高麦芽糖浆-毕业设计

烟台大学文经学院毕业设计PAGEPAGE32烟台大学文经学院毕业设计高麦芽糖浆毕业设计引言高麦芽糖浆是70年代在国际上出现的一种新型淀粉糖浆，最早生产高麦芽糖浆的国家是日本，日本首先以玉米淀粉为原料经过微生物酶水解生产高麦芽糖浆获得成功，而后美国也向日本引进了这项技术。我国在80年代初开始研制，现在己具有一定的生产能。现在国内外常用的生产高麦芽糖浆的工艺一般都是酶法生产。因为酶法生产其成本低，生产效益好且生产安全。在本设计中也采用酶法生产，通过工艺流程，操作控制条件等进行工艺计算，对设备进行工艺选型，并且绘制相关的图纸，以完成一个完整的高麦芽糖浆生产车间的设计。第一章设计概述一、麦芽糖简介随着社会发展，人们生活水平得极大提高，满足衣食住行后，便开始上升到精神层面的享受。人们越来越在意自己的外表，于是便有了化妆品，要保养，要减肥……，这些都离不开高新技，新产品的支持。麦芽糖便是其中之一。

麦芽糖,分子式C12H22O11,是具有发展前景的低热值低甜度糖类。其甜度相当于蔗糖的30%-40%,热量值仅为蔗糖的5%。根据麦芽糖含量的高低,麦芽糖浆可分为普通麦芽糖浆、高麦芽糖浆和超高麦芽糖浆。一般麦芽糖含量在60%以下的麦芽糖浆称为普通麦芽糖浆,麦芽糖含量在60-70%之间的为高麦芽糖浆,麦芽糖含量在70%以上的为超高麦芽糖浆。随着社会的进步和人民生活水平的不断提高,人们对麦芽糖的需求量成倍增加,对其品质和质量也提出了更高的要求,传统的生产技术已不能满足这些要求。此外随着酶制剂工业的不断发展,制糖工业进入了一个全新的发展阶段。麦芽糖浆系采用优质玉米淀粉，经过多种酶水解而制得得以麦芽糖为主的糖浆，该产品是一种无色透明粘稠的液体，质体清亮、透明、口感温和纯正，低甜度，有麦芽香味，具有熬煮温度高、冰点低、抗结晶等诸多优点，常被用于果酱、果冻之中，防止砂糖的结晶析出，高麦芽又具有良好的可发性，故也大量用于面包、糕点、啤酒上，同时也被广泛应用于糖果、饮料、制食品、冷冻食品、调味品等领域。另外麦芽糖浆不依赖人体胰岛代谢，血糖上升缓慢，且发热量低，对心血管病患者、糖尿病人及肥胖者有一定的保健功能【1.2.3】。高麦芽糖浆是一种麦芽糖含量高，葡萄糖含量少的中等转化糖浆，近年来国内外发展迅速，作为一种用途广泛的新型食品原料，高麦芽糖浆在食品工业中有着极其广阔的应用前景。高麦芽糖浆水分子量居于葡萄糖，麦芽糖和异构糖等低分子淀粉糖和低DE值糖浆，粉末饴糖之间，是一种具有特殊理化性质的新糖质原料。高麦芽糖浆具有清亮透明，熬煮温度高，甜度适中，保湿性好，搞结晶胡防潮能力强等优良特性。高麦芽糖浆具有的这些优点，使它在食品工业中有着广泛的用途，尤其适用于儿童食品，老年食品和保健食品[1,2,3]。高麦芽糖浆除在冷饮及烘焙食品中被广泛应用外，在医药及保健性食品中的应用也十分广泛。高麦芽糖的低渗透压可以替葡萄糖用于病人的轮流，用纯麦芽糖做静脉滴注轮流，不易引起血糖升高。由于麦芽糖浆能渗入胎儿机体，因此可用于危产期孕妇保险。在中医学中，高麦芽糖浆可补虚润肺，主治中虚腹痛，肺燥咳嗽等。专家认为，由于高麦芽糖浆具有特殊理化性的新糖质原料，随着应用研究的不断深入，尤其是在食品工业和化学工业上的应用研究，今后高麦芽糖浆作为糖质原材料的重要性将日益增大。

(一)麦芽糖浆

1.制法：麦芽糖浆又称麦芽糖饴或饴糖，是生产历史最为悠久的淀粉糖品，现代工业以优质玉米淀粉为原料，先经淀粉酶液化，再由淀粉酶糖化，精制、浓缩而成。纯度可达97%以上。一般用大麦芽（含淀粉酶）作用于淀粉，得糊精和麦芽糖的混合物，称饴糖，是麦芽糖含量介于高麦芽糖浆与麦芽糊精之间的淀粉糖品。

2.高麦芽糖浆的特性

A、高麦芽糖浆的甜度低而温和，可口性强、口感好，由于高麦芽糖浆中的麦芽糖在高温加热和酸性情况下比较稳定，通常温度下不会因麦芽糖的分解而引起食品变质或甜味发生变化，所以加热时不易发生美拉德反应，用于糖果生产中具有DE值低，熬温高等优点，特别对延长产品的货架期效果明显。

B、纯用高麦芽糖浆生产糖果产品，比用传统的砂糖生产糖果，生产出的产品韧性好、透明度高，不会出现“返砂”现象，并可降低糖果粘度，提高产品的风味，显著降低生产成本，给企业带来较高的经济效益。

C、由于高麦芽糖浆具有抗结晶、冰点低等优点，用于冷饮生产中，既可改善产品的口感，提高产品质量又可降低生产成本，目前已被冷饮行业作为增稠剂和增塑剂得到了广泛的应用。

D、用于糕点、面包、烘焙食品等生产过程，可起到防止淀粉老化，保湿性好，延长保质期等作用。

E、由于高麦芽糖浆渗透压较高，用于果脯、蜜饯、果酱、果汁罐头及奶油类食品中具有保质期长、产品口味不易改变等优点。

3.在食品行业中的应用

广泛应用于糖果、饮料、乳制品、烘焙等行业。

A、麦芽糖浆因含大量的糊精，具有良好的抗结晶性，食品行业中用在果酱、果冻制造时可以防止蔗糖的结晶析出，延长商品的保质期。

B、在糖果工业中应用，不仅口味柔和，甜度适中，产品不易着色，而且具有良好的透明度，有较好的抗砂抗烊性，从而可以延长保质期。

C、麦芽糖浆口感纯正，低甜度，为蔗糖的40%，具有较高的膨胀性能和较高的粘度，可使产品粘稠，富有结构性，使冷饮制品体积膨大，而且由于麦芽糖浆的冰点较低，提高冷饮制品的口感。

D、麦芽糖浆用于饮料、冷饮、乳制品、滋补养生液、果酱、果冻制品、蜂蜜加工制品等行业，除代替白砂糖降低成本以外，由于麦芽糖浆塑形性好，良好的抗结晶、抗氧化性，粘度适中，生产的产品口感较好，并且延长产品的保质期。

E、麦芽糖浆因甜度低也可代替麦芽糖糊精作产品的添加剂，其它功能与用途也与高麦芽糖浆、葡萄糖相近。

4.超高麦芽糖浆的生产

超高麦芽糖浆是以淀粉为原料，淀粉酶液化，及β-淀粉酶，脱支酶协同糖化，精制浓宿而成的麦芽糖含量70%以上的淀粉糖品。

(二)异麦芽糖

异麦芽糖产自葡萄糖，由葡糖淀粉酶催化。在30%的高葡萄糖浆中均衡的异麦芽糖浓度应在10%左右。因此，如果我们用葡糖淀粉酶在30%的DS中处理含5%异麦芽糖的残油液，将发现异麦芽糖是增加而不是减少。将残油液稀释到10%，并更换化学平衡剂(在10%DS内应含3%的异麦芽糖)。如果这时用葡糖淀粉酶处理该残油液，我们将发现残油液中异麦芽糖浓度下降(从5%降至3%)。（三）麦芽糖醇（Maltitol）

