噸菠蘿蛋白酶提取工廠初步設(shè)計(編輯修改稿)
2025-06-12 18:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 酶膏 超濾脫鹽 冷凍干燥 成品 年產(chǎn) 10 噸菠蘿蛋白酶提取工廠初步設(shè)計 6 超濾法提取菠蘿蛋白酶的主要工藝操作包括： ①壓榨。將菠蘿下腳料洗凈，用壓榨機(jī)壓出汁液，加入 ％苯甲酸鈉防腐，迅速過濾除雜質(zhì)?？刹捎脡簽V法或離心法去雜質(zhì)。 ②超濾濃縮。將澄清液在管式超濾設(shè)備中進(jìn)行濃縮，使體積濃縮至原體積的 1/5。 ③沉淀。將濃縮液降溫至 0~4℃，邊攪拌邊加入 20 ℃的 95％乙醇，直至混合液中乙醇濃度為 50％，靜置，使酶沉淀，移出上清液，即得濕 酶。 ④干燥。將濕酶在 0℃下減壓干燥或冷凍真空干燥即得菠蘿蛋白酶精品。 超濾法生產(chǎn)工藝和操作比較復(fù)雜，且設(shè)備一次性投資大。超濾濃縮后的濃縮液若再用高嶺土吸附法或者單寧沉淀法提取，由于菠蘿汁濃縮液僅是菠蘿原汁的1/5，可大大節(jié)約其他輔助原料的用量，總生產(chǎn)成本減少，且產(chǎn)品質(zhì)量好，純度高，酶活力高，酶活總回收率高，對環(huán)境造成污染程度減少，環(huán)境投資減少，經(jīng)濟(jì)效益明顯比傳統(tǒng)工藝好。 超濾濃縮后的濃縮液用有機(jī)溶劑沉淀法提取精酶，由于需要低溫使生產(chǎn)成本上升，但產(chǎn)品質(zhì)量、純度、酶活都優(yōu)于前者，是菠蘿蛋白酶升級換代的新工藝，綜合考慮本項目選用超濾法提取菠蘿蛋白酶。 工藝要求： 原料的預(yù)處理 (1)將運(yùn)來的新鮮菠蘿渣攪碎，用錘式粉碎機(jī)打碎。 (2)將攪碎的菠蘿渣進(jìn)行壓榨，直接用連續(xù)榨汁機(jī)進(jìn)行原料的再攪碎和榨汁。 果汁過濾 （ 1）粗過濾：用袋式過濾機(jī)過濾。 （ 2）一次過濾：用泵將榨好的果汁泵送到一級臥式過濾機(jī)進(jìn)行過濾。 （ 3）二次過濾：將一級過濾的濕渣泵送到二級過濾機(jī)進(jìn)行二次過濾，過濾濾出的濕渣在進(jìn)行多次循環(huán)過濾，直到出汁量少于二級過濾初次出汁量的 40%。濾液與一次濾液混合 。加入濾液體積 %苯甲酸鈉或者焦亞硫酸鈉作防腐劑，攪拌 10~15min,泵送至儲罐。 去除重金屬離子 （ 1）配制螯合劑：濃度為 13%的 EDTA2Na:按照 100g 溶液里含EDTA2Na13g 的比例放大配制。 （ 2）冷卻：往濾液儲罐冷卻管中通入冷凍水，攪拌濾液，直到濾液溫度為4 攝氏度。 （ 3）沉淀：加入濾液體積 %EDTA2Na 螯合劑去除濾液里的重金屬離子，靜置 ~1h。 （ 4）離心，過濾：將除去重金屬離子的濾液用泵泵送至板框過濾機(jī)進(jìn)行固液分離。 在將清濾液泵至儲罐。通冷凍水冷卻至 5℃。 濃縮 （ 1）一次濃縮 :用泵泵至管式超濾膜過濾機(jī)進(jìn)行過濾，先用截留分子量為100K 的膜脫去水分及有機(jī)小分子。過濾出的清液可以直接飲用，作為果汁生產(chǎn)添加用，外賣給果汁飲料生產(chǎn)廠家。濃縮液泵至儲罐。 （ 2）二次濃縮 :用泵講一次濃縮液泵至二次濃縮的超濾機(jī)，用截留分子量為10K 的膜過濾掉水分及有機(jī)小分子。過濾出的清液同一次濃縮處理。 年產(chǎn) 10 噸菠蘿蛋白酶提取工廠初步設(shè)計 7 （ 3）以上操作的壓力在 250kPa~300kPa 之間。為了提高酶的回收率及合理的鹽析蛋白濃度，選擇濃縮后酶濃度 為 ％～ ％。 （ 4）將二次濃縮液泵至儲罐，通冷卻水冷卻到約 20℃。 層析 用濃度為 30%的硫酸銨來沉淀酶，往濃縮液中直接加入硫酸銨固體，按照濾液體積加入相應(yīng)比例的硫酸銨固體，使濾液中硫酸銨的飽和度為 30%，邊加邊攪拌，攪拌速度要溫和有規(guī)則，避免產(chǎn)生泡沫，靜置 6~8h。