年产1.5万吨味精工厂设计-酶解法制糖工艺研究

PAGEXXXIVPAGE43摘要本设计简要介绍了味精的发展历程及我国味精工业的现状，重点研究了年产15000吨味精厂酶解法制糖工段的生产工艺，并对总平面布置图、公用工程（水、电、汽等）、环境保护及综合利用、工业卫生和劳动保护等方案进行了概述。设计了厂区总平面图、制糖工艺流程图、制糖车间设备流程图等。本工艺是利用玉米淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过谷氨酸棒杆菌发酵、等电点沉淀提取谷氨酸，再经过中和、脱色、除铁、结晶、干燥制成味精。特别对酶解法制糖工艺进行了深入的研究，酶解法制糖工艺是利用玉米淀粉为原料，调浆后，加入α-淀粉酶，经过两次喷射液化，冷却，糖化（糖化酶），最后进入发酵工段。该技术不仅能有效利用原料，提高淀粉的转化率，而且大大地改善了糖液的质量，提高了设备的利用率，从而起到降低成本的作用。关键词：味精；酶解法制糖；液化；糖化；Title:aMSGfactorywiththeproductof15000tonsperyear-makingsugarwithenzyme.AbstractThisdesignbrieflyintroducesthedevelopmenthistoryofMSGandthesituationofMSGindustryinourcountry,focusedonthestudyofaMSGfactorywiththeproductof15000tonsperyearandtechnologicalprocessofmakingsugarwithenzyme.Atthesametime,giveabriefaccountofgenerallayout、publicworks(supplywater、electric、vapourandsoon)、environmentalprotectionandcomprehensiveutilization、industryhygieneandlabourenzymeandsoon.Designaplantgenerallayout,sugarprocessflowchart,sugarmakingequipmentflowchartandsoon.Thisprocessusingcornstarchasrawmaterial,twoenzymatichydrolysissugarafterfermentationbycorynebacteriumglutamicum,extractedglutamicacidisoelectricprecipitationbyneutralization,bleaching,iron,crystal,dryingandmanufacturingMSG.Especially,studingonmakingsugarwithenzymeofMSGisfocusedresearch.Makingsugarwithenzymeismakeuseofcornstarchasrawmaterial,firstmixpaste,addalphaamylase,second,twosprayliquidation,andcool,thensaccharification(addconverzyme),finalgetintofermentationsection.Thistechnologynotonlymakeuseofrawmaterialeffectively,improvestrarchyconvertratio,butalsotoagreatextentimprovethequalityofsugarsolution,increasetheutilizationratioofequipment,sowecanreducethecost.Keywords:MSG;makingsugarwithenzyme;liquefaction;saccharification目录第一章总论 11.1概述 11.1.1味精的发展史 11.1.2味精的特点 11.1.3味精的营养价值及作用 21.1.4味精工艺技术的发展 21.1.5建设味精厂的意义及目的 31.2设计依据 41.2.1长春工业大学毕业设计任务书 41.2.2实习所获基础资料 41.2.3参考资料 41.3设计指导思想 41.4设计范围 51.4.1生产车间 51.4.2辅助生产车间 51.4.3公用工程部分 51.4.4.仓贮部分 51.5建设规模及产品方案 51.5.1建设规模 51.5.2产品方案 51.6主要原材料、辅助原料、动力需用量 51.7工作制度及全厂定员 61.7.1工作制度 61.7.2全厂定员 6第二章总平面布置 82.1厂址概述 82.1.1厂址地形地貌特征 82.1.2厂区地质情况及地震烈度 82.1.3气象条件 82.2总平面布置与运输 92.2.1总平面布置的原则 92.2.2厂内外运输 102.2.3总图绘制（见图纸） 11第三章生产工艺 123.1原料及产品的质量标准 123.1.1感官指标 123.1.2理化指标 123.1.3卫生指标 123.2生产技术方案选择 133.2.1产品方案 133.2.2生产方法的选择及对比 133.2.3生产工艺流程简述 153.2.4生产工艺流程简图 163.2.5主要工艺参数 163.2.6主要原料、物料、动力消耗指标 173.2.7物料衡算 173.2.8热量衡算 213.2.9水衡算 243.2.10主要工艺设备选型计算 263.2.11主要设备一览表 283.2.12车间自控水平及测量仪表的水平 293.2.13车间布置（主车间） 293.2.14工艺流程图及设备平面布置图祥看附件 30第四章公用工程 314.1建筑结构 314.2给水、排水及消防设施 324.2.1给水 324.2.2排水 324.2.3污水处理 324.2.4消防设施 334.3供电 334.4供热 35第五章环境保护及综合利用 375.1主要副产品及“三废” 375.2治理情况和“三废”的综合利用 375.2.1废气处理和利用 375.2.2废水处理和利用 375.2.3废渣处理和利用 385.2.4噪声防治 38第六章职业安全卫生 396.1工业卫生 396.1.1设计依据 396.1.2设计原则 396.1.3工业卫生 396.1.4劳动保护 39参考文献 41致谢 42第一章总论1.1概述1.1.1味精的发展史味精，学名谷氨酸钠，又叫麸酸钠（因味精起源于小麦），英文全称MonosodiumL-Glutamate(MSG),常被用作食品鲜味剂，是当代最为流行的调味品之一，它既能改变烹调口味，又能促进食欲和助消化。