【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 自溶 自溶就使酵母細(xì)胞自發(fā)破裂。根據(jù)資料，自溶前應(yīng)調(diào)整酵母泥濃度為 9%，還要加入酵母懸液質(zhì)量 %的木瓜蛋白酶。將溫度提高到 55℃，由于此溫度超過(guò)了酵母生存的適宜溫度，酵母會(huì)發(fā)生自溶現(xiàn)象。酵母本身含有的一系列酶類(lèi)可以分解酵母裂解產(chǎn)物，加入木瓜蛋白酶可以更加有效分解酵母裂解后釋放出的蛋白質(zhì)，使之更易被吸收。 4 離心分離 3 此步是為了將酵母自溶釋放的提取物與酵母細(xì)胞壁分離，采用蝶式離心分離機(jī)。上清通過(guò) 泵 7泵入濃縮器，沉淀由于量少可直接人工裝入干燥器。 濃縮 此步是為了將離心得到的上清濃縮，得到含水 33%左右的酵母膏。采用三效降膜蒸發(fā)器，可在低溫下將水分蒸發(fā)，有效保護(hù)酵母膏中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 包裝 1 將濃縮器中的酵母膏包裝成成品。使用膏體灌裝機(jī)，可快速包裝成成品。 干燥 此步是為了將離心分離 3 中得到的沉淀干燥。沉淀中絕大部分是酵母細(xì)胞壁，也有少量的未自溶的酵母細(xì)胞。采用噴霧干燥器。 包裝 2 將干燥器中的酵母胞壁粉包裝成成品。采用粉劑包裝機(jī)，可快速精確包裝。 包裝 3 將啤酒 罐中的回收就包裝成成品啤酒出售。 工藝計(jì)算 年產(chǎn) 90000 噸啤酒的酵母泥深加工，已知每生產(chǎn) 100 噸啤酒可得 噸酵母泥（含啤酒 50%，酵母細(xì)胞含水 80%）。 全年深加工酵母泥 90000247。 100 =1350 噸。 全年生產(chǎn) 300 天。 每天可處理啤酒 90000247。 300=300 噸。 5 每天深加工酵母泥 1350247。 300= 噸。 綜上，每天處理一批次共 噸酵母泥。 加工過(guò)程中各步的損耗如下表。 表 1 物料耗損表 項(xiàng)目 損耗率 稀釋罐 % 過(guò)濾 % 脫苦罐 % 自溶 % 自溶罐 % 濃縮器 % 干燥 5% 包裝 2% 總計(jì) % 1) 酵母泥質(zhì)量 = 噸， 2) 可回收啤酒質(zhì)量 = 50%= 噸 3) 固形物質(zhì)量 = 50%= 噸 4) 含有酵母干物質(zhì)質(zhì)量 =（ 180%） = 噸 1 1) 上清質(zhì)量 = 50%= 噸 2) 固形物質(zhì)量 = 50%= 噸 3) 上清進(jìn)入啤酒罐，經(jīng)包裝 3成為啤酒成品 4) 上清經(jīng)過(guò)啤酒罐有 %損耗，出啤酒罐時(shí)上清質(zhì)量 =（ %） =噸 5) 經(jīng)包裝機(jī)損耗 2%，可得成品啤酒質(zhì)量 =（ 12%） = 噸 1) 根據(jù)資料，加 5 被體積水稀釋效果較好 2) 由于固形物中絕大部分是酵母細(xì)胞，而酵母細(xì)胞含水 80%，因此固形物的密度 6 可以近似等于水 3) 加水質(zhì)量 =固形物質(zhì)量 5= 5= 噸 4) 酵母懸液質(zhì)量 =+= 噸 5) 經(jīng)過(guò)稀釋罐損耗，固形物質(zhì)量 =（ %） = 噸，水質(zhì)量 =（ %） = 噸，酵母懸液質(zhì)量 = 噸 1) 80 目篩過(guò)濾后， 可以將固形物看作純酵母 2) 酵母質(zhì)量 =（ %） = 噸 3) 水質(zhì)量 =（ %） = 噸 4) 酵母懸液質(zhì)量 =+= 噸 5) 濾出物質(zhì)量 == 噸 6) 其中含有固形物質(zhì)量 = %= 噸 2 離心后，濾出水質(zhì)量 = 噸（進(jìn)入儲(chǔ)水罐） 酵母質(zhì)量 = 噸 1) 根據(jù)資料，脫苦前將酵母懸液濃度稀釋為 20% 2) 稀釋后酵母懸液質(zhì)量 =247。 