課程設(shè)計(jì)---年產(chǎn)20萬噸葡萄糖漿生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　《食品工程原理》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目：年產(chǎn)20萬噸葡萄糖漿生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——過濾設(shè)備選型論證</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)主要介紹了年產(chǎn)20萬噸葡萄糖漿生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)—過濾設(shè)備選型論證，包括原料的選擇，葡萄糖漿生產(chǎn)工藝流程的確定，工藝流程及操作重點(diǎn)、過濾基本要點(diǎn)及順序，物料

2、衡算與能量衡算，過濾設(shè)備的計(jì)算與選型 ，包括，過濾片數(shù)的計(jì)算、過濾面積的計(jì)算等。對原料、流程、設(shè)備做出了合理的選擇，以滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)盡量合理利用資源和節(jié)約能源。</p><p>　　關(guān)鍵詞：葡萄糖漿 設(shè)備選型 工藝流程 過濾 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………

3、…1</p><p>　　目錄………………………………………………………2</p><p>　　引言………………………………………………………3</p><p>　　第二章 工藝流程及操作重點(diǎn)……………………………4</p><p>　　2.1 工藝流程……………………………………4</p><p>　　2.2操

4、作重點(diǎn)………………………………………4</p><p>　　2.3過濾基本要點(diǎn)及順序……………………………5</p><p>　　第三章 設(shè)備選用及其計(jì)算………………………………6</p><p>　　3.1 設(shè)備選用……………………………………………6</p><p>　　3.2物料衡算及過濾機(jī)選型……………………………6</p&g

5、t;<p>　　3.3能量衡算……………………………………………7</p><p>　　結(jié)束語…………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………9</p><p>　　致謝………………………………………………………10</p><p><b>　　第一章

6、 引言</b></p><p>　　葡萄糖漿是一種以淀粉為原料在酶或酸的作用產(chǎn)生的一種淀粉糖漿，主要成份為葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖及四糖以上等。以下簡要介紹葡萄糖漿的性質(zhì)和用途。</p><p>　　性質(zhì)：以葡萄糖為主的糖漿，工業(yè)上產(chǎn)量最大的標(biāo)準(zhǔn)糖漿。淺黃色透明黏稠漿體，呈甜味。</p><p>　　用途：葡萄糖漿主要應(yīng)用于食品工業(yè)，占全部用

7、量的95％，非食品工業(yè)僅占5％，主要是醫(yī)藥工業(yè)。在食品工業(yè)中使用量最大的是糖果，其次是水果加工、飲料，此外，在罐頭、乳制品中也有使用。葡萄糖漿用于酒精飲料有兩方面的作用，一是控制懸浮性、熟度和甜度；二是作為發(fā)酵碳水化合物來源。糖漿中的低聚糖能控制產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)，高DE值葡萄糖漿能使蛋糕吸水防止干燥，延長貨架期。葡萄糖漿用于冰棋淋生產(chǎn)，能控制產(chǎn)品柔軟度、晶體形成和冰點(diǎn)，使產(chǎn)品變得光滑，無冰晶產(chǎn)生，不過甜，不掩蓋風(fēng)味。葡萄糖漿在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域的

8、應(yīng)用包括作為抗生素生產(chǎn)的原料，作為藥丸糖衣，與蔗糖共同作為止咳液的載體。</p><p>　　此外，葡萄糖漿在烘焙食品中也起著非常重要的作用，主要有：</p><p>　　1．是烘焙食品良好的著色劑。2．改善制品的風(fēng)味。 3．改善制品的形態(tài)和口感。4．作為酵母的營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)發(fā)酵。5．對面團(tuán)吸水率及攪拌時(shí)間的影響。。6．改善面團(tuán)物理性質(zhì)。7．提高產(chǎn)品的貨架壽命。8．裝飾美化產(chǎn)品。9．提高食

9、品的營養(yǎng)價(jià)值 </p><p>　　葡萄糖漿在食品工業(yè)、非食品工業(yè)都起著非常重要的作用，因此，對葡萄糖漿的工藝設(shè)計(jì)具有非常重要意義。</p><p>　　第二章 工藝流程及操作重點(diǎn)</p><p>　　我國生產(chǎn)葡萄糖漿多以淀粉為原料，近些年來，有些廠家試用大米或木薯片直接生產(chǎn)葡萄糖漿。效果不錯(cuò)。世界谷物資源中，玉米占有相當(dāng)重要的地位，其產(chǎn)量為世界谷物產(chǎn)量的1/4，達(dá)

10、5億萬噸，目前我國達(dá)1億萬噸，居世界第二位。所以我國玉米資源是相當(dāng)豐富的，用玉米做原料，簡單易得。且玉米營養(yǎng)豐富，生產(chǎn)玉米食品，不僅為我國傳統(tǒng)食品增加花色品種，也為提高人民的飲食質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。用玉米原糧生產(chǎn)淀粉糖漿可以提高玉米淀粉利用率，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　2.1工藝流程</b></p><p>　　玉米→破碎→浸泡→磨碎→調(diào)漿

11、→淀粉液化→糖化→脫色→除渣過濾→離交交換→濃縮→葡萄糖漿</p><p><b>　　2.2操作重點(diǎn) </b></p><p>　　2.2.1.將玉米破碎除去外皮和胚芽 ，用二氧化硫溶液于47～50℃浸泡16小時(shí)，使玉米的脆纖維組織變軟，蛋白質(zhì)與淀粉分離。 </p><p>　　2.2.2.浸泡后磨碎，用氫氧化鈣將粉漿pH值調(diào)至6.2～6.4

12、，加入淀粉酶，采用三段液化法液化。</p><p>　　2.2.3.調(diào)漿 調(diào)漿在調(diào)漿罐中，先加部分水，在攪拌情況下，加入粉碎的淀粉，投料完畢，繼續(xù)加入80℃左右的水，使淀粉乳濃度達(dá)到22～24波美度(生產(chǎn)葡萄糖淀粉乳濃度為12～14波美度)，然后加入鹽酸或硫酸調(diào)pH值為1．8。調(diào)漿需用軟水，以免產(chǎn)生較多的磷酸鹽使糖液混濁。</p><p>　　2.2.4.糖化調(diào)好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸

13、加壓糖化罐。邊進(jìn)料邊開蒸汽，進(jìn)料完畢后，升壓至(2．7～2．8)×104pa(溫度142～144℃)，在升壓過程中每升壓0．98×104pa，開排氣閥約0．5 min，排出冷空氣，待排出白煙時(shí)關(guān)閉，并借此使糖化醪翻騰，受熱均勻，待升壓至要求壓力時(shí)保持3～5 min后，及時(shí)取樣測定其DE值，達(dá)38～40時(shí)，糖化終止。</p><p>　　2.2.5脫色過濾 中和糖液冷卻到70～75℃，調(diào)pH值

14、至4．5，加入于物質(zhì)量0·25％的粉末活性炭，隨加隨攪拌約5 min，壓人板框式壓濾機(jī)或臥式密閉圓桶形葉濾機(jī)過濾出清糖濾液。</p><p>　　2.2.6離子交換 將第一次脫色濾出的清糖液，通過陽一陰一陽一陰4個(gè)離子交換柱進(jìn)行脫鹽提純。</p><p>　　2.2.7濃縮 將提純糖液調(diào)pH值至3．8～4．2，用泵送入蒸發(fā)罐保持真空度66. 661 Pa以上濃縮</p&

15、gt;<p>　　2.3過濾基本要點(diǎn)及順序</p><p>　　A 過濾前將料液冷卻到70℃℃</p><p>　　B 過濾時(shí)壓濾機(jī)同時(shí)使用</p><p>　　C 濾布為兩套，以減少過濾和儲(chǔ)糖時(shí)間</p><p>　　D 過濾時(shí)，通過調(diào)節(jié)回流，使過濾壓力流線增加</p><p>　　E 為了減少濾液中的

16、懸浮物及縮短時(shí)間，過濾壓力不能超過0.2MPa</p><p>　　F 過濾困難時(shí)，可以通空氣，以疏通濾渣</p><p>　　G 為防止糖液變質(zhì)，在糖化料液過濾完后清洗糖罐</p><p>　　H 過濾結(jié)束后用熱水洗滌，溫度60℃—70℃，用水量為1.5—2.0m³/m³</p><p>　　I 過濾洗滌后，用壓縮空氣

17、將濾渣吹干</p><p>　　第三章 設(shè)備選用及計(jì)算</p><p><b>　　3.1 設(shè)備選用</b></p><p>　　現(xiàn)在國內(nèi)的壓濾機(jī)設(shè)備的類型主要還是板框式壓濾機(jī)以及帶式壓濾機(jī)，再就是離我們心式壓濾機(jī)，這幾種壓濾機(jī)還是各具優(yōu)點(diǎn)。隨著國內(nèi)的壓濾機(jī)設(shè)備的發(fā)展以及國外設(shè)備的大量的引進(jìn)，板框壓濾機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為傳統(tǒng)化工工業(yè)常用設(shè)備。由于板

18、框過濾機(jī)比較常見，且容易操作，所以本設(shè)計(jì)過濾設(shè)備選擇的是板框式過濾機(jī)。 </p><p>　　3.11板框過濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、過濾面積大而占地面積小、操作壓力高、濾餅含水量少、對各種物料的適用能力強(qiáng)。</p><p>　　3.12板框過濾機(jī)的缺點(diǎn)：間歇操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。</p><p>　　3.2物料衡算及過濾機(jī)選型</p>

19、<p><b>　　1. 年產(chǎn)20萬噸</b></p><p>　　2. 葡萄糖漿收率97%</p><p>　　3. 淀粉含量≥70%</p><p>　　4. 過濾速度483.6L/(㎡.h)</p><p>　　5.葡萄糖漿密度1100kg/m³</p><p>　　6.

20、 年工作日300天</p><p>　　7. 日工作時(shí)間20小時(shí)</p><p>　　8. 過濾周期為2小時(shí)</p><p>　　玉米粒中一般化學(xué)成分（%）</p><p>　?。–6H10O5）+ nH2O → nC6H12O6</p><p>　　162n 180n&l

21、t;/p><p>　　100g x</p><p>　　解得 x=111.1g</p><p>　　即 100g淀粉可得111.1g葡萄糖</p><p>　　糖漿溶液中成分比例： 糖漿：水=3：1</p><p>　　淀粉轉(zhuǎn)化率 95%</p>&l

22、t;p>　　一年共需玉米量為：（20×0.25）÷（1.11×95%×70%）=6.8萬噸</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　水分 6.8×9%=0.612</p><p>　　淀粉 6.8×70%=4.76</p><

23、;p>　　蛋白質(zhì) 6.8×10%=0.68</p><p>　　脂肪 6.8×4%=0.272</p><p>　　纖維素 6.8×3%=0.204</p><p>　　糖 6.8×2%=0.136</p><p>　　灰分 6.8×2%=0.136&

24、lt;/p><p>　　過濾一次時(shí)間為2h，葡萄糖漿產(chǎn)量為 </p><p>　　20萬噸÷（300×20）=34噸/小時(shí)</p><p>　　每小時(shí)可得葡萄糖漿的體積為</p><p>　　V = 34000kg÷1.1kg/ L= 31000L</p><p>　　過濾時(shí)葡萄糖漿的收率為9

25、7%，故需原漿液體積為</p><p>　　V = 31000÷97% = 32000L</p><p>　　所以選用過濾框片數(shù)為100片，濾液量為400L/片，最高工作壓力為0.3Mpa，板框尺寸為300mm×300mm×30mm的GL40型板框過濾機(jī)</p><p><b>　　年產(chǎn)濾渣量為</b></p

26、><p>　　6.8×4—20=7.2（萬噸）</p><p><b>　　3.3能量衡算</b></p><p>　　設(shè)整個(gè)流程進(jìn)料溫度為20℃，出料溫度60℃，若食品中非脂肪成分的比熱容取837J/(kg.k)，水的比熱容為4186 J/(kg.k)</p><p>　　則葡萄糖漿的比熱容為</p>

27、<p>　　Cp=837×25%+4186×75%=3348.75 J/(kg.k)</p><p>　　Q=Cp qm △T=3348.75×340000÷3600×40=1.27×10*7J</p><p><b>　　～</b></p><p><b>　

28、　結(jié)束語</b></p><p>　　本工藝設(shè)計(jì)的是年產(chǎn)20萬噸葡萄糖漿的生產(chǎn)工藝——過濾設(shè)備選型論證，經(jīng)過大量的查閱資料、思考和計(jì)算，該板框過濾機(jī)基本符運(yùn)作條件，能滿足生產(chǎn)需要。所選設(shè)備等也有很多不足的地方，這將會(huì)在以后的生產(chǎn)過程中加以改進(jìn)和完善。</p><p>　　對于這次課程設(shè)計(jì)感觸很深。在拿到課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書后我在圖書館查找了大量的資料，但隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)前幾天幾乎

29、做的都是無用功，查找結(jié)果慢慢的都被否認(rèn)并拋棄了，所以，我的結(jié)論是，在動(dòng)手之前，最應(yīng)該動(dòng)的是大腦，必須先理清思路，知道自己真正需要什么，而不是盲目的搜資料，看到什么再想自己需不需要，或者，不管需不需要，只要靠邊的都一并收攏。后來，老師給我們安排的一次答疑，讓我找到了思路，從此，就正式步入正規(guī)了。</p><p>　　這是我第一次做課程設(shè)計(jì)，雖然一開始只是盲目的搜、查，時(shí)間過去大半個(gè)周還是沒有什么進(jìn)展，但設(shè)計(jì)的過程就

30、是學(xué)習(xí)和修煉的過程，除了設(shè)計(jì)中遇到的知識(shí)外，我查找文獻(xiàn)的能力和思維能力都得到了提高，現(xiàn)在想想，當(dāng)時(shí)那種埋頭苦干的畫面是那么的美好，值得永遠(yuǎn)回憶。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　中國食品發(fā)酵工業(yè)研究所等. 《食品工程全書》 .2004. 中國輕工業(yè)出版</p><p>　　許占林主編 《中國食品與包裝工程裝備

31、手冊》</p><p>　　崔建云主編《食品加工機(jī)械與設(shè)備》</p><p>　　陳從貴、張國治主編《食品機(jī)械與設(shè)備》</p><p>　　劉玉田主編《淀粉類食品工藝與新配方》</p><p>　　尤新主編 《淀粉糖品生產(chǎn)與應(yīng)用手冊》.北京.1997. 中國輕工業(yè)出版</p><p><b>　　致謝<

32、/b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)在選擇課題及設(shè)計(jì)進(jìn)行過程中得到了馬老師的悉心指導(dǎo)，老師幫我理清思路，讓我在計(jì)算及設(shè)備選型中找到了頭緒。在我遇到困難，不知如何下手時(shí)，老師給了我指明了前進(jìn)的方向。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)認(rèn)真的工作精神，將是我收益終身。再多華麗的語言也難以表達(dá)我的感激之情，希望以后還能有機(jī)會(huì)跟著老師學(xué)習(xí)……至此課程設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p>