【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法在中藥的提取過程中，也具有較好的提取效果。在香菇多糖提取中也又較好效果，謝紅旗等 [10]采用中性蛋白酶酶解法提取香菇中多糖，即在水提香菇多糖前，先用中性蛋白酶處理香菇粗粉，通過實(shí)驗(yàn)確定最佳的酶解工藝條件：酶解溫度 50℃，酶解 ，酶解時(shí)間 60 min，酶與香菇粗粉配比為 ∶ 100。與傳統(tǒng)工藝相比，提取率提高了 40%以上，多糖中雜質(zhì)蛋白質(zhì)的含量降低了 50%。馬長清等 [11]分別用纖維素酶水解法和單純熱水水解法對(duì)香菇柄和香菇蓋中的多糖進(jìn)行提取，表明纖維素酶水解法比熱水提取法得到的香菇多糖提取率高，香菇柄加酶的提取液中多糖的含量比不加酶的增加 54%，香菇蓋增加 44%，提取香菇柄中多糖的最佳條件是：水解溫度 45℃，水解時(shí)間 6h，水解酶濃度 %，水解液 pH 值加酶時(shí)為 ，不加酶為 。 隨著香菇的不斷廣泛應(yīng)用，又出現(xiàn)了一些新的提取方法，使人們對(duì)香菇的研究也邁出了一大 步，諸多新的提取方法被各研究者所研究，都取得可喜的成果，如： XXX[12]研究了以香菇為原料，利用超濾膜分離裝置進(jìn)行香菇多糖的提取分離，并建立了香菇多糖提取液超濾過程修正凝膠極化模型，這種工藝香菇多糖的提取率可達(dá) %，多糖粗品含量在 90%以上。研究表明，膜分離技術(shù)在香菇多糖的提取中具有很大的優(yōu)越性。 黃桂萍等 [13]用微波技術(shù)從香姑中提取香菇多糖。并通過改變輻射功率、輻射時(shí)間及提取次數(shù)等條件對(duì)多糖提出取率的影響進(jìn)行了研究，得出最佳的提取條件 (料液比 lg： 20ml，微波輻射功率 50%，輻射時(shí)間 ， 提出取次數(shù) 2 次 )。該方法與傳統(tǒng)提取方法相比時(shí)間短、節(jié)省能源、產(chǎn)品提取率高等優(yōu)點(diǎn)。 念保義等 [14]研究了香菇多糖的超聲提取、超濾分離及工藝路線的改進(jìn)。結(jié)果表明：超聲提取能提高香菇多槍的提取率、縮短提取時(shí)間、減小料液比和降低提取液的粘度，而提取液粘度的降低有利于超濾分離降低濃差極化的影響，提高處理量。其主要指標(biāo)是水浸提 2h，料液比為 l： 15(體積比 )，超聲功率為 80W，處理時(shí)間為 13min，多 糖 的提取率達(dá) %。充分說明超聲波不僅強(qiáng)化整個(gè)提取過程，而且強(qiáng)化超濾分離過程，減少負(fù)荷、降低生產(chǎn)成本。 綜上所述， 香菇多糖提取工藝中，涵蓋了各種新的提取方法，其中水提醇沉法研究的比較成熟，也比較經(jīng)典，在目前國內(nèi)的小型規(guī)?；a(chǎn)中已經(jīng)得到應(yīng)用。有些新的提取方法都處于理論階段，對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用還有待于科學(xué)研究者進(jìn)一步研究，這也是研究多糖工藝生產(chǎn)亟待解決的一個(gè)問題，對(duì)于本工藝設(shè)計(jì)，則采用了比較經(jīng)典的水提醇沉法提取多糖。 香菇多糖的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 香菇多糖的開發(fā)現(xiàn)狀 近幾年，隨著我國香菇多糖行業(yè)的發(fā)展，香菇多糖生產(chǎn)核心技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。技術(shù)的優(yōu)劣直接決定企業(yè)香菇多糖產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 力 。 目前所采用的提純香菇多糖先進(jìn)方法多為實(shí)驗(yàn)室研究方法，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，而且在 香菇多糖舊生產(chǎn) 中 工藝周 比較 期長，提取多糖含量低， 實(shí)際生產(chǎn)中規(guī)模化程度并不高，這就 制約著該 產(chǎn)品 的發(fā)展。 香菇多糖發(fā)展趨勢(shì) 由于香菇多糖是一種免疫促進(jìn)劑，具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。