【文章內(nèi)容簡介】 要在眾多好氧培 養(yǎng)方案中選擇合適的方案，下列圖表即幾種主要方法的比較。 生產(chǎn)方式 適應(yīng)范圍 特點(diǎn) 曲盤法 1. 專業(yè)戶 2. 一般飼養(yǎng)場 3. 年產(chǎn) 200 噸規(guī)模 手工操作；自產(chǎn)自用；投資少、上馬快；勞動強(qiáng)度大；產(chǎn)量低。 發(fā)酵池法 1. 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 2. 大型飼養(yǎng)場 3. 資金少，勞力充足的縣 4. 年產(chǎn) 1500～ 3000 噸 半機(jī)械法，手工操作占相當(dāng)分量；投資較少；產(chǎn)量較多；建設(shè)周期較短。勞動強(qiáng)度依然較大，難以連續(xù)生產(chǎn)。 發(fā)酵機(jī)法 適于年產(chǎn) 5000噸以上規(guī)模及沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū) 機(jī)械化程度高，可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量較大，勞動強(qiáng)度小，但投資較大，建設(shè)周期較長。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 １７ 不同方案的投資規(guī)模見下表： 生產(chǎn)方式 曲盤法 發(fā)酵池 發(fā)酵機(jī) 起點(diǎn)規(guī)模（噸 /年） 設(shè)備投資（萬元） 投資（萬元 /年） 人工（元 /噸） 估計年利潤（萬元） 200 0. 02 4～ 5 ～ 1500 50 0. 034 15～ 25 5000 160 0. 032 1. 6 50～ 80 由表格中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵池與發(fā)酵機(jī)法投入產(chǎn)出比相近，但發(fā)酵機(jī)法投資規(guī)模要比其他兩種方法高出很多，曲盤法以及發(fā)酵池法最大優(yōu)勢是對廠房要求不高，新建廠房成本低，如原有舊廠房經(jīng)簡單改造即可利用。鑒于產(chǎn)量（ 600 噸 /年） 和減少綜合投資的考慮，培養(yǎng)方案采用發(fā)酵池法。 干燥設(shè)備 干燥設(shè)備 直接影響產(chǎn)品成品質(zhì)量，選擇合適的干燥設(shè)備對于產(chǎn)品的品質(zhì)有直接而關(guān)鍵的影響，同時也在一定程度上影響產(chǎn)品出廠價格。 “直流渦旋加交流往復(fù)式方塊多回路”烘干機(jī)其物料從進(jìn)入干燥機(jī)到出成品縱向經(jīng)過了無數(shù)次的往復(fù)式運(yùn)動，同時橫向又在進(jìn)行著長距離的高速渦旋式運(yùn)動。物料在干燥機(jī)內(nèi)大量的儲存起來、運(yùn)動起來。其物料在干燥機(jī)內(nèi)的總行程最長可達(dá) 8000 米左右；物料在干燥機(jī)內(nèi)的運(yùn)行時間最長可達(dá) 2個小時左右；物料在干燥機(jī)內(nèi)的儲存量最大可達(dá)到十幾噸。 此烘干機(jī)跟 傳統(tǒng)烘干機(jī)相比，此烘干機(jī)在進(jìn)入正常生產(chǎn)后，其被烘干物料與熱風(fēng)的靜態(tài)接觸面積是傳統(tǒng)烘干機(jī)的 倍；其被烘干物料與熱風(fēng)的動態(tài)接觸面積是傳統(tǒng)烘干機(jī)的 6～ 8 倍；且烘干機(jī)內(nèi)熱風(fēng)的流動速度由 米 /秒增加到了 米 /秒，從而大大提高了干燥機(jī)的干燥效率，降低了生產(chǎn)成本。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 １８ 輔助設(shè)備的 確定和論證 混合設(shè)備 按混合容器的運(yùn)動方式不同，混合機(jī)可分為固定容器式和旋轉(zhuǎn)容器式。按混合操作型式，可分為間歇式和連續(xù)操作式。間歇式混合機(jī)易控制混合質(zhì)量，可適應(yīng)粉粒物料配比經(jīng)常改變的情況，因此用得較多。 固定容器 式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：容器固定，旋轉(zhuǎn)攪拌器裝于容器內(nèi)部。