結(jié)晶葡萄糖工藝設(shè)計(jì)

結(jié)晶葡萄糖工藝設(shè)計(jì)一、連續(xù)噴射液化酶法生產(chǎn)II服結(jié)晶葡萄糖工程設(shè)計(jì)(口產(chǎn)200t)口服結(jié)晶葡萄糖的定義、性能及應(yīng)用1、 結(jié)晶「I服葡萄糖的定義：結(jié)晶葡萄糖是相對液體葡萄糖漿、固體全糖粉而言，是以結(jié)晶狀態(tài)存在的葡萄糖的總稱。結(jié)晶葡萄糖按用途主要分為：注射用葡萄糖與口服葡萄糖。2、 結(jié)晶「I服葡萄糖的性能甜度：葡萄糖溶液的甜度隨濃度增高的程度人于蔗糖，在較低的濃度下，葡萄糖的甜度低于蔗糖，但隨濃度的增高差別減少。發(fā)酵性：酵母能發(fā)酵葡萄糖，淀粉糖漿的發(fā)酵糖分為葡萄糖和麥芽糖，其含量隨轉(zhuǎn)化程度的增高而增高。生產(chǎn)發(fā)酵食品應(yīng)用葡萄糖為宜。溶解度：葡萄糖的平衡溶解度較低，在室溫卜?濃度約為50%,過高的濃度則葡萄糖將結(jié)晶析出。在此濃度時(shí)，葡萄糖溶液的滲透壓較低，不足以抑制微生物生長，儲存性差。吸潮性和保潮性：一水4葡萄糖在相對濕度60%以上時(shí)吸收水分，增高吸收水分增快，水分含量達(dá)到15%-18%時(shí)晶粒開始深化。無水a(chǎn)-葡萄糖在相對濕度80%以上的吸潮性很強(qiáng)，吸收水分向一水a(chǎn)-葡萄糖轉(zhuǎn)變，30-60mm轉(zhuǎn)變完成。滲透壓力：較高濃度的葡萄糖液能抑制許多種微生物的生長，糖藏是一種重要的保存?zhèn)}品方法，糖液的滲透壓力使微生物菌體內(nèi)的水分被吸走，生長受到抑制，糖液的滲透壓力隨濃度的增高而增加。⑹粘度：葡萄糖的粘度較蔗糖低。(7)冰點(diǎn)降低：葡萄糖降低冰點(diǎn)的程度高于蔗糖。3、 結(jié)晶「I服葡萄糖的應(yīng)用：目前國內(nèi)年需求II服結(jié)晶葡萄糖30萬噸左右，且年需求以15%以上的速度遞增，結(jié)晶口服葡萄糖廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、工業(yè)發(fā)酵等行業(yè)。⑴食品食品烤焙業(yè)需要許多上述產(chǎn)品來生產(chǎn)面包、春卷、甜食■、面包圈、餅干、餡餅以及糕點(diǎn)。水解產(chǎn)品(90%-96%葡萄糖干基)用于面包可以促進(jìn)酵母生長，并產(chǎn)生氣體。它的需求量一般較少，而且人部分糖分為酵母過程所消耗。少屋殘留的還原糖會促進(jìn)面包皮的褐變反應(yīng)，使最終產(chǎn)品在外觀及風(fēng)格上受人喜愛。葡萄糖是生產(chǎn)聚合葡萄糖產(chǎn)品的原料，這種產(chǎn)品一般作為減肥食品中的低熱量膨脹劑。該工藝是在一些檸檬酸催化劑存在卞將葡萄糖高溫脫水，得到的聚合物是食品級，且只有部分為人體吸收。它們在低熱量食品及可溶性纖維飲料方面應(yīng)用較廣。葡萄糖還町以為II香糖和泡泡糖進(jìn)行涂層并增加其甜度，它可以提高II香糖涂層的顏色和光澤，而且可以產(chǎn)生很涼的II感，同時(shí)它還為糖涂層提供很高的硬度。（2） 醫(yī)藥I服用葡萄糖町用于各種疾病治療中食■療法的強(qiáng)健劑與各種維生素配合制成的II服品，可作為生產(chǎn)VC級山梨醇原料。（3） 發(fā)酵工業(yè)的培養(yǎng)基一碳源來生產(chǎn)各種食品及醫(yī)藥產(chǎn)品（如亮氨酸、異亮氨酸等氨基酸）。