当前位置:
文档之家› 福州大学至诚学院生物工程系课程设计说明书
福州大学至诚学院生物工程系课程设计说明书
糖始于我国,我国饴糖的制造已有2000
多年的历史,古籍早有记
载:“饴,米蘖煮也”(《说文》),就是说饴糖是米饭与谷芽共同煮
熬而成。并且用双酶法生产糖浆也是现在世界上生产糖浆的主要生产方
法。再以葡萄糖为原料经 葡萄糖异构酶转化得到含量约42 %的异构
糖。葡萄糖异构酶固定化技术的应用,实现了葡萄糖的连续异构化反
目前国内市场上的果葡糖浆需求不断增加,质量要求不断提高,应 用领域更加广泛。作为食品饮料基料的新型食糖果葡糖浆越来越被人们
认可和重视;尤其是“协同增效、冷甜爽口”等特性,倍受饮料厂家青 睐。
果葡糖浆是由玉米淀粉水解而制得,属淀粉糖类,在当前玉米价格 相对稳定的情况下,生产成本不会升高,因而市场价格稳定。淀粉糖工 业符合农业产业化政策,在国家“三农”政策的影响下,在淀粉糖工业 生产技术不断改进、规模不断扩大下,生产成本将会迅速降低,而且随 着果葡糖浆在食品中应用技术的不断提高,其与蔗糖的性价比将更加突 出,越来越多的人将会了解果葡糖浆,越来越多的食品企业也将会选择 它,因而,食品工业中果葡糖浆大部分替代蔗糖将成必然。
应,提高了酶的利用率,提高了生产效率和产品质量,大大推动了果葡
糖浆工业的发展。
根据“满足劳动力平衡;满足产品产量的要求;原料综合利用的要
求;设备生产能力要平衡;水、电、汽负荷要平衡”的要求,本设计的产
品方案和技术指标具体如下:
①生产方法:二次喷射糖化法、双酶糖化法、固定化异构酶酶
法,真空冷却法。
②生厂日程: 每年生产300天,日生产83.33t,每天早、中、晚三
果葡糖浆主要用于食品工业,也有少量高纯果糖应用于医药工业, 在食品工业中又主要应用于软饮料行业当中。目前,在美国本土和欧洲 的所有可口可乐和百事可乐均采用果葡糖浆作为甜味剂。在国内目前的 市场当中,正有越来越多的行业开始使用果糖产品。从目前的发展趋势 来看,国内主要的果葡糖浆消耗领域为饮料行业(包括果汁行业和茶饮 料)、乳制品行业、罐头工业、糕点行业。
色泽0.03±0.0,略清晰,色泽稳定性0.046±0.0,清晰略黄。 ⑥酶的指标:耐高温的α-淀粉酶的活力20000u/g原料,用量8u/g
糖化酶的活力50000u/g原料,用量200u/g,异构酶活力标准>360igiu/g 5、F-42型果葡糖浆工艺流程
H2O,CaCl2,HCl 耐高温α—淀粉酶
二、课程设计题目和要求
题目:为“年产0.5万吨果葡糖浆的工厂设计” 要求:查阅文献,选择合适的工艺路线生产果葡萄糖浆。要阐明选 择工艺的理由,并进行工艺路线设计,求出相关的物料平衡、热量衡 算、设备管道的选型及画出工厂设计,工艺流程、管道设备布置相关图 纸。
三、课程设计报告内容总论
1、厂址选择 工厂的厂址位置必须符合国家工业布局,城市或地区的规划要求,
班,每班生产27.78t,工人每次轮班8个小时。
③原料规格:工业玉米淀粉,水分14 %,淀粉(干基)85.4%,蛋
白质(干基)0.4%,脂肪(干基)0.1%,灰分(干基)0.1 %。
④产品规格:F-42型果葡糖浆,果糖42%,葡萄糖53%,低聚糖
5%,固形物(干基) 70—75%。
⑤添加剂:硫酸盐灰分(干基) 17±01%,DE 5.2±0.1,pH 5.2±01,
