【正文】 （一） 耐高溫 α淀粉酶 以無錫星達生物工程有限公司產品為例，對耐高溫 α淀粉酶作如下介紹。 煙臺大學文 經 學院 畢業(yè)設計 8 第二章 生產方法的設計論證 一 生產技術方法的設計 調漿的工藝描述及其質量要求 ： 將淀粉調成濃度為 20％～ 30%的淀粉乳。若擴產，基礎設備有保證。 （五） 超高麥芽糖漿的生產 超高麥芽糖漿的麥牙糖的含量超過 70%，其中發(fā)酵性糖的含量達 80%或以上，麥芽糖含量超過 90%者也稱為液體麥芽糖。酸液化時麥芽糖生成量較酶液化的少，而葡萄糖的生成較多。 （一） 酸液化 酸液化通常是用鹽酸將粉漿調節(jié)到 ,在 140～ 150℃ 加熱 5 min，閃及冷卻中和 ，經此處理后，淀粉得以完全 “糊化 ”和部分水解，從而使料液過濾非常容易。 天然淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉二種淀粉分子單位組成的緊密的結晶體微粒，其中存在著結晶和非結晶區(qū)，很難被酶水解。 （六） 麥芽糖漿用于飲料及乳制品方面應用，由于麥芽糖漿具有溫和適中的甜度，良好的抗結晶性抗氧化性，適中的粘度，良好的化學穩(wěn)定性，冰點低等特性，故在冷飲制品及乳制品行業(yè)得到了廣泛的應用。 結晶狀的麥芽糖醇，具有低吸濕性、高熔點及安定等特性，可 用于高級巧克力、糖果及冰淇淋。 超高麥芽糖漿是以淀粉為原料，淀粉酶液化，及 β 淀粉酶，脫支酶協(xié)同糖化，精制濃宿而成的麥芽糖含量 70%以上的淀粉糖品。 D、用于糕點、面包、烘焙食品等生產過程，可起到防止淀粉老化，保濕性好，延長保質期等作用。在中醫(yī)學中，高麥芽糖漿可 補虛潤肺，主治中虛腹痛，肺燥咳嗽等。另外麥芽糖漿不依賴人體胰島代謝，血糖上升緩慢，且發(fā)熱量低，對心血管病患者、糖尿病人及肥胖者有一定的保健功能【 】 。麥芽糖便是其中之一。煙臺大學文 經 學院 畢業(yè)設計 1 引 言 高麥芽糖漿是 70 年代在國際上出現(xiàn)的一種新型淀粉糖漿，最早生產高麥芽糖漿的國家是日本，日本首先以玉米淀粉為原料經過微生物酶水解生產高麥芽糖漿獲得成功，而后美國也向日本引進了這項技術。 麥芽糖 ,分子式 C12H22O11,是具有發(fā)展前景的低熱值低甜度糖類。 高麥芽糖漿是一種麥芽糖含量高，葡萄糖含量少的中等轉化糖漿，近年來國內外發(fā)展迅速，作為一種用途廣泛的新型食品原料，高麥芽糖漿在食品工業(yè)中有著極其廣闊的應用前景。專家認為，由于高麥芽糖漿具有特殊理化性的新糖質原料，隨著應用研究的不斷深入，尤其是在食品工業(yè)和化學工業(yè)上的應用研究，今后高麥芽糖漿作為糖質原材料的重要性將日益增大。 E、由于高麥芽糖漿滲透壓較高，用于果脯、蜜餞、果醬、果汁罐頭及奶油類食品中具有保質期長、產品口味不易改變等優(yōu)點。 (二 ) 異麥芽糖 異麥芽糖產自葡萄糖，由葡糖淀粉酶催化?？扇〈椭谑称罚ㄈ绫苛埽┲械娜橹饔?，減少油脂用量。 （七） 麥芽糖漿在烘焙行業(yè)中的應用：麥芽糖漿發(fā)酵性糖份較高，在烘焙行業(yè)中有利于食品發(fā)酵；能使烘焙類食品保持水份恒定，松軟可口。當?shù)矸蹜乙杭訜岬?60℃ 時，淀粉顆粒逐漸被破壞，體積膨脹破裂而溶于水，此過程叫做 “糊化 ”，在 “糊化 ”過程中，附著于淀粉的蛋白質也得以分離而凝聚，淀粉只有 “糊化 ”以后，才能被酶作用而水解。但因酸液化無專一性，可使共存的纖維素、蛋白質等一起水解，以致產生 5羥基 2呋喃及無水葡萄糖、色素等副產物，并且生成多量的灰份而影響產品的質量和增加精制費用。 (三 ) 糖化 為了提高麥芽糖產率，糖化時可使用脫支酶，將支鏈淀粉切開，然后用 β—淀粉酶糖化 ,將液化液冷至 60℃ ，用鹽酸調 pH 值 ～ ，并加入一定量的 β淀粉酶，在 55℃ 保溫數(shù)小時后 ,再補加 α淀粉酶，繼續(xù)保溫糖化，直到糖化結束。超高麥芽糖漿的用途不同于一般高麥芽糖漿，主要用于制造純麥芽糖，將其干燥后制造麥芽糖粉，將其氫化后制造麥芽糖醇。 