目前，山東西王集團(tuán)公司、河北寧晉玉鋒糖業(yè)公司、河北寧晉健民淀粉葡萄糖廠、安徽豐原生化集團(tuán)公司、河北撫寧淀粉葡萄糖廠、山東曲阜葡萄糖廠等多家單位，均采用上海兆光生物工程設(shè)計(jì)研究院提供的技術(shù)生產(chǎn)口服結(jié)晶葡萄糖。（二） 設(shè)計(jì)依據(jù)1、 口年200t口服結(jié)晶葡萄糖（含水量W9%）2、 結(jié)晶II服葡萄糖的收率$98%,（Illg理論葡萄糖能生產(chǎn)出98g葡萄糖，固形物含量$91%的口服葡萄糖）3、 淀粉含量$86%（玉米精制淀粉）4、 噴射液化速度36m3/h（采用HYZ-8型噴射器）5、 粉漿濃度17Be6、 平均過濾度150L/li.ni2-0.2Mpa,（采用HYZ-型噴射器）7、 年工作口300天8、 每口工作時(shí)間20小時(shí)9、 結(jié)晶周期56小時(shí)10、 晶罐為251113/只，每次出產(chǎn)品為10.8t11、 1320型離心機(jī)，每天能生產(chǎn)25tll服葡萄糖（三） 化驗(yàn)材料及方法1、精制玉米淀粉2、 酶制劑：液化酶 丹麥NOVO公司產(chǎn)復(fù)合糖化酶 丹麥NOVO公司產(chǎn)3、 高壓噴射液化技術(shù)系統(tǒng)：上海兆光公司提供4、 測試方法（1） 還原法 斐林化法（2） DX值 旋光儀或液相色譜（3） 透光率 721分光光度計(jì)640mn卞測定（4） 糊精分析：0.5%的碘酒99%酒精（5） 過濾速度： 0.5%活性能炭，過濾速度為二小時(shí)的平均值。（6） 糖組份分析：高壓液相色譜儀（四） 流程及條件：1、工藝流程： 淀粉調(diào)漿I液化I糖化I除渣過濾?糖渣?清洗過濾I?脫色過濾?廢炭?清洗過濾離交脫鹽脫色液I濃縮回 I結(jié)晶配 I-分離I烘干f包裝f產(chǎn)品2、 工藝流程簡述在配料罐內(nèi)，把粉漿乳調(diào)到Bel7,PH用Na2C03調(diào)到PH5.0-PH7.0.并加0.15%氯化鈣,作為淀粉酶的保護(hù)劑和激活劑，最后加入耐高溫a-淀粉酶，料液攪拌均勻后，用大泵把粉漿泵入噴射液化器，在噴射器中粉漿和蒸汽直接相遇，出料溫度控制在100-110度，從噴射器中出來的料經(jīng)降溫后，進(jìn)入層流罐保溫90-120分鐘，溫度維持在95-97度。然后進(jìn)行二次噴射，在第二只噴射器內(nèi)料液和蒸汽直接相遇，溫度升至110-145度以上，并在高溫維持罐內(nèi)維持3-5分鐘把耐高溫a-淀粉徹底殺死，同時(shí)利用高溫壓差的作用淀粉會進(jìn)一步分散，蛋白質(zhì)會進(jìn)一步凝固。經(jīng)真空閃急冷卻系統(tǒng)料液經(jīng)冷卻后降溫到95°C保溫。在碘試合格的情況下，進(jìn)一步降溫到60”C,同時(shí)將PH值調(diào)至4.2,加入糖化酶，保溫糖化48小時(shí)左右，達(dá)到糖化終點(diǎn)后，用噴射器升溫至80°C,以達(dá)到滅酶之目的，同時(shí)將PH值調(diào)至4.8-5.0,打去壓濾機(jī)過濾。再加入活性炭脫色半小時(shí)，進(jìn)行脫色過濾，然后將糖液進(jìn)行離交，離交的糖液用五效降膜式蒸發(fā)器濃縮到70%左右。將調(diào)配好的糖漿用泵輸入結(jié)晶罐內(nèi)，攪拌2個(gè)小時(shí)左右，溫度在48°C養(yǎng)晶8小時(shí)，打開冷卻水降溫至40至44°C,按結(jié)晶曲線控制降溫，使糖液不斷達(dá)到達(dá)飽和狀態(tài)。葡萄糖分子在晶核上析出，結(jié)晶完全，達(dá)到平衡，化驗(yàn)?zāi)敢簼舛冗_(dá)到要求后，即可放料。晶漿通過分離機(jī)，將母液分離出來，濕糖經(jīng)過振動(dòng)流化床烘干，冷卻床冷卻后，進(jìn)入自動(dòng)包裝系統(tǒng)進(jìn)行包裝得產(chǎn)品。3、 酶法制糖工藝條件：粉漿濃度Bel76C12濃度0.15%PH5.0-7.0耐高溫a-淀粉酶用量0.4-1.OL/t噴射液化溫度100-1159,液化保溫時(shí)間90-120分鐘，滅酶溫度U0-145°C.4、 工藝操作規(guī)程調(diào)漿A、 粉漿濃度Bel7B、 CaCL2濃度0.15%C、 PH5.0-7.0D、 耐高溫a-淀粉酶用量0.4-l.OL/t噴射液化：首先預(yù)熱噴射器及層流罐至100°C,然后進(jìn)行噴射液化，噴射器內(nèi)溫度控制在100-115°C,層流罐內(nèi)溫度控制在95—97°C°高溫處理:通過第二次噴射將料液加溫110°C-145°C,通過高溫維持罐維持3-5分鐘，110°C-145°C以上熱處理可以達(dá)到三個(gè)目的：(1)滅酶：(2)蛋白質(zhì)凝固；(3)不溶性淀粉顆粒分散。真空閃急冷卻經(jīng)過真空閃急冷卻系統(tǒng)從110r-145°C降至70'Co并且調(diào)整PH值至4.8-5.0過濾基本要點(diǎn)及順序：(除渣過濾)A、 過濾前將料液冷卻到70°C。B、 過濾時(shí)壓濾機(jī)同時(shí)使用。C、 濾布為兩套，以減少過濾和儲糖時(shí)間。D、 過濾時(shí)，通過調(diào)節(jié)回流，使過濾壓力流線增加。E、 為了減少濾液中的懸浮物及縮短過濾時(shí)間，過濾壓力不能超過0.2Mpa。F、 過濾困難時(shí)，可以通空氣，以疏通濾渣。G、 為防止糖液變質(zhì)，在糖化料液過完后清洗糖罐，洗液也要用泵打去過濾。H、 過濾結(jié)束后用熱水洗滌，溫度60°C-70°C,用水量為1.5-2.01113/m3oI、 過濾洗滌后，用壓縮空氣將濾渣吹干。—次脫色及過濾：在一次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入舊碳脫色，脫色時(shí)要求在70°C脫色30分鐘即可過濾。脫色：將一脫末凈的色素，用新鮮的活性碳脫除，在豐原生化集團(tuán)用碳柱脫色。離交脫色除雜：糖的重金屬鹽以及色素用樹脂除去。洗樹脂柱用水以及過濾后洗水等，凡進(jìn)入糖漿中的洗水必須用無離子水。濃縮：經(jīng)離交脫色處理后的糖漿，用五效降膜蒸發(fā)器濃縮至70%。結(jié)晶：將濃度70%,溫度50°C的糖漿，用泵打入結(jié)晶罐內(nèi)攪2小時(shí)左右，溫度在48°C,養(yǎng)晶8小時(shí)，打開冷卻水降溫至40H4°C,按結(jié)晶曲線控制降溫結(jié)晶56小時(shí)，使糖漿完全結(jié)晶，然后在22°C時(shí)放至分離機(jī)，使母液分離出來，濕糖經(jīng)過振動(dòng)流化床烘干，通過冷卻床冷卻后，進(jìn)入自動(dòng)包裝系統(tǒng)包裝。工藝及設(shè)計(jì)特點(diǎn)：1、 采用特殊的噴射液化系統(tǒng)，液化徹底，蛋白質(zhì)與淀粉分離效果好，蛋白絮凝效果好。2、 液化均勻，在碘試合格的前提下，可控制較低的液化DE值。3、 適當(dāng)調(diào)整工藝路線及工藝條件，采用一條生產(chǎn)線，既可和生產(chǎn)結(jié)晶II服葡萄糖又可生產(chǎn)果葡糖漿。4、 液化、糖化、濃縮，在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況下采用露天化布景，土建投資可節(jié)省30%。5、 節(jié)能顯著：(1)耗電W160kwlVt ⑵耗汽W3.0t/t6、 性能穩(wěn)定，造價(jià)低：在同樣產(chǎn)量的情況下，相對國內(nèi)同類產(chǎn)品造價(jià)低50%。7、 收率高：由于液化徹底及干燥回收的特殊性，結(jié)晶II服葡萄糖收率高達(dá)80%。工藝計(jì)算：(一)物料衡算(以口產(chǎn)200結(jié)晶II服葡萄糖為例)1、 每口所需商品淀粉(200X91%)4-[86%X(98/111)X100%]=239.72、 層流罐的公稱體積為：液化保溫90分鐘，噴射速度361113/hi?(液體計(jì))故層流罐的有效保溫體枳54m3o3、 高溫維持罐的公稱體積為36X54-60=3.011134、 高壓噴射液化技術(shù)系統(tǒng)，選HYZ-8型,36ni3/hi(液體計(jì))即處理商品淀粉能力為12t/hr,建立一套液化系統(tǒng)，分三班，每班實(shí)際工作7小時(shí)，因此，每天處理淀粉3X7X12=252^239.7”日5、 糖化罐的公稱體積：從卜?面的熱量恒算町知，由于料液直接被蒸汽處理，其增加20%左右的冷凝水(為淀粉乳體積)因此糖化罐的公稱體積為：48/24X120%X239.7X86%4-(17X2%)4-90%=16161113共選1201113罐15只。

6、過濾機(jī)的公稱面積為達(dá)到最佳速度，過濾時(shí)間應(yīng)等于非過濾時(shí)間，若要求24小時(shí)以內(nèi)完成，其過濾面積為:(24小時(shí)內(nèi)濾完=12小時(shí)過濾時(shí)間+12小時(shí)非過濾時(shí)間)606.3X103/(1501/ni2.IkX12hi)=336.8m2,共選用150m2X9臺，箱式隔膜壓濾機(jī)(除渣3臺，洗渣1臺，脫色4臺，洗碳1臺)。7、脫色罐、中轉(zhuǎn)罐及糖旁貯罐：⑴、二次液化罐 25M3X3臺、脫色罐及洗渣洗碳罐 25M3X8臺、離交前罐 25M3X2臺、離交后罐 25M3X2臺、調(diào)配罐、晶漿罐、調(diào)配罐、晶漿罐、母液罐8、結(jié)晶罐：25M3X3臺15M3X1臺15M3X1臺由以上計(jì)算可知，每天生產(chǎn)門服葡萄糖200t,若選用25M3結(jié)晶罐，則每天的放罐次數(shù)為:(200/10.8)X(56/24)=43.2臺：選45臺9、若選1320型離心機(jī)，則每臺每天可生產(chǎn)口服葡萄糖25t：200/25=4臺，即選用4臺。(二)熱量衡算1、蒸汽用量A、 一次噴射液化蒸汽量蒸汽壓力0?5Mpa 1-2U3KJ/kg.kCP=4.18kj/kg.k淀粉乳在冬天時(shí)溫度為10°CQ=MSCPAT=239.7X86%/17X2%X103X4.18X(110-10)=25.3X107(kj)故蒸汽25.3X107/2113=1199B、 高溫?zé)崽幚碚羝昧空羝麎毫??5Mpa1-2113KJ/KgCP=4.18KJ/Kg.kQ=MsCpAt=(606.3+119.9)X103X4.18X(125-100)=7.6X107蒸汽用量為7.6X107/2113=35.9液化部分用汽量為：119.9+35.9=155.8因此液化部分用汽強(qiáng)度為:155.8/20=7.8t/h真空閃急冷卻除去水量:Q=MsCpAt=(606.3+119.9+35.9)X103X4.18X(125-95)=9.6X107此閃急冷卻去水量為9.6X107/2113=45.2t2、蒸發(fā)：若糖化結(jié)束后，脫色過濾及離交后還要增加水量，若所有以上增加因素都考慮在內(nèi)，蒸發(fā)前濃度為26%,因此蒸發(fā)前糖液體積為：239.7X86%4-26%=792.91113若蒸發(fā)至糖濃度為止72%,因此蒸發(fā)后體枳為:792.9x26%-72%=286.3ni3蒸發(fā)去水量792.9-286.3=506.6每天三班，每班工作7小時(shí)，故蒸發(fā)器規(guī)格為506.6丸3x7)=24?Whr若回配量為50%

故選用五效降膜式蒸發(fā)器24.lt/hX150%=36.2t/hr；取36?0t/hr壹套故用蒸汽強(qiáng)度為36/5~7.2t/hr（七）主要設(shè)備一覽表設(shè)備號設(shè)備名稱規(guī)格型號 數(shù)量 材質(zhì) 電動(dòng)機(jī)功（kW） 單價(jià)單電功率 臺數(shù) 總電功率PU-1配料罐①3000X4200 3 304 4.03 16.0 3.0PU-2配料泵CHZ50-200Q=45m3/hH=30m 2不銹鋼 11 2220.8PU-3上料罐①3000X4200 1 304 4.01 4.0 3.0PU-4上料螺桿泵 NM076BYOIL04B45ni3/h40m2 不銹鋼 11 2114.0PU-5承壓罐1100X5000 1 3041.4PU-6噴射器HYZ-8 1 不銹鋼4.9（包括自控）PU-7盤管159X120m(壁厚2.5m) 1 3212.5PU-8噴射后中轉(zhuǎn)泵 NM076BYOIL04B45m3/h40m 1 不銹鋼11113.0PU-9汽液分離器(A) 1200X5000 1 3041?2PU-IO蒸汽分汽罐 ①500X3000 1 A30.4PU-U層流罐①13007700X5000 5 3042.0PU-12二噴泵NM076BYOIL04B45m3/h40m1 不銹鋼 11113.0PU-13噴射器HYZ-8 1 不銹鋼4.9（包括自控）PU-14高溫維持罐 e1300X3500 1 3042.5PU-15汽液分離器(E) ①600X900 1 3040.1PU-16二次液化罐 ①3000X4200 3 3044.0 3 1 2.5PU-17汽液分離器(C) ①2000X4000 1 3041.2PU-18過濾泵CHZ50-200Q=-45ni3/hH=30m1 不銹鋼 U 1110.9PU-19板式換熱器 I00m2治 27.2PU-20純水罐①5000X6000 2PU-21離心泵CHZ80-200Q=75ni3/hH=30m1 不銹鋼 11110.8PU-22糖化罐①5000X6000 11 304 7.511 82.5 8PU-231Q離心泵CHZ100-200Q=150m3/hH=40m1 不銹鋼 3737丄.OPU-24噴射器HYWJ2 1 不銹鋼3.2PU-25高溫滅酶罐 1600X5000 1 3042PU-26板式換熱器 1201112/臺 1 不銹鋼7.2PU-27濾前暫存罐 5000X6000 1 3047.5 1 7.5 5PU-28離心泵CHZ80-200Q=75m3/hH=40m 1不銹鋼 18.5 118.50.8PU-29管束烘干機(jī) 501112/臺 1 不銹鋼5PU-30壓濾機(jī)1501112/臺機(jī)械自動(dòng)保壓 13 6 6