谷氨酸虽并非人体必须氨基酸，但它参与了许多人体代谢过程。并且被广泛应用于治疗肝病等其他疾病当中。谷氨酸还参与脑蛋白代谢和糖代谢，对维持脑功能十分有益。味精的发展历史大致经历三个阶段，第一阶段是1866年德国人立好生（H·Ritthasen）博士从小麦面筋中分离到酸性氨基酸，并将其命名为谷氨酸。1908年日本的池田菊苗教授在实验中，从海带中分离到L-谷氨酸结晶体。第二阶段是以面筋或大豆粕为原料利用酸水解法生产味精并投入生产，这种方法一直持续到1965年。第三阶段随着生产技术的改进，1965年后世界各地的味精工厂逐渐采用以粮食（玉米淀粉、大米等）为原料通过微生物发酵提取制得谷氨酸钠并一直沿用至今。我国从1958年开始筛选谷氨酸产生菌，同时进行了对谷氨酸发酵生产的大量基础性研究。1964年成功分离选育出北京棒杆菌AS1.299和钝齿棒杆菌AS1.542等谷氨酸产生菌，之后全国各地先后采用发酵法生产谷氨酸。1.1.2味精的特点味精其化学名称为L-谷氨酸单钠一水化合物，简称MSG。化学式为C5H8O4NNa·H2O,相对分子质量为187.14。谷氨酸钠的结晶为斜方晶系，相对密度1.65，熔点195℃。谷氨酸钠分子中含有一个不对称碳原子，故具有旋光性。L-谷氨酸钠为右旋。谷氨酸钠可溶解于水和酒精之中。在水中其溶解度随温度的升高而增大，但在酒精中随酒精浓度的升高溶解度降低。谷氨酸钠与酸作用生成谷氨酸（如盐酸），与碱（如氢氧化钠）作用生成谷氨酸二盐。在加热条件下，会发生脱水反映，与谷氨酸一样，在高温环境下脱水环化生成焦谷氨酸钠。且随着温度的升高，时间的延长。谷氨酸钠生成的焦谷氨酸钠越多。焦谷氨酸钠没有鲜味，因此在亨调过程中不宜放入味精。味精的应用已有60多年的历史，后经联合国粮食农业组织以及世界保健组织和联合国食品添加剂专家委员会的反复实践认证，味精可以作为一种安全的食品增味剂来使用。并于1973年规定其每日允许摄取量为0-120mg/kg体重。一系列的味精毒性实验也证明味精可以放心食用。1.1.3味精的营养价值及作用味精对人体没有直接的营养价值，但它能增加食物的鲜味，有助于提高人的食欲，进而提高食物的消化率，对人体有一定的滋补作用。由于味精的主要成分为谷氨酸钠，它是谷氨酸的钠盐，而谷氨酸是人体需要的一种氨基酸，96%能被人体吸收。形成人体组织中的蛋白质。它又能与血氨结合。生成对人体无害的谷氨酰胺，用以解除代谢过程中所产生的氨的毒性作用。另外，谷氨酸钠能够促进脑部中枢神经系统的正常活动，改善脑机能。谷氨酸钠更被广泛应用在医疗当中，具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用[5]。同时，谷氨酸钠的其他复合物也被广泛应用在工业原料的生产当中，如聚谷氨酸（PLG）被用于制造人造革，质量接近天然皮革，其强度、抗水性等均较好[3]。十二烷酰基谷氨酸钠（AGS）肥皂以及用L-谷氨酸或月桂酰氯与D-谷氨酸制成的肥皂，其洗净力、气泡力、分散力均较好，且对皮肤无刺激。焦谷氨酸钠（PCA-Na）具有强烈的吸湿性，能保持皮肤湿润，吸水性极高，能防止皮肤干燥。1.1.4味精工艺技术的发展谷氨酸的生产方法主要有提取法、水解法、化学合成法、酶促合成法和发酵法五中。提取法生产谷氨酸在糖厂中一般以甜菜废糖蜜（废糖蜜占总量的4%）为原料提取出约3%（占糖蜜）的游离谷氨酸。此方法于1936年在美国进行生产。但由于废糖蜜中谷氨酸的含量极低，加上工艺繁杂，成本较高，且容易造成环境污染等原因，最后放弃使用。谷氨酸的水解法从20世纪初开始应用于生产，在20世纪50年代以前，是味精的主要生产方法。1910年日本用硫酸水解面筋生产谷氨酸和味精，它是利用面筋等植物蛋白质为原料，加入盐酸，在高温下水解，生成谷氨酸盐酸盐。分离得到的谷氨酸盐酸盐与碱反应后，分离得到谷氨酸，再制成味精。这种方法在1923年被我国上海天厨味精厂用盐酸水解的办法进行生产，但由于耗用大量植物蛋白，并会造成环境污染，在20世纪60年代以后已很少使用。谷氨酸的化学合成方法是通过以丙烯腈为原料经过一系列复杂的化学反应以后生成DL-谷氨酸，在经过拆分得到谷氨酸的。此种方法在1962年日本应用生产后，在1973年，由于原料的短缺而停止使用。酶促合成法是利用酶的催化作用，将底物转化为谷氨酸的过程，称为谷氨酸的酶促合成，常用的酶有谷氨酸脱氢酶、转氨酶和谷氨酸合酶等。发酵法生产谷氨酸是利用微生物的新陈代谢作用，生物合成谷氨酸，再经一系列的分离纯化过程，而得到谷氨酸的过程。是20世纪50年代以后的主要生产方法。1956年，日本协和公司以淀粉水解糖为原料，经谷氨酸棒杆菌发酵，生产谷氨酸的研究取得成功，并于1957年实现工业化生产[20]。1959年，美国开始使用发酵法生产谷氨酸，1965年，上海天厨味精厂实现发酵生产谷氨酸的工业化生产。利用发酵法生产谷氨酸需要添加充足的碳源，而所使用的碳源一般为淀粉水解糖或糖蜜（以淀粉水解糖居多）。这是由于在糖质原料发酵生产氨基酸中，几乎所有的氨基酸产生菌都不能直接利用（或是微弱利用）淀粉或糊精[18]。因此在生产之前，必须将淀粉原料水解成葡萄糖，才能被发酵菌所利用。在工业生产过程中，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，水解糖也被成为淀粉糖。水解糖中主要成份为葡萄糖，还有数量不等的少量麦芽糖和一些二糖、低聚糖等复合糖类。除此之外，还有一些如蛋白质、脂肪等的杂质混于其中[16]。淀粉水解糖的制备方法一般有三种。第一种为酸解法，它是利用酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。