這對(duì)于如今生活在節(jié)奏生活中人們帶來了諸多好處，健康的生活是現(xiàn)在社會(huì)的一種必然方式，所以研究香菇多糖的產(chǎn)品、發(fā)展多糖生產(chǎn)工藝技術(shù)具有很廣闊的發(fā)展前景，香菇多糖制劑與飲品 將成為香菇多糖的主導(dǎo)產(chǎn)品，也將成為以后多糖產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。主要表現(xiàn)在一下幾點(diǎn)： 1．香菇屬于擔(dān)子菌綱傘菌科，是提取香菇多糖的原料，它香氣沁脾，滋味鮮美、營養(yǎng)豐富、保健效果顯著，享有植物頂峰和健康食品的美稱。我國香菇產(chǎn)量高，占全球總產(chǎn)量的 80%左右。據(jù)了陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 63 頁 解，目前全球香菇總產(chǎn)量為 10 萬 t 左右，其中我國約占 8 萬 t、日本 、韓國 萬 t、美國和加拿大等國占 萬 t。香菇生產(chǎn)是一種可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在我國制備香菇多糖具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。 2．采取醇析提取法、酶解提取法等方法制取香菇多糖，生產(chǎn)過程中不加 入、也不產(chǎn)生有害物質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量符合綠色食品（飲品）的要求，也符合 1994 年 10 月 25 日美國國會(huì)正式通過的《食用品補(bǔ)充法令》對(duì)食物補(bǔ)充品成分的要求，我國的香菇多糖已被美國 FDA（食品及藥物管理局）批準(zhǔn)可作為保健食品進(jìn)入美國市場(chǎng)。 3．酶解提取法是一種先進(jìn)的生化方法，具有高效、安全、節(jié)能、得率高、污染少等特點(diǎn)，已被應(yīng)用于多種植物有效成分的提取，是近年來發(fā)展較快的綠色新工藝，但是酶容易失活，對(duì)溫度等因素要求苛刻，在應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中還有待于進(jìn)一步研究。 4．生產(chǎn)中所用的水、乙醇等都能回收利用；提取香菇多糖后的殘?jiān)?，將其磨成粉是非常好的食用纖維素。因此，本生產(chǎn)工藝無“三廢”排放，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。 5．香菇多糖具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效，香菇多糖是膳藥兩用物質(zhì)，是一種有益于人類的環(huán)境友好產(chǎn)品。 目前國內(nèi)外利用香菇多糖的現(xiàn)狀 目前我國香菇出口競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手首推韓國，盡管韓國香菇產(chǎn)量低，但是質(zhì)量好、商品量大，在國際市場(chǎng)上極富競(jìng)爭(zhēng)力。近年來，韓國以 65％的高關(guān)稅阻止我國香菇進(jìn)入其市場(chǎng)，“入世”后韓國將不再采取排他條件，其稅率必然大大降低乃至取消，有 利于我國香菇的出口。日本雖然產(chǎn)量大于韓國，可是受我國香菇?jīng)_擊較大，日本已從生產(chǎn)大國、出口大國變?yōu)楫a(chǎn)量逐年遞減的進(jìn)口大國?！叭胧馈焙?，其目前 20％的多種進(jìn)口稅也將調(diào)低，對(duì)我國更為有利。然而，面對(duì)“入世”我國香菇產(chǎn)業(yè)也面臨挑戰(zhàn)。所以我們要利用香菇深加工這方面優(yōu)勢(shì)去和國際競(jìng)爭(zhēng)。在國際上“崇尚天然”的熱潮中，有“山珍”美譽(yù)的香菇極有發(fā)展前途。香菇等食用菌營養(yǎng)豐富，味道鮮美，是低鹽、低糖、低脂肪、高蛋白質(zhì)的首選食品。深加工的方法很多，如用食用菌生產(chǎn)系列調(diào)味品、系列保健食品和系列中藥，以滿足國內(nèi)外市場(chǎng)的需求，進(jìn)一步提高 香菇出口的競(jìng)爭(zhēng)力，鞏固我國在世界上的香菇“盟主”地位。 所以，發(fā)展香菇多糖的生產(chǎn)技術(shù)，是提高我國香菇產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)有效手段。 