PU-31洗渣罐①2400X1600 1 不銹鋼3.03.02.2PU-32AQ離心泵CIE50.200Q=45m3hH=40m2不銹鋼1515U?OPU-33壓濾機(jī)1501112/臺機(jī)械動(dòng)保壓 3不銹鋼3.09.018PU-34壓濾機(jī)一脫罐 1501112/臺機(jī)械自動(dòng)保壓①2300X3600 13聚炳桶3043.04.03.01262.2PU-35洗碳罐①2300X3600 1 3043.0 13.02.2PU-36離心泵CHZ80-200Q=75m3/hH=40m 2不銹鋼18.5237 O.9PU-37壓濾機(jī)1501112/臺機(jī)械自保壓 3聚炳稀3 399PU-38二脫罐03000X42003304 4.03PU-38二脫罐03000X42003304 4.03122.2PU-39離心泵CHZ80-200Q=75m3/hH=40m1不銹鋼18.5 118.50.9PU-40過濾機(jī)1501112/臺機(jī)械自動(dòng)保壓 3 聚炳橋3 39 6.3PU-41交前罐03000X42002304 3.026.02.2PU-42離心泵CHZ80-250Q=75ni3/hH=40m1不銹鋼18?518.51.2PU-43板式換熱器601112/臺1不銹鋼4PU-44板式換熱器60m2/臺1不銹鋼4PU-45精密過濾器60m2/臺2不銹鋼0.5PU-46離交陽柱1400X500012A3襯膠2PU-47離交陰柱①1600?500012A3襯膠3PU-48離交小陽1200X40008A3襯膠1PU-49-50 濃酸堿罐 ①3600X:5000(臥式玻璃鋼) 2玻璃鋼4A3襯膠3PU-52—55—57—597.5離交中轉(zhuǎn)罐離交中轉(zhuǎn)泵1400X5000CHZ50-160Q=20ni2/hH=40m2不銹鋼7.5配酸堿罐 ①300Q-4200立式 4玻璃鋼P(yáng)U-51—53—54—56—58—60 氟合金泵 FSB65-30LQ=30ni3/hH=30m6合金0.4PU-61交后罐①3000?4200 2 304 3.026.02.2PU-62離心泵CHZ80-200Q=75m3/hH=40m1 不銹鋼 18?5118.50.9PU-63—66 板式換熱器 80m2/臺 3 不銹鋼4PU-64精密過濾機(jī) 61112/臺 3 不銹鋼1PU-65蒸發(fā)器5效降膜(18t/h) 2 不銹鋼1202240218PU-67表面冷凝器 2 不銹鋼P(yáng)U-68離心泵IS200-150-315B330ni2/HH=22M2 A3372740.8PU-69涼水塔5001112/臺 2 玻璃鋼 152 304PU-70水池1000m3 1 4PU-71離心泵CHZ50-160351112/HH=30M 2不銹鋼7?5215

0.9PU-72調(diào)節(jié)罐 C1H000X4000 2 3045.52111PU-73質(zhì)量流量計(jì)600m3/h 2PU-74螺桿泵 NM076BYOIL04B45ni3/h40m2不銹鋼112223.5PU-75結(jié)晶機(jī) ①2800?5200 40 3044.040160PU—76絞龍 400X15000 2 3045.5211PU一77螺桿泵NM063BY02L04B251113/h80m 2 不銹鋼15230PU-77a糖膏分配槽2 不銹鋼 5.5211PU—78離心機(jī)8PU—79洗滌水罐①3000X3000 13043.013.0PU-80離心泵 CHZ50一200Q=45in3/hH=30m1不銹鋼15115PU—81母液暫存罐①3000X300 13043.013.0PU—82離心泵CHZ50一200Q=45m3/hH=30m1 不銹鋼15115PU—83緩沖絞龍2 304 4.028PU—84結(jié)