【正文】 1℃ 二噴溫度： 125177。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 4 章 工藝計(jì)算 物料衡算 已知：糊精收率（商品淀粉轉(zhuǎn)化率） 96%； 糊精 DE=20； 淀粉含水量： 14%； 理論絕干淀粉轉(zhuǎn)化為絕干糊精轉(zhuǎn)化率： 102%； 實(shí)際轉(zhuǎn)化率： 96%； 日產(chǎn)糊精： （一年按 300 天計(jì)算）； 糊精含水量： 5%； 損失： % 調(diào)漿工段 根據(jù)調(diào)乳水溫 ℃ 查表： 淀粉乳濃度： 32%； 密度： ； CaCl2用量： %； 10%CaCl2溶液濃度： kg/m3 Na2CO3用量： ； 10%Na2CO3溶液濃度： kg/m3 耐高溫 α－淀粉酶用量： 干淀粉 pH： ～ （ 1）日處理絕干淀粉量 = %102 %)51( ??? = （ 2）日處理濕淀粉量 = %141 ? = kg （ 3）淀粉乳重 = %32 = kg （ 4）淀粉乳體積 = = （ 5） CaCl2用量 =淀粉乳重 %=%= kg （ 6） 10% CaCl2用量 = % = （ 7） 10% CaCl2體積 = = m3 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 （ 8） Na2CO3用量 = 1000 ?淀粉乳重= 1000 ?= （ 9） 10% Na2CO3用量 =%= （ 10） 10% Na2CO3體積 = = m3 （ 11）加酶量 =日處理絕干淀粉量 10－ 3＝ 10－ 3＝ （ 12）加水量 =－ = （ 13）固形物量 =日處理絕干淀粉量 + CaCl2用量 + Na2CO3用量 +加酶量 =+++= （ 14）料液量 =淀粉乳重 +10% Na2CO3用量 +10% CaCl2用量 +加酶量 =+++=1002372kg （ 15）錘度（ DS） =料液量固形物量= =% 液化工段 工藝參數(shù)： 蒸汽噴射壓力： kg/m3 蒸汽溫度： ℃ 淀粉乳比熱： 本設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn) （ 1） 選用耐高溫的 α﹣淀粉酶，淀粉的晶體型結(jié)構(gòu)決定了淀粉只能在高溫高壓下與耐高溫 α﹣淀粉酶作用，從而破壞其晶體型結(jié)構(gòu)使淀粉顆粒完全糊化以使后面工序正常進(jìn)行，提高產(chǎn)品收率。并在此過(guò)程中不斷被蒸發(fā)增濃，在蒸發(fā)器的底部可得到料液，為了使液體在進(jìn)入加熱管后能有效地成膜，每根管的頂部都要裝有液體分配器，降膜式蒸發(fā)器可蒸發(fā)濃度要求較高的溶液，對(duì)于粘度較大的物料也適用。 （ 2） 刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器：刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器是利用外加動(dòng)力成膜的單程蒸發(fā)器，適用于易結(jié)晶、易結(jié)垢或熱敏性材料的蒸發(fā)。 長(zhǎng)管液膜蒸發(fā)器的選擇 蒸發(fā)要求時(shí)間要短，避免物料在蒸發(fā)器停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)管液膜具有上述特點(diǎn)，即溶液通過(guò)加熱室一次到達(dá)所需的濃度，溶液沿著熱管壁呈膜狀流動(dòng)，其主要優(yōu)點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間短，蒸發(fā)速率快，傳熱效率高，因而特別適合蒸發(fā)熱敏性的物料。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （ 2） 并流的特點(diǎn)：并流可以靠各效的壓力進(jìn)入下一效，不用泵。 蒸發(fā)流程的確定 按照加料方式的不同，常見(jiàn)的多效蒸發(fā)流程有三種：逆流、平流、并流。根據(jù)傳熱原理，熱量始終是從高溫度傳遞給低溫度物體的，兩者之間溫差越大，傳熱速度越快，故可加速水分蒸發(fā)，提高生產(chǎn)效率。選擇的效數(shù)越多越節(jié)省蒸汽，但是與此同時(shí)工藝引起設(shè)備的投資相應(yīng)也增加，所以綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用了四效蒸發(fā)器。 