第二种为酶解法，它是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。酶解法制葡萄糖，首先是利用α-淀粉酶将淀粉液化转化为糊精、低聚糖，增加淀粉的溶解性，这个过程被成为淀粉的液化[8]。然后再利用糖化酶将糊精、低聚糖进一步水解成葡萄糖，这个过程被成为淀粉的糖化。由于淀粉的液化糖化都有酶的参与，因此又被称为双酶水解制糖。第三种为酸酶结合法，它是集中酸法和酶解法制糖的有点而产生的综合性生产工艺。根据淀粉的特性可采用酸酶水解或酶酸水解两种方法。酸酶法是针对原料为玉米或小麦等谷类淀粉，淀粉颗粒坚硬，短期液化不彻底等情况。酶酸法则是针对颗粒不均的原料，如碎米淀粉等，如果采用酸法水解，会使水解不均匀，出糖率低。本设计也会着重对酶解法制糖工艺进行更加深入的研究。1.1.5建设味精厂的意义及目的味精作为亚洲餐饮的主要调味剂，已经越来越与人民的生活息息相关，据初步估计，中国大陆增鲜消费品市场的容量已经超过300亿元，而调味品行业就占总容量的近25%；这其中，以味精为主的传统增鲜调味品直接市场容量已经占到了70%以上；可以说，味精是中国大陆调味品市场的最重要的品种。由于同万千大众的日常消费挂钩，味精行业展现出明显的需求稳定性和复苏快速性。味精行业在经济波动中表现平稳。并且，在食品行业子行业中，是表现最为出色的子行业之一。现阶段味精需求的结构为：食品加工业消费了50%左右的味精供给，餐饮业消费了30%，家庭消费为20%左右。这三个渠道的增长，将成为带动调味品市场发展的动力。味精在食品制造行业的使用主要包括：方便食品如方便面等、火锅底料、腌渍品、速冻食品、水产品、肉制品等等；复合调味料如鸡精、鸡粉、各种汤料、增味料、酱类等。餐饮业的火爆同经济发展水平、尤其是城市化水平密切相关，经济发展和城市化进程的延续将继续提供餐饮业成长的机会。在调味品升级的趋势下，味精行业在个人家庭消费领域的增长，原因主要在于我国多元化的经济模式。目前，鸡精、鸡粉等后代调味品的需求，增长较快的地区为华东、华南等经济发达区域。这也表明，在中西部等经济次发达区域，传统调味品仍有市场空间。另一方面，随着味精有害论的瓦解，消费者将更加理性的进行调味品选择；味精作为发展最为成熟的增鲜调味品，具有较高的性价比，仍将是家庭消费的选择之一。2010-2015年，味精行业保持8%-10%左右的增速仍能持续。在味精需求仍有平稳增长的前提下，与之伴生的谷氨酸行业亦将呈现类似的增长速率。由于味精生产技术的不断更新，特别是双酶法制糖技术的应用，使淀粉收率从90%提高到97%-98%，一些技术指标已经达到世界先进水平[10]。同时，随着人民生活水平的不断提高，人们对味精的需求也会越来越多，相信味精行业的发展前景也会愈加广阔，而这也正是我们建厂的重要理由。1.2设计依据1.2.1长春工业大学毕业设计任务书1.2.2实习所获基础资料1.2.3参考资料《发酵工厂工艺设计概论》吴思方主编中国轻工业出版社《氨基酸工艺学》陈宁编轻工业出版社《生化生产工艺学》梅乐和、姚善泾、林东强编科学出版社《食品增味剂》郭勇郑穗平编中国轻工业出版社《淀粉糖品生产与应用手册》尤新主编中国轻工业出版社1.3设计指导思想（1）厂区所在地有丰富的原料资源，并且电力资源和劳动力资源也很丰富。（2）坚持勤俭节约，增收节支的方针。（3）尽量采用先进的生产技术与设备，认真吸取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺，新技术，尽量选用成型设备。（4）合理利用资源，对副产品进行全面的综合利用，变废为宝，节约能量，降低消耗指标。（5）满足市场对产品产量及质量的要求，着眼于长远发展，留有余地，力求做到整体布局和场地利用合理。1.4设计范围1.4.1生产车间糖化车间、发酵车间、精致车间、干燥车间、包装车间1.4.2辅助生产车间机修车间、研发中心、综合办公楼、车库等。1.4.3公用工程部分变电所、锅炉房、水泵房（包括贮水池及消防泵房）、空压站、冷冻站（凉水塔、循环水池）、污水处理厂等。1.4.4.仓贮部分主原料库、包装材料库、成品库、煤堆场及灰渣场等。1.5建设规模及产品方案1.5.1建设规模：建设一座占地50259平方米，年产15000吨味精的味精厂。1.5.2产品方案：年产99%味精12000吨，400g包装2688万袋，100g包装672万袋。年产80%味精3000吨，400g包装672万袋，100g包装168万袋。1.6主要原材料、辅助原料、动力需用量表1主要原材料、燃料及动力用量表序号名称单位数量备注时天1玉米淀粉t4.2125101.1303302α-淀粉酶t1.19×10-32.86×10-28.5683糖化酶t2.79×10-30.071421.424塑料袋个58331.4×1054200×1045水t1075.5725813.677440806电Kwh8433202392607176007煤t3.849227888.81.7工作制度及全厂定员1.7.1工作制度本味精厂全年生产，年工作日300天，发酵车间每天2班，其他车间每天3班，连续生产。1.7.2全厂定员总计230人，其中干部和管理人员25人，工人171人，工程技术人员30人，服务人员4人。表2劳动定员表序号部门管理人员技术人员工人服务人员合计1厂部1122厂办113党办114生产计划科225技术科13266质检科12257化验科3258仓储112139销售科1121310财务科12311劳动安全科15612行政科11213公路队1151614接待室22小计13854277合计7715变电所12316锅炉房15617空压机114618水泵房及贮水池114619冷冻站126920环保所及污水处理厂121518小计683448合计4821糖化车间232513122发酵车间122512923脱色精制车间12101324干燥、包装12151825质检15814小计614832105合计105总计230第二章总平面布置2.1厂址概述本味精厂位于长春市经济开发区，南环高速公路附近，临近净月潭开发区，厂区靠近原料供应地，交通条件便利，无污染源，能够保证获得足够数量和优质的原料。厂区附近有充足的水源，有完善的供水、排水系统。电力、热力等设施完善。