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| 发酵法制备5吨年内切菊粉酶的生产车间设计 摘 要：以来源的不同为基础对菊粉酶进行分类可将其划分成微生物菊粉酶以及植物菊粉酶两类，以菊粉酶酶切果聚糖链的方法的不同为基础对菊粉酶进行划分成内切酶以及外切酶两类，以微生物菊粉酶的分布的多样性为基础对菊粉酶进行分类可将其划分成胞内酶以及胞外酶与胞壁结合酶三类。在上世纪30年代初期，科学家在微生物的细胞内进行提取，并得到了菊粉酶，由此菊粉酶便走进了人们的视野。但是直到1985年左右，人们才开始对菊粉酶进行更深层次的研究，这是由于:对于外切菊粉酶而言，通过对菊粉的水解能够获得较高纯度的果糖，而对于内切菊粉酶而言，通过对菊粉进行水解，能够获得纯度较高的低聚果糖。和蔗糖相比，果糖与低聚果糖是一种更加优良的甜味剂，同时也是功能性食品原料之一，当然也可以作为添加剂。随着功能性食品以及添加剂的开发热潮不断推进人们对菊粉酶进行研究，最近15年以来，日本与欧洲对微生物菊粉酶进行了更为透彻的研究，因此积累了大量的文献和研究资料。而对于我国而言，从1990年左右才开始对菊粉酶进行研究，并将研究的重点放在菌株的筛选以及酶学的性质上。 对于本设计而言，所研究的内容主要有：每年生产的漆酶的产量为5吨的生产车间所具有的生产工艺与技术以及物料衡算和能量衡算，除此之外，还包括对设备的型号进行选择与计算以及进行经济核算等许多的方面。在本次设计中，在对菊粉酶进行内切时，所运用到的生产方法是将菊糖等作为生产原料，通过黑曲霉发酵培养，获得内切菊粉酶。在对车间的布置进行设计时，主要以经济以及实用与便利的原则为基础，在生产过程中所用到的设备有发酵罐以及种子罐，还有浓缩器与过滤器等一些设备。以市场行情为基础对经济方面进行一定的核算，估计在第一年内，投资所用的成本将接近300万，并通过一定的计算，预测在2年中可将成本回收回来，并取得较为明显的经济效益。在对设计图纸进行绘制的过程中，主要要绘制的图纸有工艺流程具体示意图以及重点生产设备的三视图和生产车间的布置示意图。 关键词：内切菊粉酶；菊粉；发酵；分离纯化 目 录 第一章 文献综述 4 1.1菊粉概述 4 1.2内切菊粉酶 5 1.2.1内切菊粉酶概述 5 1.2.2内切菊粉酶的研究进展 6 1.2.3前景展望 8 第二章 工业方案 8 2.1 工艺流程 8 内切菊粉酶成品 9 2.2 工艺流程论证 9 2.2.1 原料预处理及菌种的选择 9 2.2.2 发酵过程 9 2.2.3 分离纯化过程 9 2.2.4 结晶干燥 10 第三章 物料及能量衡算 10 3.1 菌种、原料的选择 10 3.2 工艺技术指标及基础数据 10 3.3 物料衡算 11 3.3.1 预处理 11 3.3.2 种子罐 11 3.3.3 发酵罐 12 3.3.4 分离纯化 13 3.4 能量衡算 13 3.4.1 种子罐 13 3.4.2 发酵罐 14 3.4.3 发酵罐清洗用水 15 3.4.4 生活用水 15 3.4.5 其他用水 15 3.5 电量衡算64800 16 3.5.1 生产用电 129600 16 3.5.2 照明用电 16 3.5.3 生活用电 16 第四章 设备选型和计算 16 4.1 种子罐、发酵罐尺寸设计 17 4.1.1 种子罐的尺寸设计 17 4.1.2 发酵罐的尺寸设计 17 4.1.3 配料罐、贮藏罐的尺寸设计 18 4.2 冷却管的尺寸设计 18 4.2.1 冷却面积的计算 18 4.2.2 冷却管的计算 19 4.3 罐内搅拌器的尺寸设计 19 4.4 罐体支座的选择 21 4.5 过滤设备 21 4.6 浓缩设备 21 4.7 结晶设备 21 4.8 干燥设备 22 4.9 废水处理 22 第五章 经济核算 22 5.1 厂区中车间土地建设 22 5.2 生产成本核算 22 5.2.1 主要物料成本 22 5.2.2 主要设备成本 23 5.2.3 公用工程费用 23 5.2.4 年操作成本 23 5.3 综合报告 24 参考文献 25 |