五 原料供應 （一）原輔材料： 原料主要是次玉米淀粉；輔料有以下幾種：淀粉酶、糖化酶、酸、堿、活性炭等。淀粉乳濃度不宜過高或過低。 1 作用原理 耐高溫 α淀粉酶是一種內切淀粉酶，能隨機水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的 α1，4 葡萄糖苷鍵。 3. 熱穩(wěn)定性 煙臺大學文 經 學院 畢業(yè)設計 9 細 菌淀粉酶在 60℃ 以下較為穩(wěn)定，最適作用溫度 6070℃ ，在 7090℃ 之間，隨著溫度的升高，其反應速度加快，但失活也加快，適用于最高達 90℃ 的液化過程。特別是噴射式液化，料液與蒸汽的接觸、混合是在噴射器內瞬間完成的，并通過在高溫下短時間的停留達到徹底糊化的目的。本項研究采用的就 是雙酶糖化方法，即β一淀粉酶和普魯蘭酶的坍同作用糖化法。所以，如要生產 55%以上的高麥芽糖漿，就必須同時使用脫支酶，以能切 開淀粉分子中的 α1， 6葡萄苷鍵，達到更深層的水解。然后料液進入真空閃急冷卻系統(tǒng)降溫到 53 度保溫 【 】 ，同時將 PH值降到 ，加入β一淀粉酶和普魯蘭酶，糖化到終點后，將料液噴射加熱并降溫到 60 度滅酶，首先用過濾機除渣過濾，再升溫到 80℃，加入舊活性炭脫色半小時，進行脫色過濾，然后將糖液進行二次脫色（溫度下到 75℃， 可不加溫），脫色后換熱降溫到 40℃離交。 7．過濾基本要點及順序： （除渣過濾） A、過濾前將料液冷卻至 60℃。 I、過濾洗滌后，用壓縮空氣將濾渣吹干。 脫色設備應選用脫色罐，脫色柱處理量少且不能與脫色劑充分接觸?；钚蕴康脑偕鷹l件，用氫氧化鈉做洗滌劑，解析吸附的色素，用鹽酸溶液做再生劑解析吸附的鈦離子洗脫劑和再生劑的濃度效果差，濃度高效果增加不明顯，生產上一般用 24%的氫氧化鈉溶液和 24%鹽酸溶液。 六 蒸發(fā)器的選擇 （一） 離心式薄膜蒸發(fā)器，通過離心使料液分布成 ~1mm 的薄膜，在通過錐形盤加熱面被蒸發(fā)濃縮。所以選用多效降膜 蒸發(fā)器。活性炭用量不是越多越好，因為活性炭也含有鈣鐵鎂等雜質，用量過多反而使系統(tǒng)內雜質增多，一般用量在 %（ w/v），舊炭可適當增加約為 1~%（ w/v） . 離子交換前料液溫度要從 75 下降到 40℃然后才能進行離子交換。鈉型強酸性陽樹脂，可用 10%NaCl 溶液再生，用藥量為其交換容量的 2 倍（用 NaCl量為 117g/l 樹脂）；氯型強堿性樹脂，主要以 NaCl 溶液來再生，但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機物溶解出來，故通常用含 10%NaCl+%NaOH 的鹽堿液再生，常規(guī)用量為每升樹脂用 150~200g NaCl，及 3~4g NaOH。 b、糖液（ 20%）電導率≤ 50us/cm2。二效真空度 蒸發(fā)溫度 76℃，即使壓強下降 使冷卻水形成二次蒸汽。 ：色澤：淡黃微明。 二 原料液衡算 糖化滅酶后糖液濃度為 30%左右 則可算得每天處理糖液量為 500 （ 1+）247。 20= 水洗時用 4BV的水，水洗一小時，故用水量為： 4= 再生交換量為總交換量的 70%，工作交換量為再生交換量的 60%。 以及物料衡算的結果選擇符合工藝要求，保證生產的質量和體現(xiàn)生產水平的設備。脫色罐使用的鋼材料體積為（ 1個）： V 鋼材 = 5 8 6 103+247。材料：濾板濾框支架為灰鑄鐵，壓緊螺桿及主梁為碳鋼。 設定脫色罐的 H： D=： =π 247。 流量 : 095 m3/h 壓力 : 粘度 : 溫度 : 1500C 表 E 系列螺桿泵 偏心螺旋轉子泵 E 級數(shù) 4 系列 R 規(guī)格 1024 軸封 P 材料組合 W201 （二） 車間為連續(xù)生產，原料液 噸，則 。 