靜置后，用管式離心機(jī)離心分離酶，廢液排走回收。得到粗酶膏。 將粗酶膏用水制成懸浮液，再用截留分子量為 10K 的膜進(jìn)行脫鹽。 干燥 將脫鹽后的酶膏液進(jìn)行真空干燥，在 真空度為 200Pa，溫度為 10℃ 的條件下干燥。 包裝 自動包裝機(jī)包裝。 紙板桶包裝 ,內(nèi)襯透明塑料袋 ,凈重 25 公斤 /桶 。 成品儲存 推薦存放在陰涼干燥的地方 ， 相對濕度低于 60%， 溫度低于 25℃， 保存期12 個月 ； 5～ 15℃ 陰涼、低溫、干燥環(huán)境下保存期為 24 個月。 最好遠(yuǎn)離有異味物質(zhì)存放。 質(zhì)量檢測 酶活測定，用分光光度法測定。 菠蘿生產(chǎn)通常有 4 個采收季節(jié)：春果， 4～ 5 月成熟；夏果， 6～ 7月成熟；秋果， 10～ 11月成熟；冬果， 12 月～翌年 1 月成熟。 可見幾乎全年都有 原料供應(yīng)。 （ 1）本項目是年產(chǎn)十噸的菠蘿蛋白酶工廠，其中酶的收率計為 80%，菠蘿汁含酶量為 %，菠蘿下腳料的出汁率為 50%， 苯甲酸鈉 和 EDTA 的添加量均為 % 可計算出： 原需酶量 10247。 80%＝ 菠蘿汁 247。 %＝ 12500t 下腳料 12500247。 50%=25000t 所需 EDTA 12500 %＝ 所需 苯甲酸鈉 12500 %＝ （ 2）按照全年持續(xù)生產(chǎn)，實(shí)行兩班倒，以 300 工作日計。 每天產(chǎn)酶 10247。 300= 每天需菠蘿汁 12500247。 300= 每天處理下腳料 25000247。 300= 每天需 EDTA 247。 300= 每天需 焦硫酸鈉 247。 300= （ 3）硫酸銨的用量 查資料確定使用飽和度為 30%的硫酸銨沉淀菠蘿蛋白酶。菠蘿汁中的硫酸銨的初始飽和度為 0，欲達(dá)到 30%的飽和度，經(jīng)查表，在 25℃ 時，每 1m3 需要添加固體年產(chǎn) 10 噸菠蘿蛋白酶提取工廠初步設(shè)計 8 硫酸銨 176 千克。 菠蘿蛋白酶的最佳鹽析濃度為 %%，而本項目中利用超濾濃縮，其中 100K 膜的濃縮倍數(shù)為兩倍， 10K 膜的濃縮 倍數(shù)為 5 倍，而原菠蘿汁酶含量為 %，濃縮后濃度為 1%，達(dá)到鹽析要求。 即每年需要硫酸銨 12500 1／ 10 =220t 每天需要硫酸銨 220247。 300= 項目 指標(biāo) 每天用量 (t) 每年用量（ t） 菠蘿下腳料 25000 EDTA % 焦硫酸鈉 % 硫酸銨 30% 220 根據(jù)工藝流程和物料衡算選擇以下設(shè)備。 錘式破碎機(jī) 錘式破碎機(jī)具有 較大的 破碎 能力 ，產(chǎn) 品粒度均勻等特點(diǎn)。錘式破碎機(jī)主要是靠沖擊作用來破碎物料的。破碎過程 ： 物料進(jìn)入破碎機(jī)中，遭受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而破碎，破碎了的物料，從錘頭處獲得動能，從高速沖向架體內(nèi)擋板，篩條，與此同時物料相互撞擊，遭到多次破碎，小于篩條之間隙的物料，從間隙中排出，個別較大的物料，在篩條上再次經(jīng)錘頭的沖擊，研磨，擠壓而破碎，物料被錘頭從間隙中擠出。從而獲得所需粒度的產(chǎn)品。 每天需要處理菠蘿渣 ，每天處理 14 小時，每小時約需處理 。而設(shè)備因清洗維修等需要將利用率視為 85%， 所需要的設(shè)備生產(chǎn)能力為： 247。85%=，可 選 一下 錘式破碎機(jī) 1 臺。主要參數(shù)見表 表 錘式破碎 機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 型號規(guī)格 給料粒度 (mm
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