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 設(shè)計(jì)題目 年產(chǎn) 5 噸香菇多糖的工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) （ 1）廠址及氣象資料 ①廠區(qū)位置： 陜南地區(qū)某地 ②地勢(shì)： 廠區(qū)地勢(shì)平整 ③氣溫： 最高溫度 38℃ 最低溫度 2℃ 平均溫度 18℃ （ 2）原料： 香菇 （ 3）產(chǎn)品： 香菇多糖 （ 4）產(chǎn)量： 5 噸 /年 （ 5）工作制度： 三班制 年工作日 300 天 （ 6）乙醇回收車間有關(guān)數(shù)據(jù) ① 發(fā)酵液酒精濃度： 70％（ v） ② 精餾塔操作壓強(qiáng)： ③ 精餾塔進(jìn)料溫度： 30℃ ④ 精餾塔塔頂溫度： ℃ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 63 頁 ⑤ 精餾塔塔釜溫度： ℃ ⑥ 精餾塔進(jìn)料濃度： 32％（ V） ⑦ 精餾塔塔釜產(chǎn)品濃度： % 建廠可行性分析 香菇多糖應(yīng)用價(jià)值 香菇簡(jiǎn)介 香菇（ Lentinus edodes）又稱冬菇、花菇、厚菇、椎茸、香信、香蕈、冬菰、香菰。隸屬于擔(dān)子菌綱、傘菌目、口蘑科、香菇屬。香菇是我國傳統(tǒng)的著名食用菌，在世界上最早人工馴化栽培。香菇營養(yǎng)豐富，味道鮮美，具有很高的保健 及藥用價(jià)值，被視為 “菇中之王 ”，是重要的食用菌和藥用菌。 我國香菇出口貿(mào)易量近 10 年逐漸上升，年遞增率約為 2%，目前中國的香菇年產(chǎn)量為 8 萬噸，在全球 10 萬噸中占有 80%以上，居世界第一位，出口 萬噸，也居世界之首，其次是日本，韓國居第三位。分布在我國浙江、福建、臺(tái)灣、安徽、湖南、湖北、江西、四川、廣東、廣西、海南、貴州、云南、陜西、甘肅等地區(qū)。 （ 1） 香菇的營養(yǎng)價(jià)值 香菇含有的 10 余種氨基酸，其中有異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等7 種人體必需的氨基酸及維生素 B B PP 及礦物鹽和粗 纖維等。 （ 2） 香菇的保健價(jià)值 ① 香菇中含不飽和脂肪酸甚高。除了含有還含有麥角甾醇（ ergosterol）外，還有菌甾醇 (fungi sterol)，尤其所含大量麥角甾醇可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素 D，有增強(qiáng)人體抗疾病和預(yù)防感冒的功效； ② 經(jīng)常食用香菇對(duì)預(yù)防人體缺乏維生素 D 而引起的血磷、血鈣代謝障礙導(dǎo)致的佝僂病有益（特別是嬰兒），可預(yù)防人體各種粘膜及皮膚炎癥； ③ 香菇中還有腺嘌呤（ eriadenine）和膽堿，可預(yù)防肝硬化 和血管硬化； ④ 香菇中又含酪酸氧化酶，有降低血壓的功效 ； ⑤ 香菇中還分離出降血清膽固醇的成分（ C6H11O4N5， C9H11O3N5） 。 香菇多糖的 作用 多糖是近年來研究最為活躍的高分子化合物，真菌多糖由于具有多種生物活性，其研究進(jìn)展則尤為迅速。目前，從各類生物材料中提取的具有生物活性的多糖已成為天然藥物的一個(gè)新來源。香菇多糖為白色粉末狀固體，對(duì)光與熱穩(wěn)定。有吸濕性，香菇多糖中的純多糖含多個(gè)極性基團(tuán) (主要是羥基和其他極 性取代基 )，水溶性一般較好，特別是在熱水中溶解度較大，一般在水中最大溶解度為3mg/mL，也能溶于 ，溶解度可達(dá) 50～ 100mg/mL，難溶于甲醇、乙醇和丙酮等有機(jī)溶劑。香菇多糖具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。 香菇多糖的 需求現(xiàn)狀 由于香菇多糖國際國內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)一路看好，香菇產(chǎn)業(yè)系列開發(fā)潛力大，建立規(guī)范化的現(xiàn)代化加工生產(chǎn)企業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。香菇多糖產(chǎn)品主要應(yīng)用于保健品、臨 床醫(yī)學(xué)等方面，隨著人們對(duì)健康的重視，香菇多糖的各種營養(yǎng)品將受到人們的歡迎。這主要因?yàn)橄愎蕉嗵窃诒＝『蜖I養(yǎng)品方面的諸多優(yōu)勢(shì)，所以研究香菇多糖的產(chǎn)品、發(fā)展多糖生產(chǎn)工藝技術(shù)將帶來巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，有很好的發(fā)展前景。 