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1、一 概述产品功能超高麦芽糖是一种用途广范的新型营养糖品，具有甜度温和、风味独特、容易消化吸收 等特点，其糖分组成主要是麦芽糖，也有少量的葡萄糖及低聚糖。产品应用食品行业如高级糖果、保健饮品、口服液、麦乳精、糕点、饮料等方面作为营养甜味剂 填充剂应用广泛，在医药工业，配制各种中成药、止咳糖浆，具有润肺、补虚、治疗腹痛、 咳嗽的作用。超高麦芽糖浆经氢化后可用来生产麦芽糖醇，亦可用来生产纯麦芽糖。超高麦 芽糖浆在食品工业中应用，具有与高麦芽糖浆、液体葡萄糖相近的功能。二 麦芽糖浆精制工艺流程图60C5070C1% f 7580CJ旧炭f5Jf搅拌30分钟Jf转速 2025r/minJfJ f冷凝水暂
2、存罐一脱色罐一蒸汽阳离子交换一换热降温一暂存罐板框过滤机一滤液% f 7580C阴离子交换新炭 f5f搅拌30分钟阳离子交换转速 2025r/min暂存罐f多效降膜蒸发f70%麦芽糖浆固形物f包装4%蛋白质絮状物废炭f再生f脱色f滤液蒸汽Jf冷凝水f滤液麦芽糖浆板框过滤机ff暂存罐ff脱色罐f暂存罐f板框过滤ff暂存罐一效真空度OMPa蒸发温度99C二效真空度蒸发温度76C 三效 真空度 蒸发温度 53C 生蒸汽压力 1Mpa三工艺论证 1工艺流程论证 原料糖浆过滤和脱色后的两次过滤,都要滤出较多的滤渣应该用板框过滤而且板框过滤 处理料液量比较大. 而精滤适用与滤渣较少的过滤要求较高的过滤。脱
3、色设备应选用脱色罐 若用脱色柱处理料液量比较小而且与脱色剂不能充分接触。而 脱色罐可以一次性处理大量料液，通过搅拌可以使料液与脱色剂充分接触，并且可以方便的 控制脱色时间。脱色工艺用二次脱色。这样可以充分去掉料液中的色素，而且可以提高脱色 剂的利用率。脱色剂应选活性炭。目前通用的树脂型离子交换剂脱色，其比表面积小、交换 容量小、脱色效率高、再生时间长、使用寿命短。而活性炭在结构上有两大特点：一是内部 与表面孔隙发达。二是比表面积大。即1克活性炭粒子的表面积与所有孔隙面积的总和，一 般活性炭为500M2/g至1500 m?/g，国外的超级活性炭可达3000 tf/g （约为足球场面积）。 由于活
4、性炭吸附能力强，操作简单，价格便宜所以应该选用活性炭。活性炭应该选用颗粒状 活性炭而不选择粉末状活性炭。因为颗粒状活性炭能够再生并且容易过滤分离。而粉末状活 性炭不能再生并且相对不容易分离.活性炭的再生条件用NaOH溶液做洗脱剂，解析吸附的 色素用HCL溶液做再生剂解析吸附的铁离子洗脱剂和再生剂的浓度低效果差，浓度高效果 增加不明显.生产上一般选用2-4%的NaOH溶液和2-4%的HCL溶液.离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的 离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低（虽然一次投入费用较大）。所以选用 离子交换法。离子交换应该用阳离子-阴离子-
5、阳离子树脂进行离子交换。因为料液中含有 较多的金属离子杂质与采用两级串联相比可以大大提高糖浆的纯度。第一个阳离子交换柱 用来去除料液中的大量的阳离子杂质。阴离子交换柱用来除去未除尽的色素和其他有机杂 质。第二个阳离子交换柱用来去除料液中的未除尽的阳离子杂质。蒸发器的选择1）升膜式蒸发器：适用于蒸发量较大，热敏性、粘度适中和易产生泡沫的料液。（2）降膜式蒸发器：适于蒸发浓度较高、黏度较大的料液。（3）刮板式薄膜蒸发器：适于高粘度、易结垢的蒸发浓缩。但结构复杂，动力消耗大。（4）离心式薄膜蒸发器：通过离心使料液分布成1mm的薄膜，再通过锥形盘加热面被蒸 发浓缩。适于高热敏性物料蒸发浓缩。由于麦芽糖