1是由淀粉水解、氢化精制而得的一种双糖醇，为白色结晶粉末或无色透明的中性粘稠液体。

2易溶于水，甜度略低于蔗糖，其甜味柔和可口，发热量低，具有耐热性、耐酸性、保湿性和非发酵性等特点，食用后不升高血糖值，是一种新型功能性甜味剂，广泛应用于食品加工、医药、保健品等领域。

结晶状的麦芽糖醇，具有低吸湿性、高熔点及安定等特性，可用于高级巧克力、糖果及冰淇淋。可取代油脂在食品（如冰淇淋）中的乳脂化作用，减少油脂用量。每公克提供2.1卡热量。 二、对产业发展的作用与影响（一）麦芽糖浆用于糖果生产中具有DE值低，熬温高等优点，特别对延长产品的货架期效果明显。（二）纯用麦芽糖浆生产的糖果产品，比用传统的砂糖生产糖果，生产出的产品韧性好，透明度高，不会出现“返砂”现象，并可降低糖果粘度，提高产品风味。（三）麦芽糖浆用于冷饮生产中，即可改善产品的口感，提高产品质量又可降低生产成本，目前以被冷饮行业作为增稠剂和增塑剂得到了广泛的应用。（四）用于糕点、面包、烘焙食品等生产过程，可起到防止淀粉老化，保湿性好，延长保质期等作用。（五）麦芽糖浆用于果脯、蜜饯、果酱、果汁罐头及奶油类食品具有保质期长、产品口味不易改变等优点。（六）麦芽糖浆用于饮料及乳制品方面应用，由于麦芽糖浆具有温和适中的甜度，良好的抗结晶性抗氧化性，适中的粘度，良好的化学稳定性，冰点低等特性，故在冷饮制品及乳制品行业得到了广泛的应用。（七）麦芽糖浆在烘焙行业中的应用：麦芽糖浆发酵性糖份较高，在烘焙行业中有利于食品发酵；能使烘焙类食品保持水份恒定，松软可口。（八）麦芽糖浆在其它食品中，如蜜饯、莲蓉、果酱、月饼馅料、脱水蔬菜、火腿肠、方便食品、酱油等也得到广泛应用。三、生产麦芽糖浆的方法技术一种双酶法生产高纯度麦芽糖的方法，包括：淀粉乳进行液化；淀粉液化液进行双酶法糖化；糖化液经精制得麦芽糖浆；针对目前单酶水解淀粉液化液麦芽糖含量低的不足，筛选出二种最适合麦芽糖生产的酶，以双酶法生产麦芽糖浆，提高产品的麦芽糖含量，简化后续精制工艺。国内外利用淀粉生产麦芽糖浆的普遍方法为双酶法,但该工艺设备投资大,耗能高,糖化反应时间长,所需酶制剂价格高,特别是酶制剂的用量在成本上占很大比例。在各类淀粉糖产品价格不断下滑的情况下,控制好生产成本对提高市场的竞争力尤为重要。利用固定化酶生产麦芽糖浆,具有设备投资少,耗能低,用酶量少等优点,能够很好的为企业降低生产成本,因此探索麦芽糖浆的固定化酶生产工艺对淀粉糖行业有很重大的意义。但是目前,国内还没有关于固定化酶生产麦芽糖浆的报道

早在1500年前，我国就用传统的方法，以大麦为原料，用麦芽酶酶解生产麦芽糖（饴糖），这种作坊式的操作工艺已不适合麦芽糖工业发展的要求，到了1960年代中期，采取双酶糖化法新工艺开创了工业化大生产的道路。天然淀粉是由直链淀粉和支链淀粉二种淀粉分子单位组成的紧密的结晶体微粒，其中存在着结晶和非结晶区，很难被酶水解。当淀粉悬液加热到60℃时，淀粉颗粒逐渐被破坏，体积膨胀破裂而溶于水，此过程叫做“糊化”，在“糊化”过程中，附着于淀粉的蛋白质也得以分离而凝聚，淀粉只有“糊化”以后，才能被酶作用而水解。不同来源的淀粉达到完全“糊化”的温度也不同，谷物淀粉比薯类淀粉较难“糊化”，但要采用105～110℃的温度进行“糊化”时，可以满足多数淀粉对“糊化”的要求。

淀粉“糊化”经过几个阶段，首先为膨化，即水分子渗透到淀粉内部，使巨大淀粉链扩展，因而体积和重量都增加，此为膨化作用。其次温度从40℃开始升温，在一定的温度范围内，淀粉粒的体积增加到50～100倍时，各巨大分子的联系减弱到使淀粉粒的分子链崩溃，此时粘度最大，这就是淀粉的“糊化”。玉米淀粉的“糊化”温度为65～75℃，薯类淀粉“糊化”温度为55～65℃。“糊化”后的淀粉粘度大，流动性差，不易操作，使其粘度降低叫做液化。目前液化有两种方法。（一）酸液化

酸液化通常是用盐酸将粉浆调节到pH2.0,在140～150℃加热5min，闪及冷却中和，经此处理后，淀粉得以完全“糊化”和部分水解，从而使料液过滤非常容易。但因酸液化无专一性，可使共存的纤维素、蛋白质等一起水解，以致产生5-羟基-2-呋喃及无水葡萄糖、色素等副产物，并且生成多量的灰份而影响产品的质量和增加精制费用。（二）酶液化

将淀粉调浆至15%左右，调pH为5.5～6.0，在淀粉浆内加α-淀粉酶，约为淀粉量的0.1%～0.15%，升温至80～90℃,保温数分钟进行液化，随着淀粉分子的降解，粘度迅速下降。做碘试验，使碘的成色反应，由蓝变紫、变红、再转为棕褐色以致无色，使液化完成。继续升温至100℃，煮沸数分钟灭酶，测DE值达到要求为止。液化所用的α-淀粉酶有两种：一种是普通细菌α-淀粉酶，反应最适宜温度为70～80℃，为了提高其热稳定性，操作时在淀粉浆中加入0.2%～0.3%CaCl2；另一种是耐热性α-淀粉酶，其最适宜反应温度为90℃，加热稳定性好，不必加Ca2+,在使用喷射液化时，能在105～110℃下操作，在此温度下液化可以达到充分“糊化”，液化效果也更好。液化程度是用测量DE值控制的，为了提高麦芽糖的生成量，必须防止葡萄糖的聚合度为奇数的低聚糖的生成，液化后，DE值愈高，则生成奇数低聚糖的机会也愈多，糖化后生成较多的麦芽三糖，使麦芽糖的收率降低。若DE值太低，则糖液粘度太高而难以操作，尤其是采用酸液化时，液化液中残留较多的大分子糊精，在达到“糊化”温度时，部分直链糊精分子发生老化，影响糖化和糖化液的过滤。酸液化时麦芽糖生成量较酶液化的少，而葡萄糖的生成较多。(三)

糖化

为了提高麦芽糖产率，糖化时可使用脱支酶，将支链淀粉切开，然后用β—淀粉酶糖化,将液化液冷至60℃，用盐酸调pH值5.5～6.0，并加入一定量的β-淀粉酶，在55℃保温数小时后,再补加α-淀粉酶，继续保温糖化，直到糖化结束。（四）

