【正文】 (四 )活性炭用量 活性炭用量一般取決于其本身質(zhì)量和料液的質(zhì)量。但是溫度過高，分子運(yùn)動(dòng)過劇，反而使色素解析的速度增大，有利于色素的解析。生產(chǎn)上一般加炭后攪拌 30 分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速 20~25r/min 即可達(dá)到脫色飽和 [2,4,7]。所以選用多效降膜 蒸發(fā)器?？梢詷O大的減少生蒸汽用量，達(dá)到最大的節(jié)能效果。 （四） 升模式蒸發(fā)器，適用于蒸發(fā)量大，熱敏性，粘度適中和容易產(chǎn)生泡沫的料液。 （二） 刮板式薄膜蒸發(fā)器，適于高粘度，容易結(jié)垢的蒸發(fā)濃縮。 六 蒸發(fā)器的選擇 （一） 離心式薄膜蒸發(fā)器，通過離心使料液分布成 ~1mm 的薄膜，在通過錐形盤加熱面被蒸發(fā)濃縮。第二個(gè)陽離子交換柱用來去除料液中的未除盡的陽離子雜質(zhì)，陰離子交換柱用來去除料液中的未除盡的色素和其他有機(jī)雜質(zhì)。因?yàn)榱弦褐杏休^多的金屬離子雜質(zhì)， 因?yàn)榱弦褐泻休^多的金屬離子雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)，采用兩級(jí)串聯(lián)可以大大提高糖漿的純度。所以選用離子交換法?；钚蕴康脑偕鷹l件，用氫氧化鈉做洗滌劑，解析吸附的色素，用鹽酸溶液做再生劑解析吸附的鈦離子洗脫劑和再生劑的濃度效果差，濃度高效果增加不明顯，生產(chǎn)上一般用 24%的氫氧化鈉溶液和 24%鹽酸溶液?；钚蕴繎?yīng)該選用顆粒狀活性炭，容易洗滌過濾分離。二是比表面積大。 工藝上用兩次脫色，可以很好的去掉色素，也可以提高脫色劑利用率。 脫色設(shè)備應(yīng)選用脫色罐，脫色柱處理量少且不能與脫色劑充分接觸。 12．整個(gè)生產(chǎn)過程結(jié)束后，設(shè)備、管道、泵要清洗干凈。 洗柱用水以及前后過濾用洗水：凡進(jìn)入糖漿中的洗水必須經(jīng)離交處理或用蒸發(fā)凝水。 9．二次脫色及過濾 ：在二次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入新炭脫色，第一次加溫到 80 度現(xiàn)已經(jīng)下降到 75℃左右，不用加溫，時(shí)脫色 30 分鐘即可過濾，濾液供離交待用。 I、過濾洗滌后，用壓縮空氣將濾渣吹干。 G、為防止糖液變質(zhì)，在糖化料液過完后清洗糖化罐，洗液也要用泵打去過濾。 E、為了減少濾液中的懸浮物及縮短過濾時(shí)間， 過濾壓力不能超過 【 】 。 C、濾布為兩套，以減少過濾和儲(chǔ)糖時(shí)間。 7．過濾基本要點(diǎn)及順序： （除渣過濾） A、過濾前將料液冷卻至 60℃。 5．糖化工藝操作規(guī)程 ： A、 B、溫度： 53177。 2℃， β－淀粉酶﹙規(guī)格 120200μ /g﹚加入量為 80μ /g原料淀粉 ；普魯蘭酶，加入量為 3μ l/kg 原料淀粉， 糖化時(shí)間： 24hr 四 操作規(guī)程 1．調(diào)漿 ：粉漿濃度 17 波美， ， 耐高溫α－淀粉酶﹙規(guī)格 30000μ /g﹚，加入量為 15μ /g﹙以淀粉計(jì)， u 為活力單位﹚ 2．噴射液化 ：首先預(yù)熱噴射器及層流罐至 100℃，然后進(jìn)行噴射液化，噴射器內(nèi)溫度控制在 100115℃，層流罐內(nèi)溫度控制在 9597℃。 三 酶法制糖工藝條件 （一）液化工藝： 粉漿濃度 17 波美（淀粉濃度 30%）， PH57 耐高溫α－淀粉酶﹙規(guī)格 30000μ /g﹚，加入量為 15μ /g﹙以淀粉計(jì)， u 為活力單位﹚ ，噴射液化溫度 110115℃，液化保溫時(shí)間 6090 分鐘，滅酶溫度 120145℃ 。然后料液進(jìn)入真空閃急冷卻系統(tǒng)降溫到 53 度保溫 【 】 ，同時(shí)將 PH值降到 ，加入β一淀粉酶和普魯蘭酶，糖化到終點(diǎn)后，將料液噴射加熱并降溫到 60 度滅酶，首先用過濾機(jī)除渣過濾，再升溫到 80℃，加入舊活性炭脫色半小時(shí)，進(jìn)行脫色過濾，然后將糖液進(jìn)行二次脫色（溫度下到 75℃， 可不加溫），脫色后換熱降溫到 40℃離交。 