厂区内拥有配套的生活设施，为工作人员提供了极大的便捷。2.1.1厂址地形地貌特征本味精厂占地约50259平方米，厂区长253.64米，宽198.15米，整个厂地较平坦，极限高差约1.5米。厂区内设有生产车间及各种日常生活设施，并且有充足的发展余地，不须另行征用土地。2.1.2厂区地质情况及地震烈度(1)根据地址勘察报告，地质岩性较为稳定，第一层为耕土及耕土卵石及杂填土，厚度约为0.25～0.91米；第二层为粉状细沙，厚度约为0.14～2.10米，第三层为卵石，其厚度约为3.40～5.15米；第四层为花岗岩，本层为勘查区基岩，控制厚度约为0.30～0.50米，控制深度为5.00～7.90米。(2)厂区地下水为潜水类型，主要埋藏在卵石层中，水补给源通常依靠降雨渗透补给，地下水位高低主要受此影响。厂区地理位置降雨量全年适中。(3)根据中国地震烈度区划图，长春地区地震裂度为七度，建筑应按七度设防。2.1.3气象条件表3长春地区气象条件表气象条件数据年平均气压995.50毫帕年平均气温6.5℃年极端最高气温37.7℃年极端最低气温-36.2℃年平均相对湿度72%全年日照时数2284.0无霜期130～160天积雪最大深度35毫米年平均降水量947毫米年最大降水量1272.8毫米月最大降水量520.7毫米日最大降水量162.7毫米最大冻结深度最大风速平均风速1000.0毫米22m/s1.5m/s全年主导风向WS2.2总平面布置与运输2.2.1总平面布置的原则（1）工艺条件：味精工厂所涉及到的主要工艺是从工业粗淀粉到糖的生产，再进入发酵培养阶段，最后经过各项处理得到味精成品。因此厂区的总平面设计必须严格符合生产工艺流程。原料、中间产品、产品的生产作业线应通顺，避免交叉往返。（2）公用工程：生产车间占地面积较大，且应该布置在厂区中心地带，厂区内，生产区和生活区应该严格分开，工厂出口与生活区、生产区相适应，便于工作人员上下班。（3）环保：工厂建成后要用绿化带对空间进行分隔，空地可以种植草坪和灌木等。厂区内部的污水、废气、废渣等的排放，除合理利用之外，均要达到国家排放标准，，煤渣给砖厂用于烧砖，但不能在厂区内长期贮留[6]。（4）交通运输：总平面设计应将人流、货流的通道分开，避免交叉运输。工厂应设置至少两个以上的出入门，包括正门（职工出入），侧门（产品出入），后门（原材料、废料、燃料出入）等，并合理规划人、货运输路线，防止拥挤[1]。（5）建筑=1\*GB3①生产车间主生产车间是全厂布置的关键，首先考虑将其布置在厂区中心地带。选择地点地势应平坦，有一定的地耐力，朝向应尽量正面朝阳或偏南向，以加强车间采光效果。生产车间还应直通厂区大门和生活区，为工人生活提供方便。=2\*GB3②辅助车间辅助车间应靠近它所服务的车间厂房并且与包装车间等其他后续处理车间相近，以便于减少运输距离，减轻劳动消耗。=3\*GB3③动力车间动力车间主要包括锅炉房、变电所、冷冻站（凉水塔、循环水池）、空压站、水泵房等，动力车间可以大部分集中在厂区一侧建立。并尽量靠近其服务车间。并要求动力车间布置在厂区的下风向，尽可能的减少污染及用电风险，节约资源。=4\*GB3④后勤部门后勤部门多集中在厂前区，参照大多数新建工厂的设计方案，可将其建立在工厂前门临近两侧。（6）卫生要求厂区应远离污染较严重的工业区，并且建立在主要污染源的上风向。厂区建筑物、构筑物的距离，应严格遵守防火、卫生等国家规定。2.2.2厂内外运输工厂全年运输总量：82036.87吨运入量：59327.6吨（煤27888.8吨，玉米淀粉30330吨）运出量：22709.27吨（味精14280吨，灰渣8366.64吨）表4全厂运输量表序号名称单位运输量运输方式备注一运入量t/a59327.61玉米淀粉t/a30330公路2α-淀粉酶t/a18.18公路3糖化酶t/a45.51公路4氯化钙t/a45.51公路5糖蜜t/a999.6公路6煤t/a27888.8公路二运出量t/a22709.271味精t/a14280公路2灰渣t/a8366.64公路3菌体蛋白t/a62.63公路三总计t/a81979.082.2.3总图绘制（见图纸）第三章生产工艺3.1原料及产品的质量标准3.1.1玉米淀粉质量标准（1）感官要求气味：具有玉米淀粉固有的特殊气味，无异味。外观：白色或微带浅黄色阴影的粉末，具有光泽。理化指标理化指标应符合下表规定：表5玉米淀粉理化指标表项目单位优级品一级品二级品水分%≤14.0≤14.0≤14.0细度%≥99.8≥99.5≥99.0斑点个≤0.4≤1.2≤2.0酸度ml≤12.0≤18.0≤25.0灰分%≤0.10≤0.15≤0.20蛋白质（干基）%≤0.4≤0.50≤0.80脂肪（干基）%≤0.10≤0.15≤0.25二氧化硫%≤0.004铁盐%≤0.0023.1.2味精质量标准感官指标具有正常的味精色泽、滋味，不得有异味及夹杂物。其中99%味精：白色有光泽晶体、白色粉状95%味精：白色粉状/混盐晶体90%味精：白色粉末/混盐晶体80%味精：白色粉末/混盐晶体（2）理化指标理化指标应符合下表规定：表6味精理化指标表项目单位99%味精（晶体）99%味精（粉状）95%味精90%味精80%味精谷氨酸钠%≥99≥99≥95≥90≥80水分%≤0.2≤0.3≤0.5≤0.7≤1.0氯化钠以Cl计%≤0.15≤0.5≤5.0≤10≤20透光率%≥95≥90≥85≥80≥70砷ppm≤0.5≤0.5≤0.5≤0.5≤0.5铅ppm≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0铁ppm≤5≤5≤10≤10≤10锌ppm≤5≤5≤5≤5≤53.1.3卫生指标GB2760-2011食品添加剂使用卫生标准GB/T5009.43-2003味精卫生标准的分析方法3.2生产技术方案选择3.2.1产品方案年产15000吨味精工厂产品品种：含99%和80%谷氨酸钠（Glu·Na·H2O）的味精3.2.2生产方法的选择及对比（1）淀粉水解糖制备方法的选择目前国内水解淀粉为葡萄糖的方法主要有三种，分别是酸解法、酶解法、酸酶结合法。由于酸酶结合法对设备要求较高，且所需设备种类较多，在本味精工厂设计中将不予考虑这种方法制备。