脱色、离子交换、浓缩

糖化液用盐酸调pH=4.8，加入约淀粉重量的5%的糖用活性碳，开动搅拌，升温至80～85℃，保温20～30min，趁热压滤。若第一次脱色糖液的色价在0.4以下，则即可进行离子交换。否则要补加一定量的活性碳进行第二次脱色，第二次脱色回收的碳可用作下一批次第一次脱色。脱色糖液送入离子交换柱进行离子交换，以除去脱色后糖液中的蛋白质、氨基酸、色素和灰份。离子交换床可按阳—阴—阳—阴串联，阳离子多选用001×7（即732强酸性离子交换树脂），阴离子多选用211×4（即711强碱性离子交换树脂），树脂先经处理，糖液自上而下流过树脂，流速每小时为树脂体积的3～4倍，当阳离子柱流出液的pH值上升到3.5左右，阴离子柱流出液pH下降到4.5左右时，树脂交换能力已大大下降，应停止交换，树脂进行再生，此时用温水洗出树脂内残糖，将浓度高的清洗液与离子交换液合并后浓缩成成品。脱色净化液在真空下浓缩，为了节约能源，可采用双效和三效蒸发器，在80kPa进行，当浓缩液的固形物达76%～85%即为成品，为保持产品在贮存中不致变色，可在浓缩液过程中加入少量（≤200mg/kg）亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠等漂白剂。（五）

超高麦芽糖浆的生产

超高麦芽糖浆的麦牙糖的含量超过70%，其中发酵性糖的含量达80%或以上，麦芽糖含量超过90%者也称为液体麦芽糖。超高麦芽糖浆的用途不同于一般高麦芽糖浆，主要用于制造纯麦芽糖，将其干燥后制造麦芽糖粉，将其氢化后制造麦芽糖醇。生产超高麦芽糖浆必须并用脱支酶，并严格控制液化程度，DE值应不超过10%，由于粘度高，因此底物浓度不宜太高，一般控制在30%以下，尤其是制造麦芽糖含量在90%以上的超高麦芽糖浆时，液化液的DE值应在1%以下。（六）并用β-淀粉酶和脱支酶的糖化方法

以固形物浓度30%，DE值8%淀粉液化液为底物，加入不同量的β-淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶，在50℃水解不同时间，可明显促进麦芽糖的生成。（七）并用β-淀粉酶与支链淀粉酶生产超高麦芽糖浆

浓度35%的木薯淀粉粉浆，按70mg/kg加入CaCl2,按干物质计0.06%加入耐热性α-淀粉酶（Termamyl

L-120）,喷射液化后DE值8.2%，用盐酸调节pH=5.2，加β-淀粉酶(活力9万单位/g)和支淀粉酶（Promzyme200L）,60℃水解20～110h,麦芽糖生成量由60%增加到80%。（八）并用β-淀粉酶、麦芽糖生成酶和支链淀粉酶生产超高麦芽糖浆使用同上的液化淀粉为底物，同时加入β—淀粉酶、和麦芽糖生成酶（maltogenaase

400L）进行糖化麦芽糖生成量并不高，但若加入支链淀粉酶，则麦芽糖生成量明显增加。四设计及厂址选择（一）设计原则：对年产150000吨高麦芽糖浆生产线设计的原则是：在满足技术、设备先进的要求为前提进行设计，同时也要做到切实可行、节约为原则。（二）厂址选择：建厂时最好选择公用设施齐备的厂址，同时公路铁路交通方便，距离电厂最近，可以省去锅炉使用。若扩产，基础设备有保证。五原料供应（一）原辅材料：原料主要是次玉米淀粉；辅料有以下几种：淀粉酶、糖化酶、酸、碱、活性炭等。国内供应比较充足。（二）包装材料：成品包装主要是聚乙烯塑料桶，周转使用，国内均有供应。六建设条件（一）交通运输条件：尽可能距离铁路近，以便大宗货物大米的运输方便，同时靠近公路运输网，以方便成品运出厂。（二）公用设施：建厂时最好选择有：排水、给水、供电、通讯、供热的厂区，以减少资金投入，缩短建设周期，增加经济效益。（三）厂址选择：建厂时最好选择公用设施齐备的厂址，同时公路铁路交通方便，距离电厂最近，可以省去锅炉使用。若扩产，基础设备有保证。第二章生产方法的设计论证一生产技术方法的设计调浆的工艺描述及其质量要求：将淀粉调成浓度为20％～30%的淀粉乳。淀粉乳浓度不宜过高或过低。因为浓度过高，淀粉聚合反应加强，使糖液浓度增大。影响麦芽糖的生成量；淀粉浓度过低，将使蒸发浓缩费用增加。调浆时要充分搅拌，使淀粉分散均匀。形成均匀淀粉乳，防止形成淀粉团。待淀粉完全调匀后。加入0.1％左右的纯碱，将pH值调到5.8～6.0，为提高淀粉酶的耐热性，加入0.2～0.5％的氯化钙（以淀粉量汁)搅拌均匀二液化酶的选择目前，国内使用的液化酶主要有两种，即中温淀粉酶和耐高温淀粉酶。（一）耐高温α-淀粉酶

以无锡星达生物工程有限公司产品为例，对耐高温α-淀粉酶作如下介绍。

1作用原理

耐高温α-淀粉酶是一种内切淀粉酶，能随机水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的α-1，4葡萄糖苷键。酶作用后可使糊化淀粉的粘度迅速降低，变成液化淀粉，水解生成糊精及少量葡萄糖和麦芽糖。

2.PH值对酶活力及酶稳定性的影响

耐高温淀粉酶稳定PH范围5.0-10.0，有效PH范围5.0-8.0，最适PH范围5.5-7.0。

3.温度对耐高温α-淀粉酶活力及酶稳定性的影响

在淀粉的喷射液化过程中，耐高温α-淀粉酶在高温下非常稳定，且该酶热稳定性也相当好，可以用于淀粉的间隙液化和连续液化过程中。其最适作用温度为90℃以上（连续喷射液化中，温度可至100-105℃）。

4.钙离子浓度

该酶在钙离子浓度较低时，稳定性相当好，在钙离子浓度为50-70mg/kg时已足够。所以，用自来水配料时已不需加Ca2+（二）细菌淀粉酶（中温α-淀粉酶）

以无锡星达生物工程有限公司产品为例，对细菌淀粉酶（中温α-淀粉酶）作如下介绍

1.作用方式

细菌淀粉酶能水解淀粉分子中的α-1，4葡萄糖苷键，任意切断成长短不一的短链糊精及少量的低分子量糖类、直链淀粉和支链淀粉，均以无规则的形式进行分解，从而使淀粉糊的粘度迅速下降，即“液化”作用，故细菌淀粉酶又称液化酶。