求厂址的相对标高在最高洪水水位的0.5m以上 (4)环境:周围应清洁卫生,厂区应在居民的下风侧,河流的上流, 远离有毒的工厂和有机废料、化学废料堆放处及疾病传染中心地点。 (5)运输:工厂大规模使用果葡糖浆必须采用储罐储存 、槽车运送、 管道输送糖浆。因为管道输送不但使生产环境更卫生,而且更符合人们 的卫生要求 , 并能起到简化工序、提高生产效率、减少搅拌和降低成 本的作用。食品工厂的运输量一般较大,因此厂址附近要具有可靠的运 输系统。新建企业必须与城市规划相符。 (6)能源:能源供应方便是选择厂址的重要原则之一,应对厂址的能 源供应情况进行了解,以确定配电室、锅炉房等配套设施的具体方案。 (7)给排水:食品工厂用水量较大,对水质也有较高要求,因此,厂 址必须具有有效是供水水源或系统。必须建立有效的废水、污水、雨水 排放、处理系统。 2、车间平面布置
根据工厂建筑群的组成内容及使用功能要求,结合厂址条件及有关 技术要求,协调研究建、构筑物及各项设施之间的相互空间和平面关 系,正确处理建筑物、交通运输、管路管线、绿化区域等布置问题,充 分利用地形,节约场地,使所建工厂形成布局合理、协调一致、生产井 然有序,并与四周建筑群相互协调的有机群体。
该项目平面设计主要依据以下的原则: (1) 布置紧凑合理,因地制宜,节约用地,节省投资和留 有发展的余地。 (2) 符合生产流程的要求。原料、半成品、成品的生产作 业线段。 (3) 应该将主要生产车间,大型生产车间布置在中心 (4) 将人流、物流分开,管道运输分开,保证物流的通 畅,避免交叉污染 (5) 遵从城市规划,国家有关的规划和规定。
尽可能选择成熟开发的工业区入驻,宜选在原料、公用工程供应和产品 销售便利的地区,靠近水量充足的水质良好的水源地,有便利的交通运 输条件,靠近热电供应地,节约用地,注意环保,避离低于洪水位等不 能确保不受水淹的地段,有可靠的污水处理设施。 (1)场地条件:场地的有效面积必须使工厂企业在满足生产工艺过程 中货物运输和安全卫生要求的条件下,能够经济合理地布置场内外一切 工程设施,根据现代化食品工厂从原料到精制、包装是一条流水作业线 的特点,厂址选在城镇郊区比较好。车间占地面积避开平面利用率低的 三角、边角地带,以边长比1:1.5的矩形场地比较经济合理。 (2)地形:一般厂址宜选择地形较简单,平坦而又开阔的且便于地面 水能够自然排出的地带,自然坡度最好为5/1000以下,不易受洪水或内 涝威胁,地质条件应符合建筑工程要求,一般地面耐力不低于120~ 150kn/m2,地下水位最高在车间地面标高-2.5m以下。还应避开易形成 窝风的地带和大挖大填地带。 (3)水文:要有充足的水源,并且其水质满足生产工艺要求。一般要
Hale Waihona Puke 一、课程设计目的课程设计是一门综合性、实践性很强的专业课。其目的是培养学生 具备工厂工艺设计的能力,扎实掌握基础理论、工程技能及专业理论和 专业知识。 除了要求掌握具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业知识 外,还应对工厂设计的工作程序、范围、设计方法、内容等等
通过课程设计进一步巩固专业知识,通过自己设计整个工艺流程及 规划工厂,来运用所学的专业知识,不仅可以锻炼同学们的实践动手能 力,也提高独立思考与学习的能力,也促进了同学们的合作能力;也使同 学们获取市场信息的能力进步一提高了。对工厂设计有了初步的了解, 进一步提高同学们的学习兴趣。