煙臺(tái)大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第三章 工藝設(shè)計(jì)論證 現(xiàn)在市場上 83%的玉米淀粉供貨充足，故以該淀粉做原料以保證生產(chǎn)的連續(xù)順利進(jìn)行 基本工藝如下 水、液化酶 PH值 蒸汽 糖化酶 PH值 活性炭 活性炭渣 存放臺(tái) 酸 堿 脫色 淀粉淀粉 調(diào)漿 液化 糖化 離交 三效 成品 煙臺(tái)大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 一 工藝流程 4%蛋白絮狀物 廢碳→再生→脫色 ↑ 過濾 冷凝↑↓蒸汽 ↑ 麥芽糖→→→半框過濾機(jī)→→暫存罐→→ 脫色罐→→暫存罐→→半框過濾機(jī)→暫存罐 60 度 5070 度 80℃ ↓ ↓ 攪拌 30 分 ↓ 轉(zhuǎn)述 2025r/每分 ↓ 40℃ ↑ ↓ 陽 離子交換←換熱降溫←暫存罐←←←板框過濾機(jī)←←←←暫存罐←←← 脫色罐←蒸汽 ↓ %↑ 75℃ ↓ 新碳↑ 陰離子交換 20r/min↑ 攪 拌 30min ↓ 陽離子交換 → 陰離子交換→暫存罐→多效蒸發(fā)→ 75%麥芽糖漿固形物→包裝 二 工藝流程簡述 在配料罐內(nèi)，把粉漿乳調(diào)到 17 波美， PH 值用 Na2CO3 調(diào)到 ，最后加入耐高溫α 淀粉酶，料液攪拌均勻后用泵把粉漿泵入噴射液化器，在噴射器中粉漿和蒸汽直接相遇，出料溫度控制在 110115 度，從噴射器中出來的料液，進(jìn)入層流 罐保溫 60 分鐘到 90分鐘，溫度保持在 9597 度。 由于淀粉糖工業(yè)中的濃縮屬于低溫蒸發(fā)濃縮，因此可選用低溫連續(xù)式的蒸發(fā)濃縮。所以選用離子交換法 六 蒸發(fā)濃縮 淀粉經(jīng)糖化后精制，精制后的糖液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后達(dá)到一定的濃度，依據(jù)此濃度可將麥芽糖漿分為不同麥芽糖漿、高麥芽糖漿、超高麥芽糖漿。所以，如要生產(chǎn) 55%以上的高麥芽糖漿，就必須同時(shí)使用脫支酶，以能切 開淀粉分子中的 α1， 6葡萄苷鍵，達(dá)到更深層的水解。 但此外生產(chǎn)的麥芽糖純度為 ≥ 50%，綜上，所以需要用 β 淀粉酶和脫支酶。在其它工藝條件相同的情況下，三酶糖化法比雙酶糖化法得到的麥芽糖產(chǎn)率可提高 4％，同時(shí)葡萄糖含量也有所提高 糖化時(shí)酶的選擇 麥芽糖生產(chǎn)過程中，可使用 β淀粉酶或真菌淀粉酶，但它們均沒有切開淀粉分子中 α1， 6葡萄 苷鍵的能力，單獨(dú)使用它們時(shí)，糖液中的麥芽糖含量一般不會(huì)超過 55%60%。這種方法也能使麥芽糖濃度達(dá)到 90％，但目前尚能工業(yè)化生產(chǎn)。本項(xiàng)研究采用的就 是雙酶糖化方法，即β一淀粉酶和普魯蘭酶的坍同作用糖化法。由于這倆種酶都不能分解淀粉分子的點(diǎn)α — 1， 6 糖苷鍵，因此，用單酶糖化方法生產(chǎn)麥芽糖漿，麥芽含量的最高極限只有 60%，即只能生產(chǎn)普通高麥芽糖漿。特別在采用耐高溫淀粉酶后，噴射 溫度高達(dá) 105110℃ ，在此高溫下，淀粉的液化就更加徹底，蛋白質(zhì)的凝聚更加完全，淀粉的液化技術(shù)達(dá)到了新的水平。 所以選用連續(xù)液化方法，同時(shí) 由于耐高溫淀粉酶的出現(xiàn)和噴射器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，噴射器在發(fā)酵工業(yè)、淀粉糖工業(yè)中的應(yīng)用開始有了大的發(fā)展。特別是噴射式液化，料液與蒸汽的接觸、混合是在噴射器內(nèi)瞬間完成的，并通過在高溫下短時(shí)間的停留達(dá)到徹底糊化的目的。缺點(diǎn)是料液與蒸汽混合不均勻，料液內(nèi)部受熱程度不一，所以液化質(zhì)量不易控制。所以，當(dāng)采用耐高溫淀粉酶液化時(shí)，即使液化液的 DE 值較低，其最終糖化液的 DE 值仍要高于采用中溫淀粉酶液化的糖化液。