2.PH稳定性

细菌淀粉酶在PH6.0-7.0时较稳定，最适PH6.0，PH5.0以下严重失活。

3.热稳定性

细菌淀粉酶在60℃以下较为稳定，最适作用温度60-70℃，在70-90℃之间，随着温度的升高，其反应速度加快，但失活也加快，适用于最高达90℃的液化过程。

4.与淀粉浓度的关系

淀粉和淀粉的水解产物糊精浓度的增加对细菌淀粉酶活力的稳定性有很大的提高作用，即淀粉浓度增加，酶活力稳定性增加从工艺上看：采用中温淀粉酶时，液化液的DE值上升速度比采用耐高温酶时快，所以，采用耐高温淀粉酶液化时，应有更多的液化时间保证液化过程的完成。例如，在实际生产中，使用中温淀粉酶液化时，液化时间一般为40-60min，而采用耐高温淀粉酶液化时，液化时间要求在60-100min。采用耐高温淀粉酶液化时，淀粉分子链的断裂比采用中温淀粉酶时更为均匀，或者说更加有利于糖化酶的糖化作用。所以，当采用耐高温淀粉酶液化时，即使液化液的DE值较低，其最终糖化液的DE值仍要高于采用中温淀粉酶液化的糖化液。故采用耐高温淀粉液化酶更利于下一步的时行三液化方法的选择（一）间歇液化和半连续液化间歇液化是酶法液化中工艺最简单、设备最常用的一种，适合中小型工厂采用。缺点是料液与蒸汽混合不均匀，料液内部受热程度不一，所以液化质量不易控制。（二）连续液化