它以對流混合為主，攪拌器把粉料從器底移送到容器上部，下面形成的空間被因重力作用而運(yùn)動的粉料所填補(bǔ)，并產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動，如此循環(huán)混合。適用于被混合的各物料物理性質(zhì)差別及配比較大的散料混合操作。 旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的操作是以擴(kuò)散混合為主。它的工作過程是通過混合容器的旋轉(zhuǎn)形式垂直方向運(yùn)動，使被混粉料在器壁或容器內(nèi)的固定抄板上引起折流，造成上下翻滾及側(cè)向運(yùn)動，不斷進(jìn)行擴(kuò)散，以達(dá)到混合的目的。 綜上所述，選用旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)（間歇式）中的雙錐形混合機(jī)。雙錐形混合機(jī)的容 器是由兩個錐筒焊接而成，其錐角有 90℃ 和 60℃ 兩種。雙錐形混合機(jī)操作時，粉料在容器內(nèi)翻滾強(qiáng)烈，由于流動斷面的不斷變化，能夠產(chǎn)生良好的橫流效應(yīng)。它的主要特點(diǎn)是：對流動性好的粉料混合較快，功率消耗低。這種混合機(jī)轉(zhuǎn)速較低，一般約 5～ 20r/min，混合時間約為 5～ 20min，混合量約占容器體積的 50%～ 60%。 在本例設(shè)計中，由于蒸煮設(shè)備采用 NK 罐，在蒸煮的同時可以進(jìn)行混合，故可用 NK 罐代替混合設(shè)備。 粉碎設(shè)備 產(chǎn)品在干燥后需要進(jìn)行粉碎 使產(chǎn)品粒度均勻便于包裝。由于產(chǎn)品是干燥后粉碎而且只需粉碎到一定粒 度即可，粉碎工藝采用干法粉碎。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 １９ 干法粉碎形式很多，但是考慮到需粉碎的物料粒度較大，故 本設(shè)計采用錘式粉碎機(jī)。 錘式粉碎機(jī)的工作原理：利用高速旋轉(zhuǎn)錘頭產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力，以及受錘頭離心力作用沖向內(nèi)壁產(chǎn)生的沖擊、摩擦和剪切力以及顆粒間相互強(qiáng)烈地沖擊、摩擦和剪切等作用力，將物料粉碎成微細(xì)粒子。經(jīng)錘擊式粉碎的物料平均粒度可達(dá) 40 m? 以下，屬于細(xì)粉碎或微粉碎。 錘式粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高，粉碎比大，構(gòu)造簡單，結(jié)構(gòu)極緊湊，輕巧，維護(hù)簡便，修理和更換易損零件較容易，功率消耗較少，產(chǎn)品粒度均勻。同時只要調(diào)節(jié)篩孔大小或篦條縫隙大小即可改變粉碎粒度，因此使粉碎粒度可以在很大范圍內(nèi)變動。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ２０ 第 3 章 工藝 衡 算 單細(xì)胞蛋白飼料生產(chǎn)工藝流程示意圖： 薯渣（含水量為 80%） → 壓濾 （至含水量為 %）→ 配料 → 蒸煮（ ,30min） → 冷卻（至 63℃ ） → 糖化酶糖化（ 4h） → 接種 → 發(fā)酵（ 28℃ ， 3d） → 干燥（至含水 10%） → 粉碎 → 包裝 單細(xì)胞蛋白飼料生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： ⑴ . 麩皮含水量： 13%； ⑵ . 原料配比： 馬鈴薯渣 ： %， 麩皮 ： %， 尿 素 ： %， 磷酸二氫鈉 ： %， 硫酸鎂 ： %； ⑷ . 5 種菌株的最佳配比為啤酒酵母：白地霉：黑曲霉：熱帶假絲酵母：產(chǎn)朊假絲酵母 ＝ 1： 4： 2： 4： 2；； ⑹ . 成品飼料的含水量： 10%. 原料消耗的計算 日投料量的計算 年產(chǎn) 600 噸單細(xì)胞蛋白飼料工廠，每年按 300 個生產(chǎn)日計算 日產(chǎn)量為： 600247。 300＝ 2t/d＝ 2020kg/d 產(chǎn)品含水量為 10%，則每天產(chǎn)品中所含干物質(zhì)： 2020179。 （ 110%） ＝ 1800kg 生料含水 量 為 % 日投生料總重： 1800247。 （ ） % ＝ 分為 2 批投料，每批投料 247。 2 ＝ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ２１ 蒸煮、糖化、培養(yǎng)、接種等工藝物料損失按 2%計，包裝損失按3%計，則投料量為 : 179。（ 1+2%+3%） ＝ 為計算簡便并方便操作，投料量按 1700kg 計。 各工段衡算 薯渣在投料前需要壓濾，只需使用壓濾機(jī)壓濾至含水 %即可 。 原料部分每批投料量： 薯渣 1700179。 %＝ ； 麩皮 1700179。 %＝ ； 尿素 1700179。 % ＝ 磷酸二氫鈉 1700179。 % ＝ 硫酸鎂 1700179。 % ＝ 蒸煮段引起物料質(zhì)量 和含水量 變化的主要因素是蒸汽進(jìn)入物料導(dǎo)致物料質(zhì)量增加。 物料升溫所需要熱量由飽和水蒸汽液化提供，物料 初始溫度 按 18℃計算。物料比熱容 由經(jīng)驗(yàn)公式 C ＝ +179。（ 1－ b） 計算。其中 b 為物料中干物質(zhì)含量，對于本設(shè)計中的物料： b＝ %＝ % C ＝ +179。（ 1－ b） ＝ 179。 %+179。（ %） ＝ (kg178。 K) 物料升溫所需熱量為： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ２２ Q21 ＝ G179。 C179。 (t2t1) ＝ 1700179。 179。 (12118) ＝ 446505kJ 水在 此溫度下汽化熱γ＝ ，進(jìn)入物料的水蒸汽重量為 G21＝ Q/γ ＝ 446505247。 ＝ 203kg 由于蒸煮過程中要進(jìn)行排假壓操作排出部分蒸汽 且有部分熱損失 ，此部分蒸汽 加熱蒸汽量 的 3%計算。 G22＝ G21179。 3% ＝ 203179。 3% ＝ 蒸煮后，生料重變?yōu)? G2＝ G+G21G22 ＝ 1700+ ＝ 含水量 為 （ 1700179。 %+）247。 179。 100%＝ % 3. 糖化工段 物料蒸煮出鍋后要降溫到 63℃ 進(jìn)行糖化，降溫過程中由于是敞開式自然降溫，會蒸發(fā)一定量的水分。此時比熱容 C為 C＝ +179。（ 1－ b） ＝ 179。 (%)+179。 % ＝ (kg178。 K) 有經(jīng)驗(yàn)公式 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ２３ W＝2 )( tI ttGC? ? 63℃ 時，飽和水蒸汽熱含量 I 為 W＝2 )( tI ttGC? ? ＝ 3 5 0 )631 2 1( 8 9 6 ?? ??? ＝ 料重變?yōu)? ＝ 含水量變?yōu)? （ 179。 %）247。 ＝ % 4. 培養(yǎng)工段 培養(yǎng)工段引起物料質(zhì)量和含水量變化的因素主要是接種，其中接種帶入物料的主要是水分，干物質(zhì)含量可認(rèn)為沒有改變。 蒸煮過程中進(jìn)入物料的蒸汽量按總重的 3%計算，培養(yǎng)過程中干物質(zhì)重量變化不計。 接種量為 5%其中 白地霉、黑曲霉以曲種方式接種，帶入物料水分不計，啤酒酵母、熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母以種液方式接入，此三菌種占總接種量的： （ 1+4+2）247。（ 1+4+2+4+2）179。 100%＝ % 由此帶入物料水分為： 5%179。 % ＝ % 接種后物料質(zhì)量變?yōu)椋? 179。 (1+%)＝ 含水量為： 179。（ %+%）247。 ＝ % 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ２４ 此含水量即為物料入池含水量 ，實(shí)際生產(chǎn)中由于操作等多種因素作用可使物料入池含水量有一定波動，實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明生料入池含水量為 %177。 %是符合實(shí)際生產(chǎn)要求的，含水量一旦超出此范圍將可能導(dǎo)致目標(biāo)菌株生長不良。 物料接種后經(jīng) 3天培養(yǎng)，含水量下降至 30%。 此時培養(yǎng)成熟物料重為： 179。（ %）247。（ 130%）