下面主要讨论酸解法和酶解法的优缺点，并加以选择：=1\*GB3①酶解法是以专一性很强的淀粉酶和糖化酶将淀粉水解为葡萄糖；酸解法是以酸为催化剂,在控制高温高压条件下将淀粉水解为葡萄糖。=2\*GB3②酶解法反应条件较温和，如采用α-淀粉酶，反应温度在85～90℃，采用糖化酶，反应温度在50～60℃。而酸法制糖则较为剧烈，一般反映温度会达到80℃以上，糖化液温度达到140～150℃。=3\*GB3③酸解法由于水解作用发生在高温、高压及一定酸浓度的环境中，因此对设备的要求较高，需要耐腐蚀、耐高温、高压的设备，且设备安全系数要高。酶解法由于反应条件温和，对设备的要求没有酸解法高。=4\*GB3④酶解法可以直接利用淀粉粗原料，如大米、玉米等，而酸解法工艺要求用精致原料，且淀粉颗粒不宜过大，大小要均匀。颗粒如果太大，水解则不完全。=5\*GB3⑤酶解法由于微生物酶作用的专一性较强，淀粉水解副反应少，因此淀粉转化率高，一般能达到96%以上，酸解法副反应较多，转化率一般为90%～92%。=6\*GB3⑥酶解法反应时间较长，需要专门培养酶。酸解法反应时间短（如采用10波美浓度淀粉，在3kg/cm2压力下仅需20min；在3.5kg/cm2压力下仅需7～10min），生产能力大[3]。=7\*GB3⑦酶制剂生产技术的广泛应用以及酶制剂的大量生产，弥补了酶解法生产工艺对酶需求量大，且由于酶是蛋白质，引起糖液过滤困难等因素。酶法制糖已经逐渐被许多大型味精工厂利用并逐渐取代酸解法。最后可通过如下数据进行选择：表7不同糖化工艺所得糖化液质量比较项目酸解法酶解法葡萄糖值（DE）9198葡萄糖含量（%干基）8697灰分（%）1.60.1羟甲基糖醛0.300.003色素10.00.2葡萄糖收得率较酸法高10%由表6数据（摘录自《氨基酸工艺学》）得出：酶解法出糖率较酸解法高；酶解法水解糖中含有的杂质（灰分、羟甲基糖醛、色素）少，其主要影响糖化液的甜味是否纯正。因此根据以上两种工艺的优缺点研究，本味精工厂采用酶解法制糖工艺生产淀粉水解糖。（2）液化方法的选择淀粉酶液化的分类方法很多，按照生产工艺操作方式的不同可分为间歇式、半连续式和连续式。=1\*GB3①间歇式液化：是三种液化方法中最简单的一种，常用于小型工厂生产。它的操作过程为：将调整好的淀粉乳调整pH（5.5～6.0），加入液化酶，在搅拌下加热至90～110℃，维持30～90分钟，达到液化程度后，经碘试反应成棕色即可[4]。此反应需要的设备简单，操作也较容易，与喷射液化相比其液化效果差，经糖化后的过滤性差，糖浓度也比较低。=2\*GB3②半连续式液化：这种操作方法也较为简单，效果比间歇法要好，它的工艺操作主要有：在液化桶放入底水加热至95℃左右，然后将淀粉乳经泵送至喷淋头并引入液化桶，温度保持在95～97℃，淀粉糊化、液化送入保温桶保温30～90分钟，达到所需的液化效果[4]。此方法由于喷淋液化在开口容器中进行，料液溅出容易伤人，安全系数低，液化蒸汽用量较大，且由于开口的原因，无法达到α-淀粉酶的最适温度（105℃）。=3\*GB3③喷射液化：一般采用耐高温α-淀粉酶[12]。其工艺流程为：淀粉调浆，用Na2CO3调节pH（6.2～6.5），0.043%的CaCl2作为淀粉酶激活剂，最后加入耐高温α-淀粉酶，料液经搅拌由泵送入喷射液化器，料液与高温蒸汽接触，温度瞬间升高至105℃，然后经维持管维持，进行第二次喷射液化，温度瞬间升高到125℃，再经维持管维持，温度降至95℃，最后通过碘呈色试验合格后，液化结束。喷射液化效果较上两种好，液化液透明，清亮，葡萄糖的收率高[9]。通过以上比较，本设计采用连续喷射液化二次加酶法制糖工艺。3.2.3生产工艺流程简述酶解法制糖工艺：=1\*GB3①调浆淀粉加水的比例为1：2.5，调浆后淀粉乳浓度为（15±1）°Bé，加Na2CO3调节pH6.2～6.5，CaCl2（淀粉浆的0.043%）作为酶活性剂，经搅拌均匀后，加入耐高温α-淀粉酶（淀粉浆的0.017%），并继续搅拌均匀。=2\*GB3②第一次喷射液化喷射温度105～108℃（一般不超过110℃），并在维持管维持5～6min。在送入闪蒸罐闪蒸。=3\*GB3③保温液化料液经闪蒸后送入液化保温罐，温度降至95～97℃，在此温度下料液进行液化。时间为40～45min。=4\*GB3④第二次喷射液化料液由泵送至喷射器进行第二次喷射，温度达到125～140℃，喷射后送入维持罐5～10min。=5\*GB3⑤第二次液化料液送至保温罐，温度降至95～97℃，并加入耐高温α-淀粉酶，继续液化至终点[14]。=6\*GB3⑥糖化液化液冷却至60～62℃，pH调至4.2～4.5，加入糖化酶（1.5kg/t工业淀粉），糖化20～40小时，糖化过程中，糊精，低聚糖不断转化为葡萄糖，糖化后期，葡萄糖DE值达到95%以上，糖化基本完成。结束后。经80℃，15～20min升温灭酶处理后，将料液降温至60-70℃，再经板框过滤机循环过滤，过滤后的滤液进入糖液储罐。3.2.4生产工艺流程简图α-淀粉酶糖化酶玉米浆、无机盐二级种子盐酸/硫酸↓↓↓↓↓淀粉→液化→糖化→过滤→糖化液→配料→连续灭菌→发酵→等电点→分离→↑↓↑↑↓水滤渣无菌空气消泡剂母液Na2CO3、活性炭↓谷氨酸→中和→脱色→过滤→过滤液→交换柱脱铁→碳柱脱色→脱色液→蒸发结晶↓废炭水母液↓↑→贮晶→分离→湿味精→干燥→粉碎→筛选→味精3.2.5主要工艺参数年生产天数：300天双酶法淀粉糖转化率：≥95%发酵产酸率：≥8.0g/100ml发酵糖酸转化率：≥48%谷氨酸提取收率：≥80%味精对谷氨酸产率：≥112%发酵周期：≤38h发酵生产操作周期：≤48h淀粉加水比：1：2.5α-淀粉酶用量：淀粉浆的0.017%糖化酶用量：淀粉浆的0.043%淀粉糖化液浓度：24%二级种子培养基浓度：2.5%发酵培养基初糖浓度：16.4%接种量：2%谷氨酸产生菌生长温度：30～32℃谷氨酸产生菌发酵温度：34～37℃谷氨酸产生菌生长PH：7.5～8谷氨酸产生菌发酵PH：7.0～7.2发酵液通风速度：0.15～0.2m3/m3·min（常压）发酵罐装料系数：70～75%3.2.6主要原料、物料、动力消耗指标表8主要原材料、燃料、动力消耗指标表序号名称规格单位产品消耗指标备注单位数量1玉米淀粉86%t/t2.1242α-淀粉酶kg/t1.2743糖化酶kg/t3.1864塑料袋个/t12500100g个/t10000400g个/t25005水t/t542.36电Kwh/t4251.937汽t/t10.278煤t/t1.9533.2.7物料衡算（1）生产过程的总物料衡算=1\*GB3①生产能力年产15000吨MSG（其中含99%的MSG12000吨，含80%的MSG3000吨）进行计算，折算为100%的MSG为年产14280吨。