连续液化的优点是液化操作连续进行，产量大，料液与蒸汽混合均匀，液化质量有保证。特别是喷射式液化，料液与蒸汽的接触、混合是在喷射器内瞬间完成的，并通过在高温下短时间的停留达到彻底糊化的目的。这种糊化液十分有利于淀粉液化的最后完成。所以选用连续液化方法，同时由于耐高温淀粉酶的出现和喷射器结构的改进，喷射器在发酵工业、淀粉糖工业中的应用开始有了大的发展。喷射式液化，料液与蒸汽的混合是通过喷射器在微湍流的状态下完成的，所以比起其他形式的混合效果就更加完全、更加均匀。特别在采用耐高温淀粉酶后，喷射温度高达105-110℃，在此高温下，淀粉的液化就更加彻底，蛋白质的凝聚更加完全，淀粉的液化技术达到了新的水平。故选用喷射式连续液化方法四糖化方法选择（一）单酶糖化法只用β—淀粉酶或真菌α—淀粉酶对液化进行糖化。由于这俩种酶都不能分解淀粉分子的点α—1，6糖苷键，因此，用单酶糖化方法生产麦芽糖浆，麦芽含量的最高极限只有60%，即只能生产普通高麦芽糖浆。（二）双酶糖化法用糖化酶和脱支酶协同作用使淀粉分子在糖化过程中降解得更彻底，最终产物中麦芽糖含量能达到70%～90%。本项研究采用的就是双酶糖化方法，即β一淀粉酶和普鲁兰酶的坍同作用糖化法。另外还有介绍不用脱支酶，而是采用真菌α一淀粉酶和麦芽三糖酶的双酶协同糖化方法，据介绍。这种方法也能使麦芽糖浓度达到90％，但目前尚能工业化生产。（三）三酶糖化法就是用β一淀粉酶、普鲁兰酶和真菌α一淀粉酶三种酶共同作用于液化波，进行糖化。在其它工艺条件相同的情况下，三酶糖化法比双酶糖化法得到的麦芽糖产率可提高4％，同时葡萄糖含量也有所提高糖化时酶的选择麦芽糖生产过程中，可使用β-淀粉酶或真菌淀粉酶，但它们均没有切开淀粉分子中α-1，6葡萄苷键的能力，单独使用它们时，糖液中的麦芽糖含量一般不会超过55%-60%。所以，如要生产55%以上的高麦芽糖浆，就必须同时使用脱支酶，以能切开淀粉分子中的α-1，6葡萄苷键，达到更深层的水解。但此外生产的麦芽糖纯度为≥50%，综上，所以需要用β-淀粉酶和脱支酶。五脱色剂的选择麦芽糖生产过程中，可使用β-淀粉酶或真菌淀粉酶，但它们均没有切开淀粉分子中α-1，6葡萄苷键的能力，单独使用它们时，糖液中的麦芽糖含量一般不会超过55%-60%。所以，如要生产55%以上的高麦芽糖浆，就必须同时使用脱支酶，以能切开淀粉分子中的α-1，6葡萄苷键，达到更深层的水解。五离子交换树脂的优点是，处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用低。所以选用离子交换法六蒸发浓缩淀粉经糖化后精制，精制后的糖液经过蒸发浓缩后达到一定的浓度，依据此浓度可将麦芽糖浆分为不同麦芽糖浆、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆。在本次设计所要的生产的是高麦芽糖浆，其浓度为≥50%[12]。由于淀粉糖工业中的浓缩属于低温蒸发浓缩，因此可选用低温连续式的蒸发浓缩。具有传热效率高，物料受热时间短等特点，特备适用于热敏性、粘滞性、发泡性等物料的蒸发浓缩[2,3,8]。第三章工艺设计论证现在市场上83%的玉米淀粉供货充足，故以该淀粉做原料以保证生产的连续顺利进行基本工艺如下脱色脱色淀粉淀粉调浆液化糖化离交三效成品水、液化酶PH值蒸汽糖化酶PH值活性炭 活性炭渣存放台酸碱一工艺流程4%蛋白絮状物废碳→再生→脱色↑过滤冷凝↑↓蒸汽↑麦芽糖→→→半框过滤机→→暂存罐→→脱色罐→→暂存罐→→半框过滤机→暂存罐60度50-70度80℃↓Ph4.5-5↓搅拌30分↓转述20-25r/每分↓40℃↑↓阳离子交换←换热降温←暂存罐←←←板框过滤机←←←←暂存罐←←←脱色罐←蒸汽↓0.5%↑75℃↓pm5.0新碳↑ph4.5-5阴离子交换20r/min↑搅拌30min↓阳离子交换→阴离子交换→暂存罐→多效蒸发→75%麦芽糖浆固形物→包装二工艺流程简述在配料罐内，把粉浆乳调到17波美，PH值用Na2CO3调到PH5.0-7.0，最后加入耐高温α-淀粉酶，料液搅拌均匀后用泵把粉浆泵入喷射液化器，在喷射器中粉浆和蒸汽直接相遇，出料温度控制在110-115度，从喷射器中出来的料液，进入层流罐保温60分钟到90分钟，温度保持在95-97度。然后进行二次喷射，在第二只喷射器内料液和蒸汽直接相遇，温度升至120-145度以上，并在高温维持3-5分钟左右把耐高温α-淀粉酶彻底杀死，同时淀粉会进一步分散，蛋白质会进一步凝固。然后料液进入真空闪急冷却系统降温到53度保温【4.5.6】，同时将PH值降到4.5-6.5，加入β一淀粉酶和普鲁兰酶，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温到60度灭酶，首先用过滤机除渣过滤，再升温到80℃，加入旧活性炭脱色半小时，进行脱色过滤，然后将糖液进行二次脱色（温度下到75℃，可不加温），脱色后换热降温到40℃离交。将离交后的糖液用三效降膜式蒸发器浓缩得到产品，达到产品要求。三酶法制糖工艺条件（一）液化工艺：粉浆浓度17波美（淀粉浓度30%），PH5-7耐高温α－淀粉酶﹙规格30000μ/g﹚，加入量为15μ/g﹙以淀粉计，u为活力单位﹚，喷射液化温度110-115℃，液化保温时间60-90分钟，灭酶温度120-145℃（二）糖化工艺：PH4.5-6.5，温度：53±2℃，β－淀粉酶﹙规格120000μ/g﹚加入量为80μ/g原料淀粉；普鲁兰酶，加入量为3μl/kg原料淀粉，糖化时间：24hr四操作规程1．调浆：粉浆浓度17波美，PH5.0-7.0，耐高温α－淀粉酶﹙规格30000μ/g﹚，加入量为15μ/g﹙以淀粉计，u为活力单位﹚2．喷射液化：首先预热喷射器及层流罐至100℃，然后进行喷射液化，喷射器内温度控制在100-115℃，层流罐内温度控制在953．高温处理：通过第二次喷射将料液加温120-145℃，通过高温维持罐维持3-5分钟，120-1454．真空闪急冷却：经过真空闪急冷却系统温度从120℃降至535．糖化工艺操作规程：A、PH4.5-6.5B、温度：53±2℃，为防止糖焦化，用热水循环保温C、糖化时间：24小时6．糖化灭酶：当70%和75%的酒精检验合格后，糖化结束，然后将PH调至4.8-5.0，并喷射加热后降温60℃灭酶。7．过滤基本要点及顺序：（除渣过滤）A、过滤前将料液冷却至60℃。B、过滤时压滤机同时使用。C、滤布为两套，以减少过滤和储糖时间。D、过滤时，通过调节回流，使过滤压力流线增加。E、为了减少滤液中的悬浮物及缩短过滤时间，过滤压力不能超过0.2MPa【2.4】。F、过滤困难时可以通空气，以疏通滤渣。G、为防止糖液变质，在糖化料液过完后清洗糖化罐，洗液也要用泵打去过滤。H、过滤结束后用热水洗涤，温度60-70℃，用水量1.5m3/m3-2.0m3I、过滤洗涤后，用压缩空气将滤渣吹干。8．一次脱色及过滤：在一次脱色罐中，量好体积浓度，然后加入旧炭脱色，脱色时要求在80℃9．二次脱色及过滤：在二次脱色罐中，量好体积浓度，然后加入新炭脱色，第一次加温到80度现已经下降到75℃左右，不用加温，时脱色30分钟即可过滤，滤液供离交待用。10．离交脱色除杂：糖的重金属盐以及色素用树脂除去。洗柱用水以及前后过滤用洗水：凡进入糖浆中的洗水必须经离交处理或用蒸发凝水。11．浓缩：经离交脱色处理后的糖浆，用三效降膜蒸发器浓缩到75%以上。12．整个生产过程结束后，设备、管道、泵要清洗干净。五工艺论证年产量15万吨，一年300个工作日，一天产500吨，处理量大，故过滤机用板框过滤机。脱色设备应选用脱色罐，脱色柱处理量少且不能与脱色剂充分接触。脱色罐处理量大，通过搅拌可以充分接触脱色剂，还可以很好的控制时间。工艺上用两次脱色，可以很好的去掉色素，也可以提高脱色剂利用率。前面已经提到，脱色剂用活性炭，活性炭在结构上有两大特点，一是内部与表面空隙发达。二是比表面积大。由于活性炭吸附能力强，操作简单，价格便宜，所以选用活性炭。活性炭应该选用颗粒状活性炭，容易洗涤过滤分离。粉末状的不能再生，不易分离。活性炭的再生条件，用氢氧化钠做洗涤剂，解析吸附的色素，用盐酸溶液做再生剂解析吸附的钛离子洗脱剂和再生剂的浓度效果差，浓度高效果增加不明显，生产上一般用2-4%的氢氧化钠溶液和2-4%盐酸溶液。离子交换树脂的优点是，处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用低。所以选用离子交换法。离子交换应该用阳离子-阴离子-阳离子树脂进行交换。因为料液中有较多的金属离子杂质，因为料液中含有较多的金属离子杂质和有机杂质，采用两级串联可以大大提高糖浆的纯度。第一个阳离子交换柱用来去除料液中的大量的阳离子杂质，阴离子交换柱用来除去色素和其他有机杂质。第二个阳离子交换柱用来去除料液中的未除尽的阳离子杂质，阴离子交换柱用来去除料液中的未除尽的色素和其他有机杂质。。六蒸发器的选择（一）离心式薄膜蒸发器，通过离心使料液分布成0.05~1mm的薄膜，在通过锥形盘加热面被蒸发浓缩。适于高热敏性物料蒸发浓缩。（二）刮板式薄膜蒸发器，适于高粘度，容易结垢的蒸发浓缩。但结构复杂，动力消耗大（三）降膜式蒸发器，适于蒸发浓度较高粘度较大的料液。（四）升模式蒸发器，适用于蒸发量大，热敏性，粘度适中和容易产生泡沫的料液。由于麦芽糖浆浓度较高，粘度大，非热敏，不易结垢，所以选用降膜式蒸发器多效浓缩：将前效所产生的二次蒸汽作为加热蒸汽引入另一串联的后效蒸发器组成的蒸发装置。可以极大的减少生蒸汽用量，达到最大的节能效果。当废热蒸汽有充分的供应时，可完全不用再生蒸汽，取得显著的经济效益。所以选用多效降膜蒸发器。七脱色条件的选定（一）脱色时间活性分子向活性炭表面扩散以及吸附都需要一定时间只有充分接触才能发挥脱色效力，但是，达到一定时间后，再延长时间，脱色效率并不增加，反而影响设备效率。