20%= 噸 3) 加水量 == 噸（此部分水由上步離心分離出的水提供） 4) 脫苦前酵母懸液質(zhì)量 %的碳酸氫鈉，加入量 = %= 噸 5) 加入碳酸氫鈉后酵母懸液總質(zhì)量 =+= 噸 6) 經(jīng)過(guò)脫苦罐損耗后，固形物質(zhì)量 =（ %） = 噸，水 +碳酸氫鈉 =（ + ）（ % ） = 噸 ， 酵 母 懸 液 總 質(zhì) 量=+= 噸 1) 根據(jù)資 料，自溶前將酵母泥濃度調(diào)整為 9%的酵母懸液 2) 已知固形物質(zhì)量 噸， 9%酵母懸液總質(zhì)量 =247。 9%= 噸，加水 7 量 == 噸 3) 根據(jù)資料，自溶前加入酵母懸液質(zhì)量 %的木瓜蛋白酶，加酶量 =%= 噸，酵母懸液總質(zhì)量 =+= 噸 4) 根據(jù)資料，自溶時(shí)，有 %的細(xì)胞不能自溶，不能自溶的酵母質(zhì)量 =%= 噸，可以自溶的酵母質(zhì)量 =（ %） = 噸，又已知酵母細(xì)胞含水 80%，則溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量 =（ 180%） = 噸 5) 自溶完成后，進(jìn)入離心機(jī)，經(jīng)過(guò)自溶罐的損耗 % 6) 因此出罐時(shí)酵母懸液質(zhì)量 =（ %） = 噸 7) 其中自溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量 =（ %） = 噸，不能自溶的酵母質(zhì)量 =（ %） = 噸 3 1) 已知酵母細(xì)胞壁占酵母干物質(zhì)質(zhì)量的 20%，因此上步?jīng)]有自溶的酵母細(xì)胞以及自溶后破裂的細(xì)胞壁將沉淀下來(lái) 2) 上清液中酵母提取物質(zhì)量 =（ 120%） = 噸 3) 沉淀質(zhì)量 = 20%+= 噸 4) 上清液總質(zhì)量 == 噸 5) 上清液中水的質(zhì)量 == 噸，酵母提取物濃度 =% 1) 將上清液濃縮為含水 33%的酵母膏，已知酵母提取物質(zhì)量 噸，酵母膏質(zhì)量 =247。（ 133%） = 噸，蒸發(fā)掉的水量 == 噸 2) 經(jīng)過(guò)濃縮器如同經(jīng)過(guò)罐 體，損耗 % 3) 出濃縮器的酵母提取物質(zhì)量 =（ %） =，酵母膏質(zhì)量 =（ %） = 噸 1 因?yàn)榻湍父嘤幸欢ㄕ承?，所以包裝時(shí)會(huì)損失 2%，則得到成品酵母膏質(zhì)量 =（ 12%） = 噸，其中酵母提取物質(zhì)量 =（ 12%） = 噸。 8 1) 將離心分離 3 中得到沉淀加入干燥器干燥， 2) 沉淀中酵母細(xì)胞壁質(zhì)量 噸，酵母細(xì)胞質(zhì)量 噸（含水 80%） 3) 需要蒸發(fā)的水 = 噸 4) 根據(jù)資料干燥損耗 5%，得到酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量 =（ 15%） +（ 180%）（ 15%） =+= 噸 2 1) 由于產(chǎn)物是粉狀物質(zhì)，包裝時(shí)會(huì)損失一部分，根據(jù)資料包裝損耗率 2% 2) 得到成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量 =（ 12%） = 噸 3 1) 出啤酒罐時(shí)，存在 %的損耗，進(jìn)入包裝機(jī)的啤酒質(zhì)量 =（ %） =噸 2) 包裝時(shí)存在 2%的損耗，成品啤酒質(zhì)量 = 噸 1) 啤酒得 率 =得到成品啤酒質(zhì)量 247。處理前酵母泥質(zhì)量 100%=247。 