【正文】 淀粉漿內(nèi)加 α淀粉酶，約為淀粉量的% ～ %，升溫至 80～ 90℃ ,保溫數(shù)分鐘進行液化，隨著淀粉分子的降解，粘度迅速下降。繼續(xù)升溫至 100℃ ，煮沸數(shù)分鐘滅酶，測 DE 值達到要求為止。液化程度是用測量 DE 值控制的，為了提高麥芽糖的生成量，必須防止葡萄糖的聚合度為奇數(shù)的低聚糖的生成，液化后， DE煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 6 值愈 高，則生成奇數(shù)低聚糖的機會也愈多，糖化后生成較多的麥芽三糖，使麥芽糖的收率降低。酸液化時麥芽糖生成量較酶液化的少，而葡萄糖的生成較多。 （四） 脫色、離子交換、濃縮 糖化液用鹽酸調(diào) pH=，加入約淀粉重量的 5%的糖用活性碳，開動攪拌，升溫至 80～85 ℃ ，保溫 20～ 30 min，趁熱壓濾。否則要補加一定量的活性碳進行第二次脫色，第二次脫色回收的碳可用作下一批次第一次脫色。離子交換床可按陽 —陰 —陽 —陰串聯(lián)，陽離子多選用 0017（即 732強酸性離子交換 樹脂），陰離子多選用 2114（即 711 強堿性離子交換樹脂），樹脂先經(jīng)處理，糖液自上而下流過樹脂，流速每小時為樹脂體積的 3～ 4 倍，當陽離子柱流出液的 pH值上升到 左右，陰離子柱流出液 pH 下降到 左右時，樹脂交換能力已大大下降，應停止交換，樹脂進行再生，此時用溫水洗出樹脂內(nèi)殘?zhí)?，將濃度高的清洗液與離子交換液合并后濃縮成成品。 （五） 超高麥芽糖漿的生產(chǎn) 超高麥芽糖漿的麥牙糖的含量超過 70%，其中發(fā)酵性糖的含量達 80%或以上，麥芽糖含量超過 90%者也稱為液體麥芽糖。生產(chǎn)超高麥芽糖漿必須并用脫支酶，并嚴格控制液化程度， DE 值應不超過 10%，由于粘度高，因此底物濃度不宜太高，一般控制在 30%以下，尤其是制造麥芽糖含量在 90%以上的超高麥芽糖漿時，液化液的 DE 值應在 1%以下。 （七） 并用 β淀粉酶與支鏈淀粉酶生產(chǎn)超高麥芽糖漿 濃度 35%的木薯淀粉粉漿，按 70mg/kg 加入 CaCl2,按干物質(zhì)計 %加入耐熱性 α淀粉酶（ Termamyl L120） ,噴射液化后 DE 值 %，用鹽酸調(diào)節(jié) pH=，加 β淀粉酶 (活力煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 7 9 萬單位 /g)和支淀粉酶（ Promzyme 200L） ,60℃ 水解 20～ 110 h,麥芽糖生成量由 60% 增加到 80%。 四 設計及廠址選擇 （一）設計原則： 對年產(chǎn) 150000 噸高麥芽糖漿生產(chǎn)線設計的原則是：在滿足技術、設備先進的要求為前提進行設計，同時也要做到切實可行、節(jié)約為原則。若擴產(chǎn)，基礎設備有保證。國內(nèi)供應比較充足。 六 建設條件 （一）交通運輸條件： 盡可能距離鐵路近，以便大宗貨物大米的運輸方便，同時靠近公路運輸網(wǎng)，以方便成品運出廠。 （三）廠址選擇： 建廠時最好選擇公用設施齊備的廠址，同時公路鐵路交通方便，距離電廠最近，可以省去鍋爐使用。 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 8 第二章 生產(chǎn)方法的設計論證 一 生產(chǎn)技術方法的設計 調(diào)漿的工藝描述及其質(zhì)量要求 ： 將淀粉調(diào)成濃度為 20％～ 30%的淀粉乳。因為濃度過高，淀粉聚合反應加強，使糖液濃度增大。調(diào)漿時要充分攪拌，使淀粉分散均勻。待淀粉完全調(diào)勻后。 （一） 耐高溫 α淀粉酶 以無錫星達生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對耐高溫 α淀粉酶作如下介紹。酶作用后可使糊化淀粉的粘度迅速降低，變成液化淀粉，水解生成糊精及少量葡萄糖和麥芽糖。 3. 溫度對耐高溫 α淀粉酶活力及酶穩(wěn)定性的影響 在淀粉的噴射液化過程中，耐高溫 α淀粉酶在高溫下非常穩(wěn)定，且該酶熱穩(wěn)定性也相當好，可以用于淀粉的間隙液化和連續(xù)液化過程中。 4. 鈣離子濃度 該酶在鈣離子濃度較低時，穩(wěn)定性相當好，在鈣離子濃度為 5070mg/kg時已足夠。 2. PH 穩(wěn)定性 細菌淀粉酶在 時較穩(wěn)定，最適 ， 以下嚴重失活。 4. 