按每年的生产天数为300天计算，日产量含99%的MSG40吨，含80%的MSG10吨，折算为100%的MSG，日产量47.6吨。=2\*GB3②总物料衡算1000kg纯淀粉理论上生产100%MSG的量为：1000×111%×81.7%×127.2%=1153.5(kg)式中111%—淀粉水解糖的理论转化率；81.7%—葡萄糖生成谷氨酸（C5H9O4N）的理论转化率；127.2%—味精（NaC5H8O4N·H20）的理论转化率。1000kg纯淀粉实际上能生产100%MSG的量为：1000×111%×98%×50%×86%×92%×127.2%=547.4（kg）式中98%—淀粉的糖化转化率；50%—糖酸转化率；86%—谷氨酸提取率；92%—精致收率。1000kg工业淀粉（含量86%的玉米淀粉）产生的100%MSG的量为：547.4×86%=470.8（kg）=3\*GB3③淀粉的单耗：生产1000kg100%MSG理论上消耗纯淀粉的量为：1000/1153.5=0.8669（t）生产1000kg100%MSG理论上消耗工业淀粉的量为：0.8669/86%=1.008(t)生产1000kg100%MSG实际上消耗纯淀粉的量为：1000/547.4=1.827(t)生产1000kg100%MSG实际上消耗工业淀粉的量为：1000/470.8=2.124(t)总收率：实际产量/理论产量×100%=547.4/1153.5×100%=47.45%淀粉利用率：1.008/2.124×100%=47.45%生产过程的总损失：100%-47.45%=52.55%=4\*GB3④原料及中间体的计算：淀粉用量：47.6×2.124=101.1（t/d）糖化液量纯糖量为：101.1×111%×98%×86%=94.58（t/d）式中98%—淀粉的糖化转化率86%—含有的玉米淀粉换算成为含量24%的糖液量为：94.58/24%=394.08（t/d）发酵液量的计算：94.58×50%×100/8×1.05=620.68（t/d）式中50%—糖酸转化率100/8—1g谷氨酸需要的发酵液体积1.05—发酵液的密度提取出来的谷氨酸的量：94.58×50%×86%=40.76（t/d）换算成含量90%的提取液为40.76/90%=45.19（t/d）谷氨酸废液量（以排出的废液含0.7g/100ml谷氨酸计）：（94.58×50%-94.58×50%×86%）/0.7%=945.8(m3/d)将上述计算结果进行汇总，即得出了表9。表9年产15000t味精生产工艺的总物料恒算结果项目以玉米淀粉为原料（t/y）（t/d）原料淀粉/t31860101.124%糖液量/t41415131.4290%的谷氨酸量/t1424145.19100%MSG量/t1500047.6排出含0.7%谷氨酸的废液量/m3298053945.8（2）淀粉制糖工艺的物料衡算=1\*GB3①淀粉浆量及加入量味精生产过程中，淀粉加水的比例为1：2.5[2]，即1000kg的工业淀粉调浆时加水量为2500kg，由此制得的淀粉浆量为3500kg。淀粉浆中干物质（淀粉）浓度：1000×86%/3500=24.57%=2\*GB3②液化用酶的量淀粉液化用酶是α-淀粉酶，其用量为淀粉浆的0.017%。即α-淀粉酶的用量为：3500×0.017%=0.6（kg）=3\*GB3③CaCl2的加入量由于α-淀粉酶是一种金属酶，Ca2+能使α-淀粉酶的活性大为提高，能够保持酶的稳定性，一般来说，CaCl2的加入量是淀粉浆量的0.043%，那么CaCl2量为：3500×0.043%=1.5（kg）=4\*GB3④糖化酶的用量：糖化酶的用量一般为淀粉浆量的0.043%，即糖化酶的量为：3500×0.043%=1.5（kg）=5\*GB3⑤糖化液的量由于淀粉经α-淀粉酶液化，糖化酶糖化后，制得的24%糖化液的量为：1000×86%×111%×98%/24%=3898（kg）24%的糖液的相对密度为1.09，那么糖化液的体积就为：3898/1.09=3576(L)=6\*GB3⑥加入珍珠岩量和滤渣量淀粉经过液化，糖化后的糖化液过滤比较困难，需加入珍珠岩作为助滤剂，加入量为糖化液的0.15%[2]。即3898×0.15%=5.85（kg）而过滤后的滤渣是含水70%的废珍珠岩，则滤渣量为：5.85/(1-70%)=19.5(kg)蒸汽冷凝水及洗水量为：3898+19.5-2500-0.6-1.5-1.5=1413.9（kg）表10制糖工艺的物料衡算进入糖化过程的物料离开糖化过程的物料项目物料比例/kg日投料量/kg项目物料比例/kg日投料量/kg工业淀粉1000101100糖化液3898394088配料水2500252750滤渣19.51971液化酶0.660CaCl21.5152糖化酶1.5152珍珠岩5.85591（3）发酵工序配料及连续灭菌过程的物料衡算=1\*GB3①发酵培养基的量1000kg的工业淀粉经水解后，得到24%的糖液3898kg，而发酵培养基的初糖浓度为16.4%，则发酵培养基的总量为：3898×24%/16.4%=5704(kg)配料用水：5704-3898=1806（kg）=2\*GB3②发酵液的配料配料指标如下：糖蜜：0.30%玉米浆：0.20%硫酸镁：0.06%泡敌（消泡剂）：0.05%氯化钾：0.08%硫酸锰：0.2mg/100ml尿素：4.0%硫酸亚铁：0.2mg/100ml磷酸氢二钠：0.02%植物油：0.10%表11主要物料衡算表序号名称规格单位产品消耗指标单位数量年用量单位时天年1玉米淀粉86%t/t2.124t4.2125101.1303302α-淀粉酶kg/t1.274t0.002530.060618.183氯化钙kg/t3.186t0.006320.151745.514糖化酶kg/t3.186t0.006320.151745.515糖化液24%t/t8.28t16.422394.131242006珍珠岩kg/t12.43t0.02460.5917177.57尿素或液氮t/t0.628t1.243429.8938967.88糖蜜t/t0.070t0.13863.332999.69硫酸镁t/t0.010t0.01980.476142.810泡敌t/t0.009t0.017820.4284128.5211植物油t/t0.024t0.047521.1424342.7212发酵液t/t12.115t23.988576.67173002.213二级种液m3/t0.313t0.619714.89884469.6414谷氨酸t/t0.86t1.702840.9412280.83.2.8热量衡算（1）淀粉浆量G根据物料衡算已知，日投工业淀粉的量为101.1吨，24小时连续液化，每小时的处理量为：101.1/24=4.213(t/h)。液化调浆时淀粉与水的比例关系由前面得知为1：2.5，淀粉浆量：4213×3.5=14745.5（kg/h）。=1\*GB3①淀粉浆中纯淀粉的浓度：4213×86%/14745.5×100%=24.6%淀粉浆的比热容（C）可按下式计算：C=C0X/100+C水(100-X)/100=1.55×24.6/100+4.18×(100-24.6)/100=3.53kJ(kg·k)式中C0—淀粉的比热容kJ(kg·k)；X—淀粉浆中淀粉的含量（浓度）；C水—水的比热容kJ(kg·k)。（2）两次喷射液化热量衡算=1\*GB3①第一次喷射液化物料由20℃被加热至105℃。蒸汽用量W蒸汽1：W蒸汽1=14745.5×3.53×（105-20）/(2737.23-436.93)=1923.4(kg/h)式中2737.23—加热蒸汽的热焓(0.3MPa，表压)；436.93—加热蒸汽凝结水的热焓（105℃时）；105—液化温度；20—淀粉浆的初始温度。=2\*GB3②第二次喷射液化物料由95℃被加热至125℃。蒸汽用量W蒸汽2：W蒸汽2=14745.5×3.53×（125-95）/(2737.23-527.02)=706.52(kg/h)式中2737.23—加热蒸汽的热焓(0.3MPa，表压)；527.02—加热蒸汽凝结水的热焓（125℃时）；125—第二次液化温度；95—第二次液化的初始温度。由上可知，液化过程的平均用蒸汽量为：1923.4+706.52=2629.92(kg/h)。每日蒸汽平均用量为2629.92×24=63118（kg/d）=63.12（t/d）=3\*GB3③液化液冷却用水量第一次喷射液化结束：需将物料由105℃降到95℃，假设冷却水的进口温度是20℃，出水温度是60℃，那么需要冷却水用量为：W=(14745.5+1923.4)×3.53×(105-95)/(60-20)/4.18=3519.2(kg/h)则每天用水量为：3519.2×24=84460.8(kg/d)=84.5（t/d）第二次喷射液化结束：需将物料由125℃降到95℃，假设冷却水的进口温度是20℃，出水温度是60℃，那么需要冷却水用量为：W=(14745.5+2629.92)×3.53×(125-95)/(60-20)/4.18=11005.1(kg/h)则每天用水量为：11005.1×24=264.1（t/d）总计：每天用水量为84.5+264.1=348.6（t/d）（3）糖化过程热量衡算年产15000t商品味精的工厂，按照前面的计算，日产含糖24%的糖液为：47.6×2.124×3.898=394.1（t）糖液的相对密度为1.09，则它的体积为：394.1/1.09=361.56（m3）糖化操作周期是30h[2]，选用100m3糖化锅，装料75m3,生产上需要糖化锅的量为：361.56/75×30/24=6.03只，选用8只锅(1只作为备用)糖化液经灭菌后由95℃降到60℃，用二次水冷却，冷却水的进口温度为20℃，出口温度为45℃，其平均用水量为：(14745.5+2629.92)×3.53×(95-60)/(45-20)/4.18=20542.9(kg/h)生产上一般要求在2h内把63.6m3的糖液冷却至40℃，其高峰用水量为：20542.9/(14745.5+2629.92)×75000×1.09/2=48326(kg/h)由于每天同时运转的糖化锅有6.03×24/30=4.82（锅）则每天的冷却水的用水量为：48.326×4.82=465.9（t）（4）连续灭菌热量衡算=1\*GB3①待灭菌培养基量计算假设发酵过程所用的发酵罐为200m3，装料系数为0.7[2]，那么每只罐产100%MSG的量应为：200×0.7×8%×86%×92%×127.2%=11.27（t）其中8%—发酵产酸率(g/100ml)；而前面的物料衡算已知，年产15000t商品味精的工厂，日产100%MSG为47.6t。一般说来，发酵的操作时间需要48h（其中发酵时间38h），这样生产需要的发酵罐应为：47.6/11.27×47/24=8.45(台)取整数9台。每日投（放）罐次为47.6/11.27=4.22罐，日运转8.45×38/48=6.69罐，每罐的初始体积为200×0.7=140m3，糖浓度为16.4g/100ml,灭菌前培养基的含糖量为19%，其数量应为：140×16.4%/19%=120.8（t）=2\*GB3②培养基连续灭菌用蒸汽量灭菌用0.4MPa蒸汽（表压），其加热蒸汽的热焓2743kJ/kg,使用连消塔灭菌[7]，培养基在发酵罐外由20℃预热到75℃，再加热到120℃，而冷却水的温度由20℃升到45℃，设每罐的灭菌时间为3h，需要输料流量为120.8/3=40.3（t/h）。则灭菌用蒸汽量为：W蒸汽=40300×3.7×（120-75）/(2743-120×501.6)=3.2(t/h)式中3.7—糖液的比热容kJ(kg·k)；501.6—蒸汽凝结水热焓（120℃时）。则每天用蒸汽量为3.2×3×5=48（t/d）。