100%=% 2) 酵母膏得率 =成品酵母膏質(zhì)量 247。首次離心固形物質(zhì)量 100%=247。 100%=% 3) 酵母提取物得率 =成品酵母提取物質(zhì)量247。酵母干物質(zhì)質(zhì)量 =247。 100%=% 4) 酵母細(xì)胞壁粉得率 =成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量247。酵母干物質(zhì)質(zhì)量 =247。=% 5) 酵母干物質(zhì)總得率 =酵母提取物得率 +酵母細(xì)胞壁粉得率 =%+%=% 6) 酵母泥深加工總得率 =（回收得到啤酒質(zhì)量 +成品酵母膏質(zhì)量 +成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量）247。加工前酵母泥質(zhì)量 =（ ++）247。 100%=% 7) 廢物得率 =振蕩篩濾出固形物質(zhì)量247。加工前酵母泥質(zhì)量 100%=247。 100%=% 9 熱量傳遞流程圖 圖 2熱量傳遞流程圖 熱量衡算 由于長(zhǎng)沙全年氣溫變化大，根據(jù)資料，可將長(zhǎng)沙全年分為兩個(gè)時(shí)期：炎熱季（平均氣溫 26℃）和寒冷季（ 平均氣溫 13℃），兩季各占全年生產(chǎn)天數(shù)一半。 將熱量衡算也分為兩部分，第一部分是炎熱季的計(jì)算，第二部分是寒冷季的計(jì)儲(chǔ)水罐 沉淀 室溫 噴霧干燥 ，室溫 離心分離 1 稀釋罐稀釋 80 目振蕩篩過(guò)濾 離心分離 2 脫苦罐脫苦 攪拌 30min 自溶罐自溶 55℃，20h 滅酶 85℃， 10min 冷卻至室溫 離心分離 3 真空濃縮 水，室溫 室溫 酵母泥 室溫 水，室溫 酵母懸液 室溫 酵母懸液 室溫 成品 1，室溫 成品 2，室溫 10 算。 選取每天一批次物料作為計(jì)算基準(zhǔn)。 各步加水時(shí)的水溫近似等于當(dāng)季的平均氣溫。 酵母泥以及酵母泥懸液的比熱容近似等于水的比熱容。 罐體傳熱時(shí)損失 5%。 以室溫 26℃為基準(zhǔn)，水比熱容 =（ Kg?℃） ,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。 ,100℃水的汽化潛熱 = KJ/ kg。 ,26℃水的汽化潛熱 = KJ/ kg。 攪拌器功率 15kW/h。 罐體熱損耗 5%。 脫苦前，物料以及設(shè)備均在常溫下，無(wú)熱量進(jìn)出。 1) 需要攪拌 2) 每小時(shí)攪拌熱 Q=P 3600η =15 3600 92% = 104kJ 3) 脫苦期間攪拌 小時(shí) 4) 攪拌熱 Q 攪 =Q/2= 104kJ 1) 自溶時(shí)需要加熱攪拌 2) 攪拌 20h 3) 攪拌熱 Q， 攪 =15 20 3600 92% = 105kJ 4) 物料升溫所需熱量 Q 溶 =G C △ t1 = 103 （ 5526） = 106kJ 5) 由于罐體存在熱損耗 11 6) 因此加熱物料實(shí)際所需熱量 Q 需 =（ Q 溶 Q， 攪 ） /95% =( 105) /95% =2 106kJ 7) 加熱罐體所需熱量 Q 罐 =G 罐 C 罐 △ t1 =20700 （ 5526） = 105kJ 8) 自溶過(guò)程罐體放熱 Q 散 =Fα T（ tWtα ）τ =（ 8+ 55）（ 5526） 20 3600 = 106kJ 9) 自溶過(guò)程總需熱量 Q1=Q 需 + Q 罐 + Q 散 =(2++) 106 = 106kJ 1) 需要加熱攪拌 2) 攪拌熱 Q， 攪 =15 600 92% = 103kJ 3) 物料升溫所需熱量 Q 滅 = G C △ t2 = 103 （ 8555） =3 106kJ 4) 由于罐體熱損耗 5)