與淀粉濃度的關系 淀粉和淀粉的水解產(chǎn)物糊精濃度的增加對細菌淀粉酶活力的穩(wěn)定性有很大的提高作用，即淀粉濃度增加，酶活力穩(wěn)定性增加 從工藝上看： 采用中溫淀粉酶時，液化液的 DE 值上升速度比采用耐高溫酶時快，所以，采用耐高溫淀粉酶液化時，應有更多的液化時間保證液化過程的完成。 采用耐高溫淀粉酶液化時，淀粉分子鏈的斷裂比采用中溫淀粉酶時更為均勻，或者說更加有利于糖化酶的糖化作用。 故采用耐高溫淀粉液化酶更利于下一步的時行 三 液化方法的選擇 （一） 間歇液化和半連續(xù)液化 間歇液化是酶法液化中工藝最簡單、設備最常用的一種，適合中小型工廠采用。 （二） 連續(xù)液化 連續(xù)液化的優(yōu)點是液化操作連續(xù)進行，產(chǎn)量大，料液與蒸汽混合均勻，液化質(zhì)量有保證。這種糊化液十分有利于淀粉液化的最后完成。噴射式液化，料液與蒸汽的混合是通過噴射器在微湍流的狀態(tài)下完成的，所以比起其他形式的混合效果就更加完全、更加均勻。 故選用噴射式連續(xù)液化方法 四 糖化方法選擇 （一）單酶糖化法 只用β — 淀粉酶或真菌α — 淀粉酶對液化進行糖化。 （二）雙酶糖化法 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 10 用糖化酶和脫支酶協(xié)同作用使淀粉分子在糖化過程中降解得更徹底，最終產(chǎn)物中麥芽糖含量能達到 70%～ 90%。另外還有介紹不用脫支酶，而是采用真菌α一淀粉酶和麥芽三糖酶的雙酶協(xié)同糖化方法，據(jù)介紹。 （三）三酶糖化法 就是用β一淀粉酶、普魯蘭酶和真菌α一淀粉酶三種酶共同作用于液化波，進行糖化。所以，如要生產(chǎn) 55%以上的高麥芽糖漿，就必須同時使用脫支酶，以能切開淀粉分子中的 α1， 6葡萄苷鍵，達到更深層的水解。 五 脫色劑的選擇 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，單獨使用它們時，糖液中的麥芽糖含量一般不會超 過 55%60%。 五 離子交換樹脂的優(yōu)點是，處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用低。在本次設計所要的生產(chǎn)的是高麥芽糖漿，其濃度為≥ 50%[12]。具有傳熱效率高，物料受熱時間短等特點 ，特備適用于熱敏性、粘滯性、發(fā)泡性等物料的蒸發(fā)濃縮 [2,3,8]。然后進行二次噴射，在第二只噴射器內(nèi)料液和蒸汽直接相遇，溫度升至 120145 度以上，并在高溫維持 35 分鐘左右把耐高溫α 淀粉酶徹底殺死，同時淀粉會進一步分散，蛋白質(zhì)會進一步凝固。將離交后的糖液用三效降膜式蒸發(fā)器濃縮得到產(chǎn)品，達到產(chǎn)品要求。 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 13 （二）糖化工藝： ，溫度： 53177。 3．高溫處理 ：通過第二次噴射將料液加溫 120145℃，通過高溫維持罐維持 35 分鐘，120145℃，以上熱處理可以達到三個目的： A、滅酶 B、蛋白凝固 c、淀粉進一步分散 4．真空閃急冷卻 ：經(jīng) 過真空閃急冷卻系統(tǒng)溫度從 120℃降至 53℃。 2℃，為防止糖焦化，用熱水循環(huán)保溫 C、糖化時間： 24 小時 6．糖化滅酶： 當 70%和 75%的酒精檢驗合格后，糖化結(jié)束，然后將 PH 調(diào)至 ，并噴射加熱后降溫 60℃滅酶。 B、過濾時壓濾機同時使用。 D、過濾時，通過調(diào)節(jié)回流，使過濾壓力流線增加。 F、過濾困難時可以通空氣，以疏通濾渣。 H、過濾結(jié)束后用熱水洗滌，溫度 6070℃，用水量 。 8．一次脫色及過濾 ：在一次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入舊炭脫色，脫色時要求在 80℃時脫色 30 分鐘即可過濾，濾液供二次脫色待用。 10．離交脫色除雜 ：糖的重金屬鹽以及色素用樹脂除去。 11．濃縮 ：經(jīng)離交脫色處理后的糖漿，用三 效降膜蒸發(fā)器濃縮到 75%以上。 五 工藝論證 年產(chǎn)量 15 萬噸，一年 300 個工作日，一天產(chǎn) 500 噸，處理量大，故過濾機用板框過濾煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 14 機。