20= 共 8 個交換柱，所用樹脂體積為， 16= m3 則根據(jù)設計，選用以下型號為 SJD100/15 的交換柱 （ 宜興市鷹鵬水處理設備有限公司 ） 選用離子交換柱如下 表 離子交換柱 項目 SJD100/15 公稱直徑 DN mm Φ1000 產水量 M3/h 15 設備材質 鋼襯膠 工作壓力 MPa ≤ 工作溫度 ℃ 540 樹脂高度 m 樹脂 體積 m3 石英砂體積 m3 設備質量 Kg 1457 六 三 效降膜蒸發(fā)器 進料 噸得產品 500 噸 所以蒸發(fā)去水： = 噸 每小時量： 247。 = 設計填充系數(shù) ，設 H:D=:1 所以有 247。43261032 = + = 質量為： 7850 = 2442kg 十 板式換熱器 換熱器 ：工藝上需要兩臺 離子交換前，料液量為 噸 /天，為連續(xù)生產，所以每小時流過板框換熱機的量為： 247。對高麥芽糖漿這一產品有了初步的了解。在設計過程中完成了工藝流程圖、車間平面布置圖，立方圖，以及設備一覽表。同時也十分感謝同學們的幫助，在設計中我們一起討論研究相互幫助 通過互相研究和交流，讓我們 學到了更多的知識，豐富了很多我們實際練習的經驗，也更鍛煉了我的資料查閱能力和總結能力。 最后，我要感謝評閱我 設計 的老師和答辯委員會的全體老師們，感謝你們在百忙之中參加我的 學 士 畢業(yè)設計 答辯 ，并對設計進行指導。在這一過程中加強了知識的靈活運用，對所學的理論知識利用的到實踐中做了以此初步的練習。酶法生產淀粉糖在目前市場上是較為成熟的一種生產方法，在國內已有一些較為成功的工廠在進行高麥芽糖漿的生產。從而提高了板式換熱器的設計溫度，也使板式換熱器適應物料中的含有回春要的顆粒的工況。 儲存罐 使用的鋼材料體積為（ 2個） V 鋼材 =466103+247。 =8475m3 設計 5 個一樣的儲存罐 8475247。24= 噸， ,理應等于泵的傳送量，即泵每小時傳送最多 立方的料液， IS離心泵使用特點有高效節(jié)能、耐高溫結構、泵體采用中心支撐方式，解決了泵在輸送高溫介質時防止高溫下泵組熱膨脹不一致而造成的應力集中以及聯(lián)軸器對中心發(fā)生改變。取整得 D=5m H=7m 由于脫色罐在常壓下生產，整個筒 體以及封頭都選用 6mm 厚的 A3 碳鋼。脫色每班可以完成 2 批生產任務。 247。 設備選型的過程中應以每一個工序的最大處理量為依據(jù) 表 物料 處理 統(tǒng)計表 名稱 數(shù)量 /噸（天） 數(shù)量 /噸（年） 淀粉 270 81000 糖液 191250 糖液含蛋白量 7650 焦糖量和 亞甲基蘭 1587 蒸汽量 20 60000 舊炭 2754 新炭 945 一 糖液儲存罐： 用兩個儲罐，以能處理半天的量為計算，糖液密度以 ，有 半天處理量糖液體積為： 247。 陽離子交換樹脂用 10%NaCl 溶液在生，用藥量 為其交換容量的 2 倍。由于使用舊碳，吸附能力按20%計算，則吸附亞甲基蘭的量為： = 噸 （ ：活性碳吸附亞甲基蘭的能力為 ） 吸附焦糖的量為： = 噸 ﹙ ：活性炭吸附焦糖的能力為 ﹚ 則濾渣： ++= 噸 雜質： += 噸 能量計算：溶液比熱大概可算出： Cp= + = KJ/㎏ .K （溶液濃度基本不變，為 30%） Q＝ MCpΔ t＝（ 612+） 103 （ 8060） = 107kj 所以需要蒸汽： 107247。 。 八 原料的選定 活性炭選用湖南省南縣湘紅活性炭廠的 XH302 型活性炭。散熱量小，特別是二次蒸汽。它通過樹脂的流速一般為 1~2BV/h。 （五）樹脂的選用： 陽離子為了有效除去金屬離子雜質選用大孔強酸性陽離子交換樹脂。生產上一般加炭后攪拌 30 分鐘，攪拌轉速 20~25r/min 即可達到脫色飽和 [2,4,7]。 （二） 刮板式薄膜蒸發(fā)器，適于高粘度，容易結垢的蒸發(fā)濃縮。所以選用離子交換法。 工藝上用兩次脫色，可以很好的去掉色素，也可以提高脫色劑利用率。 9．二次脫色及過濾 ：在二次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入新炭脫色，第一次加溫到 80 度現(xiàn)已經下降到 75℃左右，不用加溫，時脫色 30