果葡糖浆主要特性:(1)甜度,果葡糖浆的甜味接近于蔗糖其味 觉甜度比蔗糖浓。在与其它甜味剂共同使用时,具有优越的协同增效作 用。(2)风味,果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁,有水果 的香味。(3)保湿性好由于果葡糖浆中的果糖为无定形单糖,很容易 从空气中吸收水份,带有一分子的结晶水,吸湿性大,具有良好的保水 分能力和耐干燥能力。(4)渗透压大,高渗透压还可以抑制微生物生 长,从而具有防腐保鲜作用,所以果葡糖浆用于食品保藏,比蔗糖更为 有利。(5)发酵性能好,能被酵母直接利用,发酵速度快,在面包和 利用酵母的糕点生产中,能产气多,食品疏松。(6)抗龋齿性好,口 腔中的细菌对果糖的发酵性差,这利于保护牙齿珐琅质,不易造成龋 齿。(7)化学稳定性较蔗糖差。(8)代谢快用果葡糖浆,其中的果 糖、葡萄糖可直接被吸收,这对老、弱、病、孕、婴是很为有利的。
(1)物料流程:工业玉米淀粉 → 调浆 → 蒸煮 → 液化(二次喷射) → 葡萄糖淀粉酶 糖化 → 喷射灭酶→脱色→离子交换→过滤→初浓缩→42%—45%葡萄糖 浆→
葡萄糖异构酶
固定化连续异构化→二次脱色→二次离子交换→二次过滤→再浓缩 →42%果葡糖浆→成品 (2)工艺条件 液化工艺各项指标测定 ①斐林试剂法测定液化后的还原糖 ②用阿贝折光仪测固形物的含量,斐林试剂法测还原糖算DE值 ③721分光光度计 640nm状态下测定透光率。 ④.5%的碘液、70%酒精及75%的酒精测定糊精含量 ⑤采用高压液相色谱仪分析糖组分 ⑥黏度仪液化后糊精的粘度,粘度是糊精的重要指标 本次项目工艺设计所具有的特点: 1、采取特殊的二次喷射液化系统,高温下α-淀粉酶液化更加彻底、蛋 白絮凝效果好,不产生不溶性淀粉酶颗粒,不发生老化现象,提高糖收 率,糖化液的过滤性能好,安全性好。 2、采用低压蒸汽喷射液化,采用HYW型喷射器,对蒸汽压要求低 0.4Mpa,该型号的喷射器无振动、无噪音,改善了操作环境,同时加热 均与,节省了蒸汽。 3、通过设计流程的改善进步一步可共线生产葡萄糖浆、低聚果糖浆等 多种产品。充分利用了设备与原材料。 6、生产操作流程 (1)调浆
库和堆场部分,三废治理部分,厂前区行政福利部分等组成。
生产部分包括:生产车间:液化间、糖化间、过滤间、产品检测化
验间,包装车间等。
辅助动力部分包括:水处理车间、空压机房、锅炉房、配电室、机
修车间等由该公司统一提供。
原辅料仓库:存放果葡糖浆生产所用的辅料及包装材料。
成品仓库:存放果葡糖浆成品。
行政部分:全厂性行政,后勤,生产指挥服务中心。
满足食品工厂卫生及HACCP和GMP规范的要求。本设计作为一家 食品公司的一个车间,只对果葡糖浆项目所在的生产车间布局进行设 计,其余的功能性建筑物的设计本设计不涉及。 3、生产建筑布局
根据生产果葡萄浆工业化的实际生产情况以及文献所查的要求,联 系实际建设设备要求如下:一般由生产车间,辅助车间,动力车间,仓
果葡糖浆无色无嗅,常温下流动性好,使用方便,在饮料生产和食 品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖,而且,较其更具有醇厚的风味, 应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。果葡糖浆的优点,主要来 自于其成分组成中的果糖,并随果糖含量的增加更为明显。果糖服用 后,在人体小肠内吸收速度缓慢,而在肝脏中代谢快,代谢中对胰岛素 依赖小,故不会引起血糖升高,这对糖尿病患者有利。在医药上,吡喃 果糖可以加快乙醇的代谢作用,可用治疗乙醇中毒。静脉注射500ml质 量分数为40%的果糖溶液可达效果。美国果糖液也有取代葡萄糖大输液 的迹象。果葡糖浆还能抑制体内蛋白质消耗,利于运动员和体力劳动者 作营养补给。