脫色罐處理量大，通 過攪拌可以充分接觸脫色劑，還可以很好的控制時間。 前面已經(jīng)提到，脫色劑用活性炭，活性炭在結(jié)構(gòu)上有兩大特點，一是內(nèi)部與表面空隙發(fā)達。由于活性炭吸附能力強，操作簡單，價格便宜，所以選用活性炭。粉末狀的不能再生，不易分離。 離子交換樹脂的優(yōu)點是，處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用低。離子交換應該用陽離子 陰離子 陽離子樹脂進行交換。第一個陽離子交換柱用來去除料液中的大量的陽離子雜質(zhì)，陰離子交換柱用來除去色素和其他有機雜質(zhì)。 。適于高熱敏性物料蒸發(fā)濃縮。但結(jié)構(gòu)復雜，動力消耗大 （ 三） 降膜式蒸發(fā)器，適于蒸發(fā)濃度較高粘度較大的料液。 由于麥芽糖漿濃度較高，粘度大，非熱敏，不易結(jié)垢，所以選用降膜式蒸發(fā)器 多效濃縮：將前效所產(chǎn)生的二次蒸汽作為加熱蒸汽引入另一串聯(lián)的后效蒸發(fā)器組成的蒸發(fā)裝置。當廢熱蒸汽有充分的 供應時，可完全不用再生蒸汽，取得顯著的經(jīng)濟效益。 七 脫色條件的選定 （一）脫色時間 活性分子向活性炭表面擴散以及吸附都需要一定時間只有充分 接觸才能發(fā)揮脫色效力，但是，達到一定時間后，再延長時間，脫色效率并不增加，反而影響設備效率。 （二） Ph 值選擇 溶液的 ph 值對脫色效果影響很大，在 ~5 最好 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 15 （三）溫度選擇 在一定范圍內(nèi)，溫度升高，分子運動速度加快，同時料液的粘度也降低，色素分子向活性炭表面移動速度加快，進入小孔的機會多，增加接觸的機會，有利于吸附。綜合吸附與解析兩方面的得 失，一般控制在 75~80 攝氏度。麥芽糖漿中一般含有較多的色素，一般選用較多用量。 離子交換時進料量為 1~2BV/h，采用順流交換，如果流速過快則不能進行有效的離子交換，使雜質(zhì)未經(jīng)過交換就流出；如果流速過慢則影響生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)成 本。陰離子交換樹脂為了除去剩余色素和其他有機雜質(zhì)選用強堿性陰離子交換樹脂。通?？刂菩阅芑謴统潭葹?70~80%。再生劑的種類就根據(jù)樹脂的離子類型來選用，并適當?shù)剡x擇價格低的酸堿或鹽。為加速再生化學反應，通常先將再生液加熱到 70~80℃。也可以采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一個小時（流水量 4BV），洗水排清后，再用水反洗，到洗出液無色。 B、工藝參數(shù)： a、糖液進料溫度嚴格控制在≤ 45℃ b、保持流速≤ 4m3/h C、質(zhì)量要求 ： a、 pH值 — ，糖液澄清透明。 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 16 多效濃縮蒸發(fā)器蒸發(fā)量在 3900kg/h，蒸汽氣用量為 1300kg/h。出料濃度 4082%。蒸發(fā)溫度 99 度。二效 三效適當降低壓強使冷卻水形成二次蒸汽。三效 真空度 蒸發(fā)溫度 53℃，讓壓強下降 使冷卻水再次形成蒸汽。該粒度 180 到 200 目，亞甲基蘭脫色 ≥ 11%，焦糖脫色≥ 95%，干燥減量 ≤ 10， pH ，灰分≤ %，鐵含量≤ ，比表面積 1300 ㎡ /g。陽離子選用大孔強酸性苯 乙烯系陽離子交換樹脂（牌號樹脂結(jié)構(gòu)D061streneDVB 粒度≥ 95 含水量 5060 全交換量（ a）≥ 毫摩爾 /克（干） （ b）≥ 毫摩爾 /毫升（濕） 陰離子選用強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。 麥芽糖漿質(zhì)量標準 下列標準適用于以大米或碎米為原料，用 1%麥芽為糖化劑所制成的麥芽糖漿。味道：無異味。還原 糖：以 100%干物質(zhì)計算， DE值 34以上。 煙臺大學文 經(jīng) 學院 畢業(yè)設計 17 第四章 工藝計算與設計 精制工藝部分 流程 ： 板框過濾機 泵 板框過濾機 蒸汽 舊炭炭 儲存罐 儲存罐 泵 脫色罐 產(chǎn)品包裝 換熱降溫器 多效降膜蒸發(fā) 器蒸發(fā) 儲存罐 泵 儲存罐 水 蒸去水分 儲存罐 新炭 脫色罐 泵 泵 濾渣 板框過濾