生产上一般加炭后搅拌30分钟，搅拌转速20~25r/min即可达到脱色饱和[2,4,7]。（二）Ph值选择溶液的ph值对脱色效果影响很大，在4.5~5最好（三）温度选择在一定范围内，温度升高，分子运动速度加快，同时料液的粘度也降低，色素分子向活性炭表面移动速度加快，进入小孔的机会多，增加接触的机会，有利于吸附。但是温度过高，分子运动过剧，反而使色素解析的速度增大，有利于色素的解析。综合吸附与解析两方面的得失，一般控制在75~80摄氏度。(四)活性炭用量活性炭用量一般取决于其本身质量和料液的质量。麦芽糖浆中一般含有较多的色素，一般选用较多用量。活性炭用量不是越多越好，因为活性炭也含有钙铁镁等杂质，用量过多反而使系统内杂质增多，一般用量在0.5%（w/v），旧炭可适当增加约为1~1.5%（w/v）.离子交换前料液温度要从75下降到40℃然后才能进行离子交换。离子交换时进料量为1~2BV/h，采用顺流交换，如果流速过快则不能进行有效的离子交换，使杂质未经过交换就流出；如果流速过慢则影响生产效率，提高生产成本。（五）树脂的选用：阳离子为了有效除去金属离子杂质选用大孔强酸性阳离子交换树脂。阴离子交换树脂为了除去剩余色素和其他有机杂质选用强碱性阴离子交换树脂。实际运用中，为了降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平。通常控制性能恢复程度为70~80%。如果要达到更高的水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。再生剂的种类就根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格低的酸碱或盐。钠型强酸性阳树脂，可用10%NaCl溶液再生，用药量为其交换容量的2倍（用NaCl量为117g/l树脂）；氯型强碱性树脂，主要以NaCl溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解出来，故通常用含10%NaCl+0.2%NaOH的盐碱液再生，常规用量为每升树脂用150~200gNaCl，及3~4gNaOH。为加速再生化学反应，通常先将再生液加热到70~80℃。它通过树脂的流速一般为1~2BV/h。也可以采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一个小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一个小时（流水量4BV），洗水排清后，再用水反洗，到洗出液无色。离子交换工艺说明：A、工艺描述：本工序是利用阴阳树脂的作用交换去除糖液中的离子，并且树脂也有吸附色素和大分子的作用，通过此工序，达到去除产品中离子和色素的作用。B、工艺参数：a、糖液进料温度严格控制在≤45b、保持流速≤4m3C、质量要求：a、pH值3.5—6.0，糖液澄清透明。b、糖液（20%）电导率≤50us/cm2。多效浓缩蒸发器蒸发量在3900kg/h，蒸汽气用量为1300kg/h。散热量小，特别是二次蒸汽。出料浓度40-82%。多效浓缩时一效真空度0Mpa即为常压。蒸发温度99度。选用常压蒸汽可以有效节约能源。二效三效适当降低压强使冷却水形成二次蒸汽。二效真空度-0.06Mpa蒸发温度76℃，即使压强下降0.06Mpa使冷却水形成二次蒸汽。三效真空度-0.085Mpa蒸发温度53℃，让压强下降0.085Mpa使冷却水再次形成蒸汽。八原料的选定活性炭选用湖南省南县湘红活性炭厂的XH-302型活性炭。该粒度180到200目，亚甲基兰脱色≥11%，焦糖脱色≥95%，干燥减量≤10，pH2-5.0，灰分≤5.0%，铁含量≤0.1，比表面积1300㎡/g。树脂的选用。阳离子选用大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂（牌号树脂结构D061strene-DVB粒度≥95含水量50-60全交换量（a）≥4.2毫摩尔/克（干）（b）≥1.4毫摩尔/毫升（湿）阴离子选用强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。牌号树脂结构201×4styroneDVB粒度≥95含水量54-62全交换量(a)≥3.8毫摩尔/克（干）（b）≥1.10毫摩尔/毫升（湿）。麦芽糖浆质量标准下列标准适用于以大米或碎米为原料，用1%麦芽为糖化剂所制成的麦芽糖浆。1.感官指标：色泽：淡黄微明。味道：无异味。2.理化指标。还原糖：以100%干物质计算，DE值34以上。浓度：以室温折成100%干物质计算，按各生产单位自定（一般采用35%）。第四章工艺计算与设计精制工艺部分流程：板框过滤机板框过滤机泵板框过滤机蒸汽旧炭炭储存罐储存罐泵脱色罐产品包装换热降温器多效降膜蒸发器蒸发储存罐泵储存罐水蒸去水分储存罐新炭脱色罐泵泵滤渣板框过滤机泵滤渣板框换热离子交换泵泵75%麦芽糖浆固形物泵泵泵物料衡算和热量衡算生产的设计依据：年产15万吨麦芽糖浆（麦芽糖浆成品固形物75%，麦芽糖纯度≥50%）玉米淀粉参数：淀粉纯度83%，淀粉出糖率108%年工作日300天一淀粉衡算年产15万吨麦芽糖浆，则每天产500吨精制过程损失以2%计算所以每天用淀粉：500×0.75×0.5×（1+0.02）÷1.018÷0.83=226.34吨，计227吨。二原料液衡算糖化灭酶后糖液浓度为30%左右则可算得每天处理糖液量为500×0.75×0.5×（1+0.02）÷30%=637.5吨麦芽糖浆中含有4%的蛋白质，絮化过滤后，滤渣的量为：637.5×4%=25.5吨过滤后糖液量为：637.5-25.5=612吨三第一次脱色衡算原料液60℃，第一次脱色时，温度升到80℃，用蒸汽加温，压力0.5MPa，r＝2113KJ/㎏.K,Cp＝4.18KJ/㎏.K，加活性炭为旧碳，加入量为1.5%（W/V）.所以每天糖浆加活性碳的量约为：612×1.5%=9.18吨活性碳主要吸附焦糖和亚甲基兰，其它计算中忽略。由于使用旧碳，吸附能力按20%计算，则吸附亚甲基兰的量为：9.18×0.2×0.11=0.20吨（0.11：活性碳吸附亚甲基兰的能力为0.11g/g）吸附焦糖的量为：9.18×0.95×0.2=1.74吨﹙0.95：活性炭吸附焦糖的能力为0.95g/g﹚则滤渣：9.18+0.2+1.74=11.12吨杂质：0.2+1.74=1.94吨能量计算：溶液比热大概可算出：Cp=0.37×4.18×0.30+4.18×0.7=3.4KJ/㎏.K（溶液浓度基本不变，为30%）Q＝MCpΔt＝（612+9.18）×103×3.4×（80-60）=4.2×107kj所以需要蒸汽：4.2×107÷2113=20.吨则第一次脱色后料液量为：612-1.94+20=630吨四第二次脱色衡算二次脱色使用的新碳用量为0.5%，由于温度下降不多所以不用加温。加新炭量：630×0.5%=3.15吨吸亚甲基兰：3.15×0.11=0.35吨（0.11：活性碳吸附亚甲基兰的能力为0.11g÷g）吸焦糖：3.15×0.95=3.0吨（0.95：活性炭吸附焦糖的能力为0.95g÷g﹚滤渣：3.15+0.35+3.0=6.5吨杂质量：0.35+3.0=3.35吨滤液量：630-3.35=626.65吨则所有杂质量量：25.5+1.94+3.35=30.8吨而淀粉纯度为83%，所以其杂质为227×17%=38.6吨所以，除杂质率30.8÷38.6=80%五离子前换热器降温衡算用20℃的水循环，此时温度已经下降到75℃左右，要求出口温度为40℃，才可离交，浓度以30%计算混合液比热容为Cp=0.37×4.18×0.30+4.18×0.70=3.4Kj/kg.k所以Q=MCpΔt＝626.65×103×3.4×（75-40）35=74571350Kj六离子交换衡算离子交换树脂体积取料液体积的1/20，故所需树脂的体积为：626.65÷20=31.33M3水洗时用4BV的水，水洗一小时，故用水量为：31.33×4=125.3M3再生交换量为总交换量的70%，工作交换量为再生交换量的60%。故阳离子工作的交换量为:31.33×106×0.6×0.7×1.4=18422040mmol=18422mol﹙1.4:阳离子树脂全交换量1.4毫摩尔/毫升﹙湿﹚﹚阴离子工作交换量为：31.33×106×1.1×0.6×0.7=14474460mmol=14474.5mol﹙1.1:阴离子树脂全交换量1.1毫摩尔/毫升﹙湿﹚﹚离子交换式料液的体积基本不变。阳离子交换树脂用10%NaCl溶液在生，用药量为其交换容量的2倍。故Nacl溶液的量为:31.33×2×58.5÷10%＝36.65吨合37吨左右﹙58.5:Nacl的物质的量）阴离子交换树脂，主要以NaCl溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和在机物溶解析出，故通常使用含10%NaCl+0.2%NaOH的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200gNaCl,及3～4gNaOH。为了取得好的再后效果，每升树脂用200gNaCl,及4gNaOH。所以再生剂用量为31.33×200÷0.1=62.7吨七浓缩计算用三效降膜蒸发器，进料626.65吨得产品500吨所以蒸发去水：626.65-500=126.65吨表4.1物料统计表名称数量/吨（天）数量/吨（年）淀粉27081000糖液637.5191250糖液含蛋白量25.57650焦糖量和亚甲基兰5.291587蒸汽量2060000旧炭9.182754新炭3.15945