其高峰用量为3.2（t/h）平均用量为48/24=2（t/h）=3\*GB3③培养液冷却用水量120℃料液冷却至80℃，再经冷水冷却至30℃，在此过程中冷却水的温度由20℃，升至56℃，由此计算出冷却水的用量为：W冷却=40300×3.7×（80-30）/(56-20)/4.18=49.5(t/h)全天冷却水用量为：49.5×3×5=742.5(t/d)3.2.9水衡算（1）配料用水量年产15000吨味精，日投工业淀粉量为101.1t，配料加水比例由前面可知为1：2.5，则用水量为：101.1×2.5=252.75(t/d),每天用水量为：252.75/24=10.53(t/h)。（2）液化冷却用水量由前面计算得知为：348.6t/d（3）糖化冷却用水量由前面计算得知为：465.9t/d，高峰量为：48.3t/h（4）连续灭菌用水量=1\*GB3①配料用水由于糖化后的糖液含糖量为24%，而培养基的含糖量为19%，配成的糖液有120.8t，那么每罐需要加水的量为：120.8×（1-19%/24%）=25.4（t），每日按5罐计算，配料需要用水量为5×25.4=127（t/d）,=2\*GB3②灭菌后料液的冷却水量前面已计算出为：742.5（t/d）。（5）发酵冷却用水根据部分味精厂的实测和经验数据，谷氨酸发酵热为3.0×104kj/(m3·h)200m3发酵罐，装料量为140m3，使用新鲜水冷却，假设进口T为10℃，出口为20℃，则用水量为W=3.0×104×140/[(20-10)×4.18]=100（t/h）每次发酵罐为4.22罐次，高峰用水量为：4.22×100=422（t/h）日用水量为：422×0.8×24=8064（t/d）（其中0.8—各罐发热状况均衡系数）平均用水量为：8064/24=336（t/h）（6）提取工序用水根据部分味精厂的实测和经验数据，约为76t/d。（7）中和脱色工序用水=1\*GB3①配料用水日产100%谷氨酸为40.94t/d配成40%浓度用水量为40.94/40%-40.94=61.4(t/d)=2\*GB3②洗涤离子交换柱配稀酸碱用水220t/d洗涤流分用水150t/d洗再生处理柱用水900t/d[16]则计算出中和脱色工序总用水量为：1340t/d（8）精致工序=1\*GB3①结晶过程由于日产100%MSG47.6t，选用25m3的结晶罐，每罐可产MSG10t，需罐数47.6/（10-1.6）=5.7（罐）（其中1.6—每罐晶种量）取整数6罐每台加水量为6t，共用6×6=36（t/d）=2\*GB3②结晶冷却用水量一般为7800t/d。（9）动力工序锅炉用水量一般为1200t/d。空压机、冷冻机及其他循环水量约为6000t/d。（10）锅炉房用水W=k1×k2×Q式中W—锅炉房最大小时用水量；k1—蒸汽系数，一般为1.15；k2—锅炉房其他用水系数，一般取1.35；Q—锅炉蒸发量，一般取2.92。则锅炉房最大小时用水量为W=1.15×1.35×2.92=4.5(t/h)平均值取3.5t/h则每天用水量为3.5×24=84t每年用水量为84×300=25200t（11）生活用水生活用水按每人每天消耗80kg计，全厂共230人则每天用水量为80×230=18400kg=18.4t每年用水量为18.4×300=5520t（12）循环水补充量为了有效利用水资源，要采用循环供水方式，将液化冷却，糖化冷却，结晶冷却，发酵冷却工段用水作为循环水补充。由前面计算可得，每日冷却用水量为：348.6+465.9+8064+7836=16415（t/d）设损失量约为10%，损失量为16415×10%=1641（t/d）则循环水为16415-1641=14774（t/d）（13）消防用水根据设计经验得知，日消耗量约为250t/d每小时平均消耗量10.4t/h高峰用量为11t/h表12用水量衡算表用水工序及设备日用水量（t）年用水量（t）每小时用水量（t）配料252.757582510.53液化冷却348.610458014.53糖化冷却465.913977019.41灭菌配料127381005.29灭菌冷却742.522275030.94发酵冷却80642419200336提取工序76228003.167中和脱色134040200055.83精致工序78362350800326.5动力工序72002160000300生活用水18.455200.77消防用水2507500010.4总计2672180163451113循环水1477444322206163.2.10主要工艺设备选型计算（1）维持管的计算取维持管的流速为0.8m/s，在管中的维持时间为5min，则维持管的长度为：L=vt=0.8×5×60=240m糖化液由前面计算得知，每小时糖液量为17t，则每小时糖液流量为：Q=17/1.09=15.6m3/h(其中1.09—糖化液的相对密度)根据公式Q/3600=/[4(d2×v)]求得d=262mm（2）糖化锅的计算由前面计算得知，每小时所需糖液量为17.0t（或15.6m3），则每天需要糖液量为：V糖=15.6×24=375m3考虑到糖化锅操作的灵活性，每天用5个糖化锅，故每个糖化锅的有效体积为：V每=375/5=75m3糖化锅个数的确定：n=（5×30/24）+1=7.25取整数8个取糖化锅的填充系数为0.75，则每个糖化锅的全容积为：V全=75/0.75=100m3V全=V筒+2V封=1.44D3D=4.11m取值D=4mH=1.5D=6.165mH=6mha=1/4D=1.0275mha=1mV全=(π/4)D2H+2(π/4)D2hb+2(π/6)D2ha其中（hb=50mm）=93.36<100m3取D=4.2m再代入V全=102.93>100符合条件因此糖化罐值为：D=4m，H=6m，ha=1m总高度为：6+2×1=8m（3）保温罐的计算由前面计算可知，每小时所需糖液量为17.0t（或15.6m3），在保温罐维持45min，则45min内需要糖液量为：V糖=15.6×45/60=11.7m3取保温罐的填充系数为0.85，则每个保温罐的全容积为：V全=11.7/0.85=13.765m3H=2Dha=1/4D由于V全=V筒+2V封=(π/4)D2H+2(π/4)D2hb+2(π/6)D2ha为简化计算，可将2hb包含在筒体高H内，即省略2(π/4)D2hb