例如，在實(shí)際生產(chǎn)中，使用中溫淀粉酶液化時(shí)，液化時(shí)間一般為 4060min，而采用耐高溫淀粉酶液化時(shí)，液化時(shí)間要求在 60100min。 3. 熱穩(wěn)定性 煙臺(tái)大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 細(xì) 菌淀粉酶在 60℃ 以下較為穩(wěn)定，最適作用溫度 6070℃ ，在 7090℃ 之間，隨著溫度的升高，其反應(yīng)速度加快，但失活也加快，適用于最高達(dá) 90℃ 的液化過程。所以，用自來水配料時(shí) 已不需加 Ca2+ （二） 細(xì)菌淀粉酶（中溫 α淀粉酶） 以無錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對細(xì)菌淀粉酶（中溫 α淀粉酶）作如下介紹 1. 作用方式 細(xì)菌淀粉酶能水解淀粉分子中的 α1， 4 葡萄糖苷鍵，任意切斷成長短不一的短鏈糊精及少量的低分子量糖類、直鏈淀粉和支鏈淀粉，均以無規(guī)則的形式進(jìn)行分解，從而使淀粉糊的粘度迅速下降，即 “液化 ”作用，故細(xì)菌淀粉酶又稱液化酶。其最適作用溫度為 90℃ 以上（連續(xù)噴射液化中，溫度可至 100105℃ ）。 2. PH 值對酶 活力及酶穩(wěn)定性的影響 耐高溫淀粉酶穩(wěn)定 PH 范圍 ，有效 PH 范圍 ，最適 PH 范圍 。 1 作用原理 耐高溫 α淀粉酶是一種內(nèi)切淀粉酶，能隨機(jī)水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的 α1，4 葡萄糖苷鍵。加入 ％左 右的純堿，將 pH 值調(diào)到 ～ ，為提高淀粉酶的耐熱性，加入 ～ ％的氯化鈣（以淀粉量汁 )攪拌均勻 二 液化酶的選擇 目前，國內(nèi)使用的液化酶主要有兩種，即中溫淀粉酶和耐高溫淀粉酶。形成均勻淀粉乳，防止形成淀粉團(tuán)。影響麥芽糖的生成量；淀粉濃度過低，將使蒸發(fā)濃縮費(fèi)用增加。淀粉乳濃度不宜過高或過低。若擴(kuò)產(chǎn)，基礎(chǔ)設(shè)備有保證。 （二）公用設(shè)施： 建廠時(shí)最好選擇有：排水、給水、供電、通訊、供熱的廠區(qū)，以減少資金投入， 縮短建設(shè)周期，增加經(jīng)濟(jì)效益。 （二）包裝材料： 成品包裝主要是聚乙烯塑料桶，周轉(zhuǎn)使用，國內(nèi)均有供應(yīng)。 五 原料供應(yīng) （一）原輔材料： 原料主要是次玉米淀粉；輔料有以下幾種：淀粉酶、糖化酶、酸、堿、活性炭等。 （二 ） 廠址選擇： 建廠時(shí)最 好選擇公用設(shè)施齊備的廠址，同時(shí)公路鐵路交通方便，距離電廠最近，可以省去鍋爐使用。 （八） 并用 β淀粉酶、麥芽糖生成酶和支鏈淀粉酶生產(chǎn)超高麥芽糖漿 使用同上的液化淀粉為底物，同時(shí)加入 β—淀粉酶、和麥芽糖生成酶（ maltogenaase 400L）進(jìn)行糖化麥芽糖生成量并不高，但若加入支鏈淀粉酶，則 麥芽糖生成量明顯增加。 （六） 并用 β淀粉酶和脫支酶的糖化方法 以固形物濃度 30%， DE 值 8%淀粉液化液為底物，加入不同量的 β淀粉酶、支鏈淀粉酶和異淀粉酶，在 50℃ 水解不同時(shí)間，可明顯促進(jìn)麥芽糖的生成。超高麥芽糖漿的用途不同于一般高麥芽糖漿，主要用于制造純麥芽糖，將其干燥后制造麥芽糖粉，將其氫化后制造麥芽糖醇。脫色凈化液在真空下濃縮，為了節(jié)約能源，可采用雙效和三效蒸發(fā)器，在 80kPa 進(jìn)行，當(dāng)濃縮液的固形物達(dá) 76%～ 85%即為成品，為保持產(chǎn)品在貯存中不致變色，可在濃縮液過程中加入少量（ ≤200 mg/kg）亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉等漂白劑。脫色糖液送入離子交換柱進(jìn)行離子交換，以除去脫色后糖液中的蛋白質(zhì)、氨基酸、色素和灰份。若第一次脫色糖液的色價(jià)在 以下，則即可進(jìn)行離子交換。 (三 ) 糖化 為了提高麥芽糖產(chǎn)率，糖化