多效蒸發(fā)工藝原理 無(wú)論常壓、加壓或真空蒸發(fā)，每從溶液中蒸發(fā)出 1kg 水。蒸發(fā)冷凝液分別送至凝結(jié)水罐儲(chǔ)存，被系統(tǒng)重新利用。由于糖液屬于熱敏性物料，其生產(chǎn)過(guò)程對(duì)時(shí)間、溫度有嚴(yán)格要求，要在低溫短時(shí)條件下進(jìn)行，并且要求最終產(chǎn)品糖漿符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)采用真空降膜濃縮設(shè)備。 離子交換工序 經(jīng)過(guò)脫色的糖液中還含有很多有色離子，而且電導(dǎo)率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了標(biāo)注，物料進(jìn)入離子交換器時(shí)溫度不超過(guò) 60℃ ，其過(guò)程中電導(dǎo)率不超過(guò) 30Ω/cm3，此交換柱由三組 ―陽(yáng) —陰 —陽(yáng) ‖離子柱串聯(lián)而成?；钚蕴窟€可以吸附少數(shù)無(wú)機(jī)鹽，以降低糖化液的灰分含量。 采用板框過(guò)濾除渣，使用時(shí)，先將板框和濾布?jí)壕o，開(kāi)離心機(jī)將濾液打入壓濾機(jī)。過(guò)濾時(shí)，要求減少殘液量，使濾渣壓縮成餅狀。 二次噴射：在一次噴射結(jié)束后層流保溫溫度為 97～ 98℃ ，保溫時(shí)間為90～ 120min， 徹底水解到要求的 DE 值。進(jìn)料時(shí)壓力為 保壓 10 min，物料溫度達(dá)到 105℃ ，此時(shí)淀粉乳的濃度為 17～ 20176。要求液化液不粘稠，表面不結(jié)皮，具有良好的流動(dòng)性和過(guò)濾性，用碘液檢查不應(yīng)有藍(lán)色反應(yīng)， DE 值達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。影響 α－淀粉酶催化活力的主要因素有：淀粉乳的濃度、淀粉乳的 pH 值、水解的溫度、和鈣離子濃度。B233。淀粉中的蛋白質(zhì)絕大部分是醇溶性的谷蛋白，在糖化過(guò)程不會(huì)溶解。利用液化酶使糊化淀粉水解成低聚糖，大大降低料液粘度，提高料液流動(dòng)性。 酸法 在酸的作用下，使淀粉水解，此方法帶有副反應(yīng)，產(chǎn)生一些不可降解的糖及其它一系列的有色物質(zhì)，同時(shí)灰份高，糖液轉(zhuǎn)化率低，副產(chǎn)物多，糖液濃度低，增加精制困難，而且生產(chǎn)的糖液質(zhì)量差。同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中，要注意水循環(huán)利用，節(jié)約用水，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到最高的齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 利用率。其處理方案如下： 廢氣的處理 四效工序會(huì)產(chǎn)生不凝氣體，供熱系統(tǒng)以煤為燃料，會(huì)釋放 CO SO2等氣體和一些有害煙塵，這些氣體會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，所以就應(yīng)該對(duì)這些廢氣進(jìn)行處理，達(dá)到國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)后再排放到大氣中。 控制程度 為了保證生產(chǎn)能夠正常運(yùn)行，故關(guān)鍵步驟如噴射液化等工序，采取設(shè)置氣動(dòng)自動(dòng)閥門(mén)。 （ 5）為了減少電能 消耗和改善供電質(zhì)量，廠內(nèi)變電所應(yīng)接近或毗鄰負(fù)荷高集中部門(mén)。具體方案 [10]如下： （ 1）整體供電范圍包括：全廠的變配電工程，廠區(qū)供電外線供電工程，車(chē)間內(nèi)設(shè)備配電系統(tǒng)，廠區(qū)及室內(nèi)照明供電，自動(dòng)控制電器及儀表供電等。本設(shè)計(jì)采用四效逆流降膜式真空濃縮設(shè)備，蒸汽消耗較大，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知每日用蒸氣量為 380t，所以選用日生產(chǎn)能力為 100 噸蒸汽的鍋爐 4 個(gè)。 （ 8）注意 ―三廢 ‖的處理及綜合利用。 （ 6）供電條件良好、方便。 （ 3）水源和排水：必須有充足的水源，且水質(zhì)要求必須符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。它直接影響工農(nóng)關(guān)系，城鄉(xiāng)關(guān)系，并影響基建速度，投資費(fèi)用以及投產(chǎn)后生產(chǎn)成本等。 原材料、輔料及產(chǎn)品規(guī)格 本設(shè)計(jì)生產(chǎn)需要的原料、輔料及得到的產(chǎn)品規(guī)格列表 2－ 1 所示。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 2 章 工廠建設(shè)技術(shù)基礎(chǔ) 原料、燃料的來(lái)源及產(chǎn)品供銷(xiāo) 由于工廠位于東北玉米主產(chǎn)區(qū)，玉米資源豐富，可以提供大量的原料。本設(shè)計(jì)采用的是三組離子交換樹(shù)脂柱串聯(lián)使用，為離交柱的再生，生產(chǎn)和應(yīng)急提供條件。 液化方法 淀粉乳液化效果的好壞，直接影響到淀粉乳的下一工序的完成的質(zhì)量，從而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和得率。設(shè)計(jì)中離子交換可以去除鹽類(lèi)及少量的有色物質(zhì)，進(jìn)一步提高糖液的純度和色澤。在液化過(guò)程中， 只要淀粉漿濃度、溫度、酸度、和反應(yīng)時(shí)間中任何一個(gè)參數(shù)條件控制不準(zhǔn)，即可以使產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生很大的差異。 （ 3）對(duì)廠址選擇、廠區(qū)布置、自動(dòng)控制、工廠環(huán)境、交通運(yùn)輸、人員配置、經(jīng)濟(jì)核算和全廠的安全提出合理化建議。 在條件允許的情況下下，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源消耗，減低成本，進(jìn)一步提高工廠的機(jī)器化、自動(dòng)化水平。 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)依據(jù) 本麥芽糊精廠采用工業(yè)玉米淀粉為原料，其原料來(lái)源廣泛而且非常充足。酸酶法是將淀粉漿先進(jìn)行酸水解到 DE值在 5一 12 后，再加入 α－淀粉酶轉(zhuǎn)化到 DE值在 15一 20，經(jīng)過(guò)精制而成。其生產(chǎn)工藝不復(fù)雜，但其工藝參數(shù)卻不容易控制。這種產(chǎn)品中會(huì)產(chǎn)生一部分分子鏈較長(zhǎng)的糊精，因而過(guò)濾會(huì)很困難，產(chǎn)品的溶解度低，容易易變混濁或凝聚沉 淀，所以工業(yè)化生產(chǎn)一般不用這個(gè)方法。 目前為止，國(guó)內(nèi)有些廠家在生產(chǎn) DE值小于 10的麥芽糊精，但是克服不了麥芽糊精回生的現(xiàn)象；另外 ，還沒(méi)有對(duì)其生產(chǎn)的產(chǎn)品的組分作出更明確的要求，和國(guó)外一些同一類(lèi)別的產(chǎn)品相比，還有很大的差距，因而在產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用的方面受到了一定的限制。而且還具有一定的生理功能，在兒童食品中添加，可使可使嬰兒腸道內(nèi)的雙歧桿菌活化和增殖，促使兒童消化吸收，有利于嬰兒成長(zhǎng)和發(fā)育 [7]。 （ 3）日用化工及精細(xì)化工行業(yè)中的應(yīng)用 在粉狀化妝品中作為遮蓋劑和吸附劑，對(duì)增強(qiáng)皮膚的光澤和彈性，保護(hù)皮膚有較好的功效。添加到速溶可樂(lè)和菊花晶中，突出了原有風(fēng)味，減少了營(yíng)養(yǎng)損失，增加 了稠度，改善了口感。 麥芽糊精 的水解程度越高，產(chǎn)品的溶氧性、甜度、吸濕性、滲透性、發(fā)酵性、褐變反應(yīng)及冰點(diǎn)下降越大；而組織性、粘度、色素穩(wěn)定性、抗結(jié)晶性越差 [3]。在溶膠階段，麥芽糊精與水結(jié)合并且膨潤(rùn)，長(zhǎng)的螺旋結(jié)構(gòu)被一些短的，無(wú)序區(qū)干擾。酸制麥芽糊精都比酶制的渾濁，是因?yàn)橛盟岱纸獾矸鄄痪鶆?，麥芽糊精中含有大量的高聚合物分子。