第五章设备选型设备的选型与说明设备选型是根据物料衡算的结果进行的，本设计参照李国庭，陈焕章，黄文焕，崔群.化工设计概论、许学勤.食品工厂机械与设备。以及物料衡算的结果选择符合工艺要求，保证生产的质量和体现生产水平的设备。因此设备选型应该根据产品单位时间（t/h）产量的物料平衡情况和设备的生产能力来确定所需设备的台数[9.10.11设备选型的过程中应以每一个工序的最大处理量为依据表5.1物料处理统计表名称数量/吨（天）数量/吨（年）淀粉27081000糖液637.5191250糖液含蛋白量25.57650焦糖量和亚甲基兰5.291587蒸汽量2060000旧炭9.182754新炭3.15945一糖液储存罐：用两个储罐，以能处理半天的量为计算，糖液密度以1.13t/m3计算，有半天处理量糖液体积为：637.5÷2÷1.13=282M3填料系数设为0.8，设定：H：D=1.5：1所以282÷2÷0.8=3.14÷4×D2×H，算得取整D=5m,H=8m由于脱色罐在常压下生产，整个筒体以及封头都选用6mm厚的A3碳钢。脱色罐使用的钢材料体积为（1个）：V钢材=3.14×5×8×6×10-3+3.14÷4×52×6×10-3×2=0.7536+0.2355=0.99m3质量为，7850×0.99=7773.48kg二板框过滤机：每台过滤机一班拆卸一次，每班拆卸消耗时间按30分钟计，则一天连续生产用的时间为，24-1.5=22.5h每台每批处理料液10m3.故每班需要过滤机的台数为n637.5÷22.5÷10=2.83台，即为3台，整个工艺流程共3次过滤而且生产任务基本相同。故整个工艺流程需要3×3=9台。由生产经验知道单位过滤面积单位时间可以过滤滤液（300～400）L﹒m-2﹒h-1设过滤机过平均滤速率为0.35M3/m2h，则所需过滤面积为：637.5÷1.13/（0.35M3/m2h）÷22.5h=71.64m2可取过滤面积为80m2的过滤机，型号为BYJ80/920-U-1的过滤机。材料：滤板滤框支架为灰铸铁，压紧螺杆及主梁为碳钢。表5.2板框过滤机型号BYJ80/920-U-1过滤面积m280滤室总容量L1280滤板外框尺寸mm920x920滤板厚度mm30滤室数量64滤饼厚度mm32外形尺寸长×宽×高mm6364x1380x1410电机功率kw1.5过滤压力Mpa0.6整机质量kg5260来自杭州金润永昌过滤机有限公司三脱色灌的设计为了能连续生产，每道脱色工艺用两个脱色罐交替使用，共两道脱色，需要脱色罐4个，另加一个备用，则需要数量5个，每两个交替使用，脱色时间30分钟，辅助时间30分钟（一个备用）该生产车间每天生产三班，每班生产8小时。脱色每班可以完成2批生产任务。每天可以完成的生产任务为2×3=6批。所以每批生产所加料液以及活性炭的量为：（630+3.15）÷6=105.53吨，体积为105.53/1.13=93.40M3脱色灌的填充系数为80%。故每批任务需要要脱色罐的体积为:93.40÷0.80=116.75M3完成每批生产任务可以选用2个60m3的平底平盖的脱色罐交替使用。设定脱色罐的H：D=1.5：1.由于116.75=π÷4×D2×H通过以上两个方程可以算得D=4.6mH=6.96m。取整得D=5mH=7m由于脱色罐在常压下生产，整个筒体以及封头都选用6mm厚的A3碳钢。脱色罐使用的钢材料体积为（1个）：V钢材=3.14×5×7×6×10-3+3.14÷4×52×6×10-3×2=0.6594+0.2355=0.89m3脱色罐体的重量为（1个）7850×0.89=6986.5kg搅拌器选用BLD摆线针轮减速器，转速为r=20—25r/min。四泵（一）在脱色阶段和浓缩阶段，由于加了活性炭或浓度增大，所以用河北远东泵业制造有限公司的ER系列引进高粘度单螺杆泵，EL(E2L)系列泵与电机直联，卧式安装，长度尺寸减小，重量轻。用于食品，石油，化工，造船，纺织等各种工业中做输送用泵。共4台。流量:0-95m3/h压力:0-1.2MPa