原材料、動(dòng)力供應(yīng)、交通運(yùn)輸條件及技術(shù)的采用 在陜西南部和四川、甘肅省等地區(qū)，香菇有著大面積的種植，香菇資源是非常豐富的，只要有需求，香菇的種植將會(huì)不斷的擴(kuò)大，將會(huì)促進(jìn)一方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 本廠采用本地電網(wǎng)供電，可以避免為建設(shè)動(dòng)力設(shè)備而增加的額外投資，而且西南部水電資源豐富，可以確保生產(chǎn)的 連續(xù)性。擬建成的廠區(qū)位于漢中經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，交通十分方便，因此能大大減少產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。廠區(qū)建在地下水位 － 15 米的地面上，水源供應(yīng)以本地自來水為主，地陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 63 頁 下水為分輔的綜合供水方式，以確保本廠用水的需要。 本設(shè)計(jì)采用水提醇沉法提取香菇多糖，并把醇沉使用的乙醇經(jīng)過回收處理，可達(dá)到重復(fù)利用以較少成本投入，經(jīng)初試，結(jié)果合理，環(huán)境污染小，資源得到了合理的利用，經(jīng)濟(jì)上也是可行的。 總之，本設(shè)計(jì)無論從原材料、動(dòng)力供應(yīng)，還是從交通運(yùn)輸?shù)确矫婵紤]，擬建廠址所在地都比較合適。再者，從廠址所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然條件的利用都符合 我國的國情和西部大開發(fā)這一主題。 環(huán)境保護(hù) 擬建工廠在整個(gè)生產(chǎn)工藝中，主要采用比較成熟的水提醇沉提取法進(jìn)行提取多糖，然而，生產(chǎn)中所用的水、乙醇等都能回收利用；對(duì)于所用的乙醇采用精餾對(duì)其提取，并再次用于香菇多糖的提取中。提取香菇多糖后的殘?jiān)?，可以?duì)這些殘?jiān)M(jìn)行重復(fù)利用，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)利益。因此，本生產(chǎn)工藝無“三廢”排放，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。即可達(dá)到國家的節(jié)能減排，環(huán)保等標(biāo)準(zhǔn)。 企業(yè)組織 管理 勞動(dòng)定員和人員編制 擬建廠有廠部領(lǐng)導(dǎo)及其下屬的科室和車間組成，技術(shù)人員主要從離校畢業(yè)生和相關(guān)企業(yè) 的有工作經(jīng)驗(yàn)人員中招聘，勞動(dòng)工人從本地區(qū)招收。普通工人的技能由本廠技工帶領(lǐng)培訓(xùn)。企業(yè)內(nèi)部按照有利于發(fā)展生產(chǎn)，有利于充分利用人力資源、術(shù)、裝備、資金，有利于宏觀調(diào)控微觀搞活，有利于調(diào)動(dòng)各個(gè)方面的積極性，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益的原則，在劃小核算單位的基礎(chǔ)上下放權(quán)利，實(shí)行分級(jí)分權(quán)管理。 企業(yè)實(shí)行廠長負(fù)責(zé)制，各部門負(fù)責(zé)人直接受廠長負(fù)責(zé)，并實(shí)行三級(jí)管理，廠、科、車間及人員編制以組織好生產(chǎn)為原則。 由于香菇生產(chǎn)屬是間歇生產(chǎn)過程，故檢修可以根據(jù)市場(chǎng)的需求確定。在正常情況下，香菇多糖生產(chǎn)車間每天實(shí)行四班制，每班八小時(shí)，機(jī)械設(shè)備大 修每二年一次，機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)每一年一次。 人員編制如下表 所示： 表 工種 班制 男 女 總?cè)藬?shù) 提取崗位 4 4 4 醇析崗位 4 4 4 過濾崗位 4 4 4 干燥崗位 4 4 4 乙醇回收崗位 4 4 4 司爐崗位 4 4 4 技術(shù)員 1 1 1 2 安全員 1 1 1 輔助人員 1 3 3 車間主任 1 2 2 總計(jì) 19 13 32 資金籌措方式 采用部分國家貸款，部分自籌資金和部分銀行貸款分期償還方式，而且籌集資 金可以采用職工入股的方式，使職工真正成為企業(yè)的主人，充分調(diào)動(dòng)職工的積極性。 陜西理工學(xué)