpa；煮沸锅和酒花添加罐人孔门密封是否正常；经常观察煮沸过程中锅内温度和压力变化是否正常，是否存在超压现象（超压自动调节保护）；经常观察煮沸过程中锅内麦汁经过内加热器加热后导流分布是否合理；④低压动态煮沸压力调控：合理设定和调整煮沸过程中各阶段蒸汽压力，在满足低压动态煮沸工艺要求的前提下能最大限度回收热能和防止煮沸过程中溢锅现象的发生；⑤酒花添加：酒花添加罐内最高工作压力≤0.025Mpa；特别强调：打开酒花添加罐人孔门时，先要确认酒花添加罐物料进出口阀处于关闭状态和酒花添加罐手动排汽阀是否处于打开状态，确认二者无误后方可进行操作。⑥倒醪过程：经常观察倒醪工艺泵运行是否平稳、有无异常声音；检查工艺泵润滑油温、油位是否正常；倒醪时间是否正常；特别强调：煮沸锅出料时，煮沸锅控制系统是否设定在常压煮沸状况（排汽筒旁通阀是否处于打开状态）。⑦CIP清洗系统：CIP清洗球是否堵塞、喷淋状况是否正常，CIP清洗效果是否良好。2．蒸煮锅的操作注意事项①投料前，先检查排醪阀是否关闭，压力表等是否正常；②投料时，粒状料一般先向锅内加入80％左右的温水，再投料；粉状料先用50℃左右的温水调好浆，再泵入锅中；③投料后，立即把加料口盖关紧，打开排汽阀，同时通入蒸汽，把锅中冷空气赶尽，以防产生“冷压力”，引起原料蒸煮不透现象；④蒸煮时，料温升到规定压力时，保持此压力一定时间，使原料得到彻底糊化。原料不同，所用压力和时间也不同。在蒸煮过程中，要用排汽阀放汽循环搅拌，否则原料糊化不透；⑤吹醪时，利用蒸煮锅内的压力将醪液排入糖化锅。吹醪时间长短，根据蒸煮锅容量的大小而定，一般不少于10～15min。（二）糖化锅的操作及注意事项1.糖化锅的操作过程（1）使用前检查工作①搅拌系统：使用前应检查锅内并清除一切赃物、异物（特别是搅拌轮毂处）。检查减速机、电机润滑注油情况；检查搅拌桨旋转方向是否正确及转动是否灵活、平稳；②加热、疏水系统：使用前应排掉蒸汽主管和每段加热带内的冷凝水（最好能安装冷凝水压力控制自动排放阀、有效合理的排放冷凝水），防止水锤现象和真空现象的发生。（2）运行①搅拌系统：搅拌系统启动、关闭：进料时锅内醪液高度超过搅拌轴轮毂后，方可启动搅拌电机；搅拌电机应先低速启动，运转平稳后方可调至高速运转；出料时锅内醪液高度低于搅拌轴轮毂后，应关闭搅拌电机停止搅拌。搅拌系统运行：检查搅拌系统运转是否平稳、有无异常声音；检查减速机润滑油温、油位是否正常；②加热、疏水系统：加热带内蒸汽最高工作压力≤0.45MPa；加热带没有被醪液覆盖时不得通蒸汽加热（蒸汽关断球阀与醪液量的合理调配）；蒸汽阀门（调节阀、关断球阀）开、关是否正常，是否存在渗漏；经常观察疏水系统运行是否正常，运行过程中有无异常声；③加热带检查：每班应检查锅体加热带、锅底加热带是否存在渗漏现象（锅体和锅底保温层外部是否有滴水现象）；④升温过程：经常观察锅内醪液温度过程的是否正常，升温速率是否满足工艺要求；⑤倒醪过程：经常观察倒醪工艺泵运行是否平稳、有无异常声音；检查工艺泵润滑油温、油位是否正常；倒醪时间是否正常；⑥设备正常运行时应关闭人孔门；⑦当需要进行设备清洗时，开启CIP清洗系统。2.糖化锅操作的注意事项①为节能和保护设备考虑，搅拌电机应在自动控制系统中配变频调速器，以实现低速启动；②使用该设备前应先空机和带虚拟载荷试机，待减速机运转达到12小时后，应重换减速机润滑油；③在糊化锅进料前，先开启糊化锅搅拌，再开进料阀；④为使投料量灵活，在投料量减小时不至于造成糊锅现象，应将筒体的加热段分开控制（加阀门），在加热效果不理想时，相应控制加热段；⑤在使用过程中要经常观察搅拌轴（碳素石棉盘根）的密封情况，如有泄漏应及时压紧盘根压盖；盘根密封磨损到一定的程度后需更换；⑥若搅拌轴（碳素石棉盘根）的密封更换为全新的，切记不能压得过紧（压紧度以保证搅拌轴运行中不漏或微漏液为原则），防止碳素石棉盘根受热或受湿膨胀而将搅拌轴密封过严而造成对搅拌减速机和搅拌电机损伤风险；⑦搅拌浆减速机、工艺泵根据产品使用说明书中的规定周期进行注油及换油，加油的型号及数量应与产品使用说明书中规定的要求相符。（三）灭菌锅的操作要点及注意事项1.灭菌锅的操作①灭菌锅使用前，先将桶取出，在器内加足量水后，将桶放回，再放入待灭菌物品；②加盖器盖时，先把放气软管插到铝桶内壁方管中，并将器盖上方对角向的螺母旋紧。再接通电源加热；③当压力表指针开始移动时，打开放气阀，待放气阀产生大量蒸汽时,关闭放气阀门；④在达到所需的温度、压力时，开始计算灭菌时间，同时调节安全阀螺钉，令其稍有漏气，使器内保持需要的压力；⑤灭菌时间达到后，关掉电源，待压力降至零时，即可开启放气阀，没有余气排出时，缓慢打开器盖，取出灭菌物品。2.灭菌锅操作注意事项①热压灭菌锅为高压设备，使用时必须严格执行操作规程；②由于被灭菌物品的体积、数量、排布对灭菌的温度有影响，所以在灭菌前应先进行灭菌条件试验，以保证灭菌效果；③灭菌前，先检查压力表、温度计、安全阀、排气阀等，确认完好后方可使用；④灭菌时，先开放气阀，排尽灭菌