幾位研究者研究?DE 值與溶液中麥芽糊精穩(wěn)定性的關(guān)系 DE 值 11 以上低聚糖的麥芽糊精，在溶液濃度為 50%時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生沉淀。用于食品中，能產(chǎn)生一定的黏度。麥芽糊精的性狀與 DE 值有直接的關(guān)系，麥芽糊精的 DE 值在 4～ 6 時(shí)，其糖組份全部是較大分子的糖。 麥芽糊精的生產(chǎn)原理、性質(zhì)、應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 麥芽糊精的生產(chǎn)原理 淀粉是葡萄糖分子 的高聚體 ， 有直鏈淀粉和支鏈淀粉。這使得它的消費(fèi)領(lǐng)域擴(kuò)大，消費(fèi)數(shù)量迅速增長(zhǎng)，為推動(dòng)食品工業(yè)的迅猛發(fā)展和促進(jìn)以生物科技帶動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。淀粉糖行業(yè)既是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，又是新型的生物科學(xué)工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 Design。設(shè)計(jì)由四部分組成：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、生產(chǎn)工藝流程圖、生產(chǎn)設(shè)備平面布局圖、重點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備裝配圖。目前主要以玉米淀粉為原料經(jīng)酶法工藝控制水解轉(zhuǎn)化而成， 是國(guó)內(nèi)近年來(lái)市場(chǎng)前景比較好、用途廣泛、以及生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展較快的玉米淀粉深加工系列產(chǎn)品之一 [1]。 齊 齊 哈 爾 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸麥芽糊精廠設(shè)計(jì) 學(xué) 院 食品與生物工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成 績(jī) 2020 年 6 月 15 日齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 麥芽糊精（也稱水溶性糊精 ，酶法糊精）是一種聚合度介于淀粉和淀粉糖之間的，經(jīng)控制降解而成為低程度淀粉水解的產(chǎn)品， DE 值在 20%以下，其產(chǎn)品的英文簡(jiǎn)稱為MD。 本設(shè)計(jì)是對(duì)年產(chǎn) 10萬(wàn)噸麥芽糊精廠的設(shè)計(jì)：以玉米淀粉為原料，采用一系列先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程加 工制成的麥芽糊精。此外，對(duì)人員編制和成本及經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)核算。 Enzymatic proce 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ............................................................................................................................ 1 概述 .............................................................................................................................. 1 淀粉糖行業(yè)的發(fā)展 ................................................................................................ 1 麥芽糊精的生產(chǎn)原理、性質(zhì)、應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 1 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則