粘度:0-2.7x105cst温度:<1500C表5.3E系列螺杆泵偏心螺旋转子泵E级数4系列R规格1024轴封P材料组合W201（二）车间为连续生产，原料液637.5吨，则637.5/24/1.13=23.5立方。离子交换前，料液量为626.65吨/天，为连续生产，所以每小时流过板框换热机的量为：626.65÷24=26.11吨，26.11/1.13=23.1m3,理应等于泵的传送量，即泵每小时传送最多23.5立方的料液，IS离心泵使用特点有高效节能、耐高温结构、泵体采用中心支撑方式，解决了泵在输送高温介质时防止高温下泵组热膨胀不一致而造成的应力集中以及联轴器对中心发生改变。离心泵共需要14台（另加一台备用，本车间用两组离子交换，所以离交用两台）。表5.4离心泵名称离心泵型号IS65-40-315流量30m³/h扬程123m电机功率30厂家上海上诚泵阀制造有限公司五离子交换柱本车间料液流量为26.11m3/h，体积为26.11÷1.13=23.1m3所以离子交换柱每小时处理料液23.1m3可用两个15m3的柱子同时使用，即需要2组离子交换柱离子交换柱的选型：因为采用阳→阴→阳→阴离子交换树脂排列，4个交换树脂串联使用所以本车间用2组（8个离子交换柱）,另加2组再生共4组树脂体积取料液的1/20，所以有每个柱树脂体积626.65÷24÷20=1.3m3共8个交换柱，所用树脂体积为，1.3×16=20.8m3则根据设计，选用以下型号为SJD100/15的交换柱（宜兴市鹰鹏水处理设备有限公司）选用离子交换柱如下表5.5离子交换柱项目SJD100/15公称直径DNmmΦ1000产水量M3/h15设备材质钢衬胶工作压力MPa≤0.6工作温度℃5-40树脂高度m1.6树脂体积m31.3石英砂体积m30.524设备质量Kg1457六三效降膜蒸发器进料626.65吨得产品500吨所以蒸发去水：626.65-500=126.65吨每小时量：126.65÷24=5.28吨所以可选（安徽奥森机械设备有限公司）产品所选型号为AJZ-6.0表5.6三效降膜蒸发器型号AJZ-6.0水份蒸发量(kg/hr)6000生蒸汽消耗量(kg/hr)16800生蒸汽压力(Mpa绝压)0.4-1吨蒸汽蒸发水量(吨)3.57真空度一效(MPa)0二效(MPa)-0.06三效(MPa)-0.085蒸发温度一效(℃)99二效(℃)76三效(℃)53出料浓度（%）40-82尺寸6.5*3.0*9.5七产品储存罐的设计以能装半月的量计算：每天的产品500吨，则半月的量为：500×15=7500吨体积：7500÷1.13=8475m3设计5个一样的储存罐8475÷5=1695，填充系数0.85设H:D=1.5:1所以有1695÷0.85=（3.14/4）×D2×1.5D算得D=11.92mH=17.8m取整D=12mH=18m由于储存罐在常压下生产，整个筒体以及封头都选用6mm厚的A3碳钢。储存罐使用的钢材料体积为（1个）：V钢材=3.14×12×18×6×10-3+3.14÷4×122×6×10-3×2=4.06944+1.35648=5.43m3质量7850×5.43=42625.5kg八离交前后储存罐以能连续3个小时的量计算：第小时接收的量为626.65÷24=26.11吨，3个小时的量为26.11×3=78.33吨体积为：78.33÷1.13=69.32m3设计填充系数0.85，设H:D=1.5:1所以有69.32÷0.85=（3.14/4）×1.5D3算得：D=4.1mH=6.2m取整D=4mH=6m由于储存罐在常压下生产，整个筒体以及封头都选用6mm厚的A3碳钢。储存罐使用的钢材料体积为（2个）V钢材=3.14×4×6×6×10-3+3.14÷4×42×6×10-3×2=0.45216+0.15072=0.6m3质量为：7850×0.6=4732.6kg九其它暂存罐以最大生产量算，且为连续生产，共7个（一个备用）则第一次过滤后料液每天量为612吨，每小时流量为612÷24=25.5吨，体积为：25.5÷1.13=22.57m3设计填充系数0.85设H:D=1.5:1所以有22.57÷0.85=（3.14/4）×1.5D3D=2.82mH=4.23m取整D=3mH=4m整个筒体以及封头都选用6mm厚的A3碳钢。储存罐使用的钢材料体积为（1个）V钢材=3.14×3×4×6×10-3+3.14÷4×32×6×10-3×2=0.22608+0.085=0.311质量为：7850×0.311=2442kg十板式换热器换热器：工艺上需要两台离子交换前，料液量为626.65吨/天，为连续生产，所以每小时流过板框换热机的量为：626.65÷24=26.11吨设计用处理量为任意调节的换热机广州热尔热工设备有限公司选BRM05A-1.0-21-E框式换热器，其特点，由于采用了焊接板片对结构，取消了原来的板式换热器的胶垫密封，另外板片对之间的距离可以工况要求任意调整。从而提高了板式换热器的设计温度，也使板式换热器适应物料中的含有回春要的颗粒的工况。应用范围物料中含有固体颗粒的工况如：酒精行业的料液发酵液冷却器。表5.7板式换热器设计温度℃-10——300设计压力（Mpa）<2.5单板面积（m2）0.45装机范围（m2）51000角孔范围（mm）任意单台最大流量（m3/h）任意外形尺寸900*485*1115表5.8设备一览表设备号 型号名称 尺寸处理量台数材质V501糖液储存罐φ5000×8000282m3/半天1A3碳钢M503BYJ80/920-U-1板框过滤机6364x1380x14100.35m3/h9A3碳钢，不锈钢，灰铸铁V505脱色灌φ5000×700060m3/h5A3碳钢P502IS65-40-315泵扬程123m30m³/h14+1备用铸铁P506E4R1024PW201ER单螺杆泵95m3/h4+1备用2Cr13HT200,Q235-AT604SJD100/15离子交换柱Φ1000×2000输出量15m3/h4组（16个）钢衬胶，304E605AJZ-6.0三效降膜蒸发器6500×3000×95006t/h1304,316,316LV607产品储存罐φ12000×180007500t1A3碳钢V603a离交前储存罐φ4000×600078.33t/3h1A3碳钢V603b离交后储存罐φ4000×600078.33t/3h1A3碳钢V504暂存罐φ3000×400022.57m3/h4A3碳钢E601板式换热器900×485×1115任意2304，316，316L总结作为我本科学习的总结，这次设计的题目是年产20万麦芽糖精制车间的设计，虽然对CAD制图这个领域不怎么了解，但为了顺利完成任务，也是多花了点时间学习了下，现在已经基本掌握，并顺利画完三张图。本次设计，通过常常跑图书室，查看相关书箱，总结而完成，顺便谢谢上个学校老师教了文献检索这个小课程，很实用的课程，为自己节省了很多宝贵的时间。我查阅到了有关于高麦芽糖浆产品特性、原料来源、生产工艺流程以及高麦芽糖浆目前在市场上的应用以及前景。对高麦芽糖浆这一产品有了初步的了解。在本依据高麦芽糖的生产工艺，采用酶法进行生产。酶法生产淀粉糖在目前市场上是较为成熟的一种生产方法，在国内已有一些较为成功的工厂在进行高麦芽糖浆的生产。酶法在利用上成本低，效果好在生产上方法容易掌握。设计过程中淀粉乳液化工段在本设计中采用的的二次蒸汽喷射液化，在喷射器中淀粉乳与蒸汽直接相遇，达到液化的目的。此方法能够使淀粉乳中的蛋白质更好的凝固。在高麦芽糖浆生产车间的工艺设计中主要是依据工艺流程中的操作控制点及操作条件和生产量去计算原料、各种辅料以及水汽的计算。上述的工作完成后要依据设计内容去设计安排生产车间。在设计过程中完成了工艺流程图、车间平面布置图，立方图，以及设备一览表。通过画图我更清晰的掌握生产工艺流程。在这一过程中加强了知识的灵活运用，对所学的理论知识利用的到实践中做了以此初步的练习。在设计的过程中通过老师的悉心指导和同学间的交流讨论我学到了更多的课本上没有的知识。在本次设计中由于自身知识水平有限，所以在设计中难免有漏洞存在，希望老师能够批评指导，我一定虚心改进，补充不足。谢辞值此毕业设计完成之际，我谨向所有曾给予我关心和帮助的人致以最诚挚的谢意！首先感谢的是尊敬的姜爱丽老师，本设计是在她的悉心指导下完成的。两位老师在做设计期间时刻关注我们的进度，并定时给忙检查，以方便我们及时改正，为后面节省时间，对于我在设计中遇到的难题和疑惑也及时的解答，并提出很多有效的建议和意见。在此，表示深深的谢意！在本次的设计过程中我学习到了很多在课本上学不到的东西，老师丰富的经验给我们带来了大量的知识，让我们真正的知道了设计的艺术性。同时也十分感谢同学们的帮助，在设计中我们一起讨论研究相互帮助通过互相研究和交流，让我们学到了更多的知识，丰富了很多我们实际练习的经验，也更锻炼了我的资料查阅能力和总结能力。再一次衷心的感谢在设计过程中所有给予我帮助的所有老师和同学！其次还要感谢我的同学给予的帮助。最后，我要感谢评阅我设计的老师和答辩委员会的全体老师们，感谢你们在百忙之中参加我的学士毕业设计答辩，并对设计进行指导。参考文献[1]刘星，林亲录，阳仲秋.高麦芽糖浆研究进展.食品科技，2010.35（6）：98-101[2]夏文水.食品工艺学.北京:中国轻工业出版社.2009.11：19-22[3]霍汉镇.现代制糖化学与工艺.北京:化学工业出版社，2008.1：37-42[4]毕金峰.玉米淀粉酶法生产高麦芽糖浆研究.郑州工程学报.2004,25（3）：24-28[5]李志达，张蓉真，邱红端，陈剑锋，唐根源，吴红京.高麦芽糖浆工艺研究.中国粮油学报，1995，10（1）：26-33[6]O.Gaouar,N.Zakhia,C.Aymard,G.M.Rios.Productionofmaltosesyrupbybioconversionofcassavastarchinanultrafiltrationreactor.Received6August1996;accepted19February1997:31-35[7]朱琴,孙福来.高麦芽糖浆糖化工艺的研究.西部粮油科技，1998，23（2）:32-34[8]顾利文.吸附树脂对高麦芽糖浆的分离纯化研究.酿酒，2005.7,32（4）:104-105[9]曾庆孝.GMP与现代食品工厂设计.北京:化学工业出版社.2006.2[10]张颖，郝东升.化工设计.内蒙古:内蒙古大学出版社.2006.2:28-56.504-555[11]柴诚敬，张国亮.化工流体流动与传热.北京:化学工业出版社.2008.9:168-173[12]许学勤.食品工厂机械与设备.北京:中国轻工业出版社.2010.1：68-74绘制图纸在本次设计中共绘制了3张图纸，分别是：（1）麦芽糖浆精制车间的工艺流程图（A1图纸）1张；（2）精制车间的平面布置图1张（A2图纸）和立面图1张（A2图纸），共2张。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPSHYPERLINK