課程設計---啤酒的酵母泥深加工工藝設計

1、<p><b>　　《發(fā)酵工程》</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題:處理年產(chǎn)50，000噸啤酒的酵母泥深加工工藝設計</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p>　　設計題目： 年產(chǎn)50000噸

2、啤酒的酵母泥深加工(酵母精) 工藝設計</p><p><b>　　基礎數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模： 年產(chǎn)50000 噸／年啤酒的處理</p><p>　　產(chǎn)品規(guī)格： 國標酵母提取物</p><p>　　生產(chǎn)方法： 以啤酒酵母泥為原料，經(jīng)過脫苦,自溶，酶解滅酶，分離,濃縮,干燥等過程，生產(chǎn)出酵母抽提物(

3、酵母精)</p><p>　　原料： 酵母泥(每生產(chǎn)100噸啤酒就可得到含水分75-80%的酵母泥1.5噸)</p><p>　　酶用量：抽提物得率68.6% 。</p><p>　　酵母自溶溫度55℃，自溶后升溫到95℃滅酶1h。</p><p>　　全年生產(chǎn)天數(shù)： 300天</p><p><b>　　一

4、、課程設計目的</b></p><p>　　學生在掌握了基礎理論，專業(yè)理論，專業(yè)知識的基礎上，培養(yǎng)學生具備發(fā)酵工廠工藝、工程設計的能力；其基本目的是：</p><p>　　1、培養(yǎng)學生利用所學知識，解決工程實際問題的能力。</p><p>　　2、培養(yǎng)學生掌握發(fā)酵工廠工藝流程和主要設備設計的方法及設計步驟。</p><p>　　3

5、、達到對學生進行基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、標準、圖冊和規(guī)范等）的能力。</p><p><b>　　二、 設計內(nèi)容：</b></p><p>　　1．根據(jù)設計任務，查閱有關資料、文獻，搜集必要的技術資料及工藝參數(shù)，進行生產(chǎn)方法的選擇與比較，工藝流程與工藝條件的確定和論證。</p><p>　　2.工藝計算：全廠

6、的物料衡算；蒸汽、水用量的衡算。</p><p>　　3.生產(chǎn)設備選型計算：包括設備的選型，容量，數(shù)量及主要的外形尺寸。</p><p><b>　　三、設計要求： </b></p><p>　　1.根據(jù)以上設計內(nèi)容書寫設計說明書(以《發(fā)酵工廠工藝設計概論》車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。 </p><p>　　2.

7、完成一張圖紙(1號圖紙)酵母深加工(酵母精生產(chǎn)) 工藝流程圖。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1設計方案簡介…………………………………………………6</p><p>　　2工藝確定、工藝流程草圖及說明（論證） </p><p>　　2.1工藝流程草圖………………………………………………7

8、</p><p>　　2.2工藝流程的確定與論證……………………………………7</p><p>　　2.2.1過濾除雜…………………………………………………7</p><p>　　2.2.2脫苦………………………………………………………8</p><p>　　2.2.3自溶與酶解………………………………………………8</p>&

9、lt;p>　　2.2.4 滅酶………………………………………………………9</p><p>　　2.2.5 離心分離…………………………………………………9</p><p>　　2.2.6 濃縮………………………………………………………9</p><p>　　2.2.7 干燥………………………………………………………9</p><p>

10、<b>　　3工藝計算</b></p><p>　　3.1全廠物料衡算………………………………………………9</p><p>　　3.1.1 計算每天需要處理的啤酒和酵母泥的量………………9</p><p>　　3.1.2. 計算每一步工序酵母泥的質(zhì)量…………………………9</p><p>　　3.1.3 一天投料的物料

11、衡算表………………………………11</p><p>　　3.1.4 每步投料與進水量表……………………………………11</p><p>　　3.2 車間的熱量衡算（即水蒸汽量耗熱量Q的衡算）</p><p>　　3.2.1 各步驟蒸氣耗熱量的計算………………………………12</p><p>　　3.2.2 各步驟所需熱量表…………………………

12、……………13</p><p>　　3.3車間用水量的計算…………………………………………13</p><p>　　4.車間設備選型及說明</p><p>　　4.1 罐體的尺寸計算和設計……………………………………13</p><p>　　4.1.1過濾罐設計………………………………………………14</p><p>

13、　　4.1.2脫苦罐的設計……………………………………………14</p><p>　　4.1.3自溶罐的設計……………………………………………14</p><p>　　4.2 其它設備的生產(chǎn)能力的計算和選型</p><p>　　4.2.1過濾機的選擇……………………………………………15</p><p>　　4.2.2真空濃縮器的選擇…………

14、………………………………15</p><p>　　4.2.3 干燥機的選擇……………………………………………15</p><p>　　4.2.4離心設備的選擇…………………………………………16</p><p>　　4.2.5泵的選擇……………………………………………………16</p><p><b>　　5.設計結果一覽表<

15、/b></p><p>　　5.1 設備及罐體設計結果一覽表………………………………16</p><p>　　5.2 時間總覽…………………………………………………17</p><p><b>　　6．對本設計的評述</b></p><p>　　6.1 設計評價…………………………………………………18</p

16、><p>　　6.2 設計心得與體會…………………………………………18</p><p><b>　　7.附圖</b></p><p>　　8.參考文獻……………………………………………………18</p><p><b>　　1. 設計方案簡介</b></p><p>　　本項目

17、是以啤酒酵母泥為原料，采用生物技術手段，經(jīng)脫苦、自溶等工序而制成的一種天然調(diào)味料——酵母抽提物(即酵母精)。</p><p>　　我國是啤酒生產(chǎn)大國，啤酒企業(yè)每年都有大量的剩余酵母產(chǎn)生，啤酒廢酵母含有豐富的氨氮物質(zhì)，是一種擁有巨大潛力的資源。目前，我國啤酒企業(yè)大多將啤酒醉母泥經(jīng)收集、烘干作為蛋白飼料，但由于市場售價很低，企業(yè)利潤很少；或者僅僅作為環(huán)保治理、減少污染的措施而實施；有的企業(yè)甚至直接排放掉，造成很大浪費

18、并污染環(huán)境。若能將收集到的酵母泥，通過改變后處理工藝而制成酵母精，則可大大提高其附加值，為企業(yè)創(chuàng)造極大的效益，真正達到變廢為寶的目的。</p><p>　　本文所采用的生產(chǎn)方法力求生產(chǎn)過程工藝簡易、設備投資少、生產(chǎn)周期短、酵母抽提率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品風味較好。產(chǎn)品可廣泛應用在家用調(diào)味品或其它食品的加工中，起到改善產(chǎn)品風味、提高產(chǎn)品品質(zhì)、增進食欲等作用。 </p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，每生

19、產(chǎn)100噸啤酒就有1.5噸啤酒廢酵母（含水80%左右）產(chǎn)生，因此一個年產(chǎn)10萬噸的啤酒企業(yè)就可產(chǎn)生150噸啤酒廢酵母，是可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的。經(jīng)過多次工業(yè)試驗的資料顯示，,酵母抽提物得率可達 70 %。 </p><p>　　本文做采用的生產(chǎn)工藝是目前較為普遍的自溶—酶聯(lián)法。其具體生產(chǎn)工藝為啤酒酵母泥由過濾除雜、水洗脫苦、 保溫自溶(酶解)、滅酶、離心分離、濃縮、調(diào)配、干燥而得成品——干粉狀酵母提取物。其中，脫苦

20、方法決定了產(chǎn)品的口感，自溶方法決定了酵母抽提物的得率，因此脫苦及自溶兩步在生產(chǎn)過程中較為重要。</p><p>　　2．工藝確定、工藝流程草圖及說明（論證）</p><p>　　2.1 工藝流程草圖</p><p>　　2.2 工藝流程的確定與論證</p><p>　　2.2.1 過濾除雜</p><p>　　酵母泥添

21、加0~4℃凈水至酵母懸液濃度為10%，連續(xù)泵入80目過濾篩，過濾兩次，可分離雜質(zhì)。</p><p>　　從啤酒廠回收的酵母泥中含有麥芽殼，酒花沉淀、析出蛋白質(zhì)沉淀等物質(zhì)，對酵母泥進行加工之前必須經(jīng)過洗滌、除雜等工藝處理。不同的酵母懸液濃度和不同大小的篩目對啤酒廢酵母泥的除雜有著不同的影響，尤其是酵母懸液濃度。當濃度大時，易成糊狀，泡沫多，且難過篩，酵母損失大。經(jīng)大量預實驗，在過篩2次的前提下，以干凈酵母泥的得率為

22、考察指標，80目除雜效果明顯高于100目。因此，確定最佳除雜工藝為：酵母懸液濃度10％，過80目篩兩次。</p><p><b>　　2.2.2脫苦</b></p><p>　　加入0~4℃無菌水，調(diào)成濃度為10%~15%的酵母液，加入0.5% NaHCO3，攪拌30min。</p><p>　　經(jīng)過壓榨的啤酒酵母泥, 其中還含有少量的啤酒花及

23、小分子物質(zhì) , 這些物質(zhì)將影響酵母抽提物的質(zhì)量及口感, 通過堿洗 ,利用浮力差 ,即能達到去除的目的，使酵母顏色由深褐色變?yōu)榘咨?，以保證對后續(xù)提取物質(zhì)不產(chǎn)生副作用。實踐證明, 用 0.5 %的NaHCO3溶液作用啤酒酵母泥30min能使未去除的酒花皂化, 去除苦味。</p><p>　　2.2.3自溶與酶解</p><p>　　調(diào)漿為10%濃度的酵母溶液，pH6.5， 升溫至55℃，加1%

24、破壁酶和促進劑（1%乙醇，5%磷酸氫二鉀，5%葡萄糖），自溶時間共計8h。自溶完成后，添加1%酵母抽提酶， 酶促自溶12h, 溫度為55℃。</p><p>　　啤酒酵母自溶效率與多種因素有關 ,如介質(zhì)的 pH、溫度、時間、酶制劑的使用等。漿液的濃度亦對酵母自溶有一定的影響 ,酵母液濃度大 ,自溶速度慢 ,抽提率低;酵母液濃度低 ,自溶速率大 ,抽提率高 ,但濃縮能耗較大。 故一般選用 10 %～15 %的酵母液

25、濃度。</p><p>　　實驗發(fā)現(xiàn)，添加破壁酶可顯著提高抽提物中的氨基氮和固形物得率，且伴隨自溶時間的延長而不斷增加，并且增幅變緩。綜合考慮工藝成本、殘余內(nèi)源蛋白酶的活力以及最終產(chǎn)物的風味，選擇添加1%破壁酶，并以自溶時間為8h為宜。有研究發(fā)現(xiàn)，在酵母自溶過程中添加適當比例的鉀離子、乙醇和葡萄糖可有效提高酵母自溶效率。正交試驗表明，在pH6.5條件下，添加1%乙醇、5%磷酸二氫鉀和5%葡萄糖，酵母的自溶所得氨基

26、氮得率為3.764%。</p><p>　　破壁酶和自溶促進劑的添加可使產(chǎn)物的溶出途徑變得更加通暢，溶出速度顯著增加，自溶時間大大縮短，此時添加酵母水解專用的高效復合酶酵母抽提酶可進一步提高自溶產(chǎn)物的得率和風味。實驗證明添加1%酵母抽提酶的酶解效果較其他酶制劑（如風味蛋白酶、中性蛋白酶、復合蛋白酶和木瓜蛋白酶）更為明顯。氨基氮得率比木瓜蛋白酶作用結果提高了約112.9%，固形物得率比木瓜蛋白酶作用結果提高了約40

27、.3%。當自溶時間為28h時，產(chǎn)品得率趨于穩(wěn)定，風味醇厚，因此最佳自溶時間為28h。</p><p><b>　　2.2.4 滅酶 </b></p><p>　　經(jīng) 95℃，1h加熱處理,可達到滅酶的效果。</p><p>　　酵母自溶液中含有一定量的蛋白酶、未變性的蛋白質(zhì)和肽類等物質(zhì) , ,不僅可以鈍化酶類，使自溶和酶解反應終止 ,而且還能使

28、蛋白質(zhì)、 肽類發(fā)生適度的變性 ,便于過濾。</p><p>　　2.2.5 離心分離</p><p>　　使用離心機進行固液分離，5000rpm得上清，分離得到自溶物后立即煮沸30min滅菌。</p><p><b>　　2.2.6 濃縮 </b></p><p>　　進行濃縮至干物質(zhì)含量達45%，真空濃縮0.090~0

29、.093MPa55℃</p><p>　　因為所需產(chǎn)品為干粉狀酵母抽提物，因此在干燥之前需要進行一定程度的濃縮以減小干燥過程的時間，增加干燥的效率。酵母抽提物為熱敏性物料 ,長時高溫會使蛋白質(zhì)發(fā)生過度變性 , 不僅降低了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值 , 而且造成酵母抽提物復水性能差。故一般采用真空濃縮 ,其真空度為 0. 090～0. 093MPa ,溫度以 50～60 ℃ 為宜。</p><p>&l

30、t;b>　　2.2.7 干燥</b></p><p>　　用壓力差放入帶有0.2~0.3MPa蒸汽加熱的滾筒中轉(zhuǎn)動粉碎，刮下成片的酵母精。</p><p><b>　　3.工藝計算</b></p><p>　　3.1 全廠物料衡算</p><p>　　3.1.1 計算每天需要處理的啤酒與酵母泥量<

31、/p><p>　　本車間需要年處理50000t啤酒的酵母泥，已知每100t啤酒經(jīng)過濾等預處理步驟可得到1.5t酵母泥（含水量在75%-80%）。因全年處理300天，因此每天需處理的啤酒量為：</p><p>　　50000t÷300=166.7t, 約為170t</p><p>　　若每天處理的批次為一批，每天要處理的酵母泥量為：</p><

32、;p>　　170t×1.5t÷100t=2.55t</p><p>　　3.1.2 計算每一步工序酵母泥的質(zhì)量</p><p>　　1.綜合所掌握的酒精發(fā)酵與啤酒發(fā)酵等數(shù)據(jù)可得到以下?lián)p耗率：</p><p>　　注:離心過程的損失率可忽略不計；干燥過程的損耗率未查到，暫不算。</p><p>　　因此處理酵母泥的抽提

33、率為：68.6%，符合文獻上查找的抽提率</p><p>　　2.每一步的酵母泥、酵母泥懸液、及自溶后的酵母抽提物勻漿質(zhì)量如下：</p><p>　?。?）過濾罐中酵母泥質(zhì)量為：</p><p><b>　　2.55t</b></p><p>　　因為未加水的酵母泥含水約80%，即酵母泥濃度為20%，若要調(diào)成10%的酵母

34、泥懸液，則只需再加一倍體積的水</p><p>　　2.55t酵母泥的體積=2.55×103÷1×103=2.55m3</p><p>　　則過濾罐中的加水量等于酵母泥的體積，為：</p><p><b>　　2.55m3</b></p><p>　　所以在過濾罐中的酵母懸液總體積為：<

35、;/p><p>　　2.55 m3×2=5.1 m3</p><p>　?。?）流經(jīng)80目篩（即過濾機）的酵母泥懸浮液質(zhì)量為：</p><p>　　2.55t×(1-1.5%)+2.55t =5.062t</p><p>　　（3）酵母泥在脫苦罐中的質(zhì)量為：</p><p>　　2.55t×(

36、1-1.5%)×（1-1.5%）=2.474t</p><p>　　脫苦處理時加水至酵母懸液的濃度為10%~15%，所以無需在脫苦罐中再繼續(xù)加水，則脫苦罐中的懸液總質(zhì)量為：</p><p>　?。?.474t＋2.55t） +2.474t×0.5%=5.036t</p><p>　　脫苦過程所加NaHCO3量為：</p><p

37、>　　2.474t×0.5%=12.37Kg</p><p>　?。?）經(jīng)過離心分離機1與自溶罐中的酵母泥質(zhì)量為：</p><p>　　2.474t×(1-1.5%)=2.437t</p><p>　　其中，經(jīng)過離心機1的酵母懸液總質(zhì)量為：</p><p>　　2.437t+（5.036t－2.474t） =4.99

38、9t</p><p>　?。?）自溶處理中，需加水調(diào)成10%的酵母漿（即再加一倍體積的水），再加一系列酶與試劑，則保溫自溶罐中的酵母漿重量為（自溶、酶解與滅酶過程都在自溶罐中進行，即進行兩次加試劑一次升溫的過程）：</p><p>　　2.437t×2+2.437t×（1%+1%+5%+5%+1%）=5.191t</p><p>　　自溶罐中的加

39、水量為：</p><p><b>　　2.437t</b></p><p>　　所加試劑及酶的量為：</p><p>　　破壁酶量=乙醇量=酵母抽提酶量=2.437t×1%=24.37Kg</p><p>　　磷酸氫二鉀量=葡萄糖量=2.437t×5%=121.85Kg</p><

40、p>　　（6）經(jīng)自溶過程后，經(jīng)過離心機2的酵母抽提物及胞壁成分混合物（不把所加試劑與酶的量計算在內(nèi)）量為：</p><p>　　2.437t×（1-1.5%）×（1-2.1%）=2.350t</p><p>　　經(jīng)過離心機2的酵母抽提液漿的總質(zhì)量為：</p><p>　　2.350t+(5.191t-2.437)=5.104t</p&

41、gt;<p>　　（7）濾除重相后，到達真空濃縮器中的酵母抽提物質(zhì)量為：</p><p>　　2.350t×（1-20%）=1.880t</p><p>　　真空濃縮器中的酵母抽提物勻漿重量為：</p><p>　　1.880t+（5.191t-2.437t）=4.634t</p><p>　　當濃縮至45%時，在真空

42、濃縮器中酵母抽提物濃漿質(zhì)量約為：</p><p>　　4.634t×（1-45%）÷（1-10%）=2.832t</p><p>　?。?）通過真空濃縮器后，干燥裝置與包裝裝置中的酵母抽提物質(zhì)量為：</p><p>　　1.880t×（1-5%）=1.786t</p><p>　　因此干燥裝置中酵母抽提物濃漿質(zhì)量

43、為：</p><p>　　1.786t+（2.832t-1.880t）=2.738t</p><p>　　干燥后，可得到粉狀的酵母抽提物質(zhì)量為：</p><p><b>　　1.786t</b></p><p>　　（9）經(jīng)包裝后最終得到的酵母抽提物質(zhì)量為：</p><p>　　1.786t

44、15;（1-2%）=1.7503t</p><p>　　經(jīng)核算：1.7503t÷2.55t=68.6%，符合查得的抽提率。</p><p>　　3.1.3 一天投料的物料衡算表</p><p>　　由于資料有限，暫把酵母液的密度約等于水的密度來計算體積</p><p>　　因為啤酒的密度比水稍小，因此待處理啤酒的密度也可約等于水的&

45、lt;/p><p>　　3.1.4 每步投料與進水量表</p><p>　　3.2 車間的熱量衡算（即水蒸汽量耗熱量Q的衡算）</p><p>　　3.2.1 各步驟蒸氣耗熱量的計算</p><p>　　注：以下計算過程中酵母泥懸浮液的比熱容因為資料缺乏按照水的比熱容來計算。</p><p>　　根據(jù)公式Q=CMΔt（M為

46、總質(zhì)量，C為比熱容，Δt為溫度差），可對各個步驟的水蒸汽耗熱量進行計算：</p><p><b>　　罐體的熱損失為5%</b></p><p>　　攪拌熱公式Q’=P×3601,其中我們擬定P=10kW/h,則Q’=P×3601=36010kJ</p><p>　　因此，需損耗水蒸氣總熱量Q=（Q2-Q’）×(5

47、%+1)=1.05（Q2-Q’）</p><p>　　1.自溶過程需消耗的水蒸汽熱量計算</p><p>　　自溶過程的酵母泥懸液中加入了1%破壁酶和促進劑（1%乙醇，5%磷酸氫二鉀，5%葡萄糖），因此，酵母泥懸液的總重量為：</p><p>　　G1=2.437t×2+2.437t×（1%+1%+5%+5%）=5166Kg</p>

48、<p>　　其中，△t1=55℃-25℃=30℃（反應需從室溫25℃升溫至55℃）</p><p>　　因此Q21=G1C△t1=5166Kg×4.2×1000J/Kg.℃×30℃=650971KJ</p><p>　　自溶過程消耗蒸汽熱量為Q1=（650971KJ－36010kJ）×1.05=645710KJ</p>&l

49、t;p>　　2.酶解過程溫度不變保持在55℃，只加入了1%的酶，即可看做質(zhì)量保持不變，只需進行保溫。</p><p>　　3.滅酶過程需加入的水蒸汽熱量計算</p><p>　　G2=2.437t×2+2.437t×（1%+1%+5%+5%+1%）=5191Kg, </p><p>　　其中，△t2=95℃-55℃=40℃(該過程需升溫至9

50、5℃進行滅酶)</p><p>　　所以Q22=G2C△t2=5191Kg×4.2×1000J/Kg.℃×40℃=872088KJ</p><p>　　但是，加熱到95℃，鄰近100℃，因此水的蒸發(fā)量可記為為每小時5%，滅酶處理一小時，則蒸發(fā)水分的量為</p><p>　　△G=G2×5%×1=5191Kg×

51、;5%×1=259.55kg</p><p>　　△Q=△ GI=259.55kg×2257.2=585856kJ</p><p>　　所以滅酶過程消耗蒸氣熱量為</p><p>　　Q2=（Q22－Q’-△ Q）×1.05=1.05×（872088KJ -585856kJ -36010KJ）=250222kJ</p&g

52、t;<p>　　4.真空濃縮過程制冷量的計算</p><p>　　G3=1.880t+（5.191t-2.437t）=4.634t=4634Kg</p><p>　　其中，△t3=55℃－95℃=-40℃</p><p><b>　　因此所需制冷量為</b></p><p>　　Q3=G3C△t3=4634

53、Kg×4.2×1000J/Kg.℃×（－40℃）=－778512KJ</p><p>　　3.2.2 各步驟所需熱量表</p><p>　　3.3車間用水量的計算</p><p>　　計算過程如全廠物料衡算所示，下表為車間各步驟用水量表：</p><p>　　4.車間設備選型及說明</p><

54、p>　　4.1 罐體的尺寸計算和設計</p><p>　　注：參照味精的生產(chǎn)工藝，規(guī)定罐體的徑高比為1:2，添充率為75%</p><p>　　根據(jù)加工流程，本設計需要過濾罐、脫苦罐、自溶罐三個罐體，罐體均為圓柱形。</p><p>　　4.1.1過濾罐設計</p><p>　　注： 過濾罐無需夾套保溫，過濾過程在常溫下進行即可，需攪拌

55、</p><p><b>　　（1） 罐體設計</b></p><p>　　由物料衡算得，每批加入到過濾罐中的總體積為5.1 m3</p><p>　　所以所需過濾罐體積至少為V1=5.1m3÷75%=6.8m3≈7.0 m3</p><p>　　由徑高比得，罐體底面半徑R1=(V1/4π)1/3=0.82m即

56、，底面直徑D1=1.65m，罐高H1=3.3m</p><p><b>　?。?）攪拌器設計</b></p><p>　　擬定攪拌器的功率為P=10kW/h，選用適合菌體攪拌的六彎葉渦輪攪拌器。</p><p>　　該攪拌器的尺寸與罐徑D符合一定比例關系:</p><p>　　即需滿足攪拌器葉徑d1=D1/3=1.65m

57、 /3=0.55m </p><p>　　葉寬B1=0.2d1=0.2×0.55m=0.11m</p><p>　　弧長l1=0.375d1=0.375×0.55m =0.206m</p><p>　　底距C1= D1/3=1.65m /3=0.55m</p><p>　　盤徑d11=0.75d1=0.75×0.

58、55m=0.413m</p><p>　　葉弦長L1=0.25d1=0.25×0.55m=0.138m</p><p>　　葉距Y1=D1=1.65m</p><p>　　4.1.2脫苦罐設計</p><p>　　注：此過程無需加熱，無夾套設備，但需要攪拌裝置</p><p><b>　?。?）罐體

59、設計</b></p><p>　　由物料衡算得，脫苦時罐中液體總體積為5.036m3，體積略小于過濾罐中的總體積</p><p>　　所以所需脫苦罐可與過濾罐的設計完全一樣</p><p>　　即，底面直徑D2=1.65m，罐高H2=3.3m</p><p><b>　?。?）攪拌器設計</b></p&

60、gt;<p>　　擬定攪拌器的功率為P=10kW/h，選用適合菌體攪拌的六彎葉渦輪攪拌器。</p><p>　　則脫苦罐中的攪拌器也可與過濾罐中的攪拌器型號完全一致</p><p>　　即攪拌器葉徑d2= 0.55m 葉寬B2=0.11m</p><p>　　弧長l2=0.206m 底距C2=0.55m</p><p>　　盤徑

61、d12=0.413m 葉弦長L2=0.138m</p><p>　　葉距Y2=1.65m</p><p>　　4.1.3自溶罐的設計</p><p>　　注：自溶過程需要加熱與保溫，因此罐體需要夾套進行保溫，此外，還需要攪拌器。</p><p><b>　　罐體設計</b></p><p>　　

62、由物料衡算得，自溶過程罐中液體總體積為5.191m3</p><p>　　則自溶罐的體積不得小于V3=5.191m3÷75%=6.92 m3≈7.0 m3 </p><p>　　所以所需自溶罐罐可與前面兩罐的設計完全一樣</p><p>　　即，底面直徑D2=1.65m，罐高H2=3.3m</p><p><b>　　(2

63、) 攪拌器設計</b></p><p>　　由于罐體規(guī)格一致，攪拌機的設計也可完全一樣，功率P=10kW/h六彎葉渦輪攪拌器</p><p>　　即攪拌器葉徑d3= 0.55m 葉寬B3=0.11m</p><p>　　弧長l3=0.206m 底距C3=0.55m</p><p>　　盤徑d13=0.413m 葉弦長L3=0.1

64、38m</p><p>　　葉距Y3=1.65m</p><p><b>　　夾套設計</b></p><p>　　據(jù)酒精工藝的數(shù)據(jù)，夾套上距液面15cm，下距底部15cm，</p><p>　　又因為液面高=5.191 m3÷π（R3）2=2.46m</p><p>　　則夾套高=（2

65、.46-0.15-0.15）m=2.16m</p><p>　　則夾套面積=2.16m×2×π×0.82m=11.13m2</p><p>　　4.2 其它設備的生產(chǎn)能力的計算和選型</p><p>　　4.2.1.過濾機的選擇</p><p>　　根據(jù)所要處理的量，選用型號為DL-1P2S的袋式過濾機，其過濾面

66、積為0.5m2進出口徑為DN40，流量為20m3/h，公稱過濾精度為5μm。</p><p>　　依據(jù)所需過濾體積5.062 m3，過濾時間t=5.062 m3÷20 m3/h =0.25h=15min</p><p>　　過濾流速Q(mào)=20÷0.5=40 m3/h</p><p>　　過濾機自身帶有泵，其徑高比為1:1.5</p>

67、<p>　　4.2.2 真空濃縮設備的選擇</p><p>　　選擇型號為WZ III500的真空濃縮器，其水分蒸發(fā)率為5t/h</p><p>　　若要使得酵母抽提物濃度為45%，</p><p>　　則需處理的水分為M=4.634t-2.832t=1.802t</p><p>　　處理時間為t=1.802÷5=0.36

68、h=22min</p><p>　　且剩余水分量=1.802t-1.7503t=0.052t=52Kg</p><p>　　4.2.3 干燥機的選擇</p><p>　　選用GZ系列高速離心噴霧干燥機50，其水分最大蒸發(fā)量為50Kg/h，則所需處理時間=52Kg÷50≈1h</p><p>　　4.2.4 離心機的選擇</p&

69、gt;<p>　　根據(jù)所處理量，選擇型號為DBP500的碟片式離心機，處理量為15m3/h，進口壓力為0.05mpa，出口壓力為0.1-0.3 mpa，電機功率22kW。</p><p>　　離心機1所需時間t1=5÷15=20min</p><p>　　離心機2所需時間t2=5.104÷15≈20min</p><p>　　4.2

70、.5 選擇泵的型號</p><p>　　注：先擬定泵處理的時間為30min,即為0.5h</p><p>　　所以泵1的處理量為：5.062÷0.5=10.124m3/h</p><p>　　泵2的處理量為：4.999÷0.5=9.998m3/h</p><p>　　泵3的處理量為：5.104÷0.5=10.20

71、8 m3/h</p><p>　　因此可得出所選泵的型號：ISG 40-250(I)C</p><p>　　注：泵1、2、3均可使用同一型號</p><p>　　則該泵的流量Q=10 m3/h，揚程52m 電機功率5.5Kw，轉(zhuǎn)速2900r/min。 </p><p>　　則泵1的處理時間為：5.062 m3÷10 m3/h≈30m

72、in</p><p>　　泵2的處理時間為：4.999 m3÷10 m3/h≈30min</p><p>　　泵3的處理時間為：5.104 m3÷10 m3/h≈31min</p><p><b>　　5.設計結果一覽表</b></p><p>　　5.1 設備及罐體設計結果一覽表</p>

73、<p><b>　　5.2 時間總覽</b></p><p>　　各步所耗費時間如下表所示：</p><p>　　因此，一批量處理周期為：T=27h</p><p><b>　　6．對本設計的評述</b></p><p><b>　　6.1 設計評價</b><

74、;/p><p>　　本設計采用的是目前較為普遍的自溶-酶聯(lián)法工業(yè)化對啤酒酵母泥進行深加工以生產(chǎn)酵母抽提物。 </p><p>　　本設計所采用的過濾、脫苦以及自溶酶解方法均來自論文，具有一定的先進性，通過論文的實驗論證，具有可行性。</p><p>　　此外，通過設計過程中對不同加水量的幾次對比，我發(fā)現(xiàn)稀釋酵母泥為酵母泥懸液時加一倍的水不僅可以保證過濾、脫苦和自溶過程中

75、酵母泥懸液的最佳濃度10%，還可以最大程度的減少罐體所需的體積，加快離心機、泵等的處理時間，因此可以極大地減少生產(chǎn)成本，并進一步減少一批量的處理周期。</p><p>　　6.2 設計心得與體會</p><p>　　本課題是啤酒酵母泥的深加工的工藝設計，酵母泥的深加工工藝不像其他組啤酒發(fā)酵或糖化工藝那樣有一整套完整明確的流程，并且它的很多工藝方法現(xiàn)在還處于初步的實驗階段，不能完全適應工業(yè)化

76、大批量的生產(chǎn)，并且少數(shù)幾家做酵母抽提物產(chǎn)品的公司不會對其工藝技術等進行公開。因此，我們只能對比啤酒與酒精等已知的較為全面的工藝進行對比，并從圖書館與網(wǎng)絡中的文獻中獲取有限的信息與數(shù)據(jù)（或許并不十分準確），而且很多資料與文獻的的闡述和結論大多相互矛盾、說法不一，很難判斷誰對誰錯。</p><p>　　雖然我們遇到了以上諸多困難，但還是努力將我們的課題完成。小組各成員的協(xié)作（討論工藝流程、查找分享資料與數(shù)據(jù)、討論遇到

77、的問題等）使我們的工作效率大大提高，也鍛煉了我們的團隊合作能力。尤其是指導老師，不但耐心解答我們一堆堆的問題，還專門為我們補課，并且不斷給予我們支持與鼓勵。通過這次課程設計，我不僅僅掌握了一個具體生產(chǎn)工藝的大致設計流程，更鍛煉了獨立思考能力與動手能力，并且加強了我們的合作能力，使我們受益匪淺。</p><p>　　7. 附圖（見1號設計圖紙）</p><p><b>　　參考文獻

78、</b></p><p>　　《酵母抽提物的工業(yè)化生產(chǎn)》史勁松 南京野生植物綜合利用研究設計所 </p><p>　　《酵母精制備工藝的研究》 鞏 惠，李 勇</p><p>　　《啤酒酵母抽提物工業(yè)化生產(chǎn)》 李 祥 ,羅倉學</p><p>　　《啤酒酵母抽提物的制備及其在食品工業(yè)中的應用》 袁仲，揚繼遠</p>

79、<p>　　《利用酵母泥制取酵母浸出膏》 陳瑤，陳德兆，方慧英，諸葛健</p><p>　　《酵母細胞自溶條件優(yōu)化研究》邵偉，樂超銀，陳菽</p><p>　　《酵母味素綜合抽提技術的研究》 焦宇知</p><p>　　《酵母抽提物的生產(chǎn)及應用》 自衛(wèi)東，蔡鵬昌，錢敏</p><p>　　《廢棄啤酒酵母泥除雜、脫苦工藝條件的篩選與