6、浆浓度较高，黏度较大，非热敏，不容易结垢所以选择降膜式蒸发器。多效浓缩：将前效所产生的二次蒸汽作为加热蒸汽引入另一串联的后效蒸发器组成的蒸发 装置。由此可以极大地减少生蒸汽用量，达到最大的节能效果。当废热蒸汽有充分供应量时， 可完全不用生蒸汽、取得显着的经济效益。所以应该选择多效降膜蒸发器。2工艺条件的论证工业过滤机在的压强差下进行过滤，规定每一操作循环处理料液 10m3过滤时间为 30min，滤饼不洗涤，过滤至框内全部充满滤渣时为止，卸饼、清洗、重装等辅助时间为20min。 由于糖化后的麦芽糖温度大约在60C，这样到达板框过滤机的料液的温度大约在5060C。 过滤后料液还要脱色，脱色温度在7
7、580C。所以料液不用冷却降温，过滤温度为5060C 同样脱色后的过滤温度为7080C。脱色条件的选定1）温度. 在一定范围内,温度升高,分子运动速度加快,同时料液的粘度也降低,色素分 子向活性炭表面扩散速度加快,进入小空的机会多,增加接触的机会,有利于吸附.但温度过 高,分子运动过剧,反而使色素解析的速度增大,有利于色素的解析.综合吸附与解析两方面 的得失，一般控制在75-80C.2 ） pH值 溶液的pH值对脱色效果影响很大，pH值在脱色效果较好.3）脱色时间 活性分子向活行炭表面扩散以及吸附都需要一定时间只有充分接触才能发 挥脱色效力.但是，达到一定时间后，再延长时间，脱色力并不增加，反
8、而影响设备效率.生产 上一般加炭后搅拌30分钟，搅拌转速2025r/min即可达到脱色饱和。4）活性炭用量 活性炭用量一般取决于其本身质量与料液的质量.麦芽糖浆中一般含有 较多的色素一般选用较多用量。活性炭用量不是越多越好，因为活性炭也含有钙铁镁氯等杂 质，用量过多反而使系统内杂质增多一般用量在（W/V）,旧炭可适当增加约为1% （W/V）。离子交换前料液温度要从75C下降到40C然后才能进行离子交换。离子交换时进料流量为为12 BV/h,采用顺流交换.如果流速过快则不能进行有效的离子交换，使杂质未经过交换就流出；如果流速过慢则影响生产效率，提高生产成本。树脂的选用。阳离子为了有效除去金属离子
9、杂质选用大孔强酸性阳离子交换树脂。阴离 子交换树脂为了除去剩余色素和其他有机杂质选用强碱性阴离子交换树脂。实际运用中， 为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平，通 常控制性能恢复程度为7080%。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再 生剂的利用率则下降。再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低 的酸、碱或盐。钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl溶液再生，用药量为其交换容量的2倍（用 NaCl量为117g/l树脂）；氯型强碱性树脂，主要以NaCl溶液来再生，但加入少量碱有助 于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10
10、%NaCl + %NaOH的碱盐液再生， 常规用量为每升树脂用150200g NaCl，及34g NaOH。为加速再生化学反应，通常先将 再生液加热至7080C。它通过树脂的流速一般为12 BV/ho也可采用先快后慢的方法， 以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时（水量 约4BV），待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。多效浓缩蒸发器蒸发量在3900kg/h时，蒸汽用量为1300kg/h。散热量小，特别是二次 蒸汽。出料浓度4082%。多效浓缩时一效 真空度0Mpa即常压。蒸发温度99C。选用常 压蒸汽可以有效节约能源。二效三效适当降低压强使
11、冷却水形成二次蒸汽。二效真空度 蒸发温度76C即，使压强下降，使冷却水形成二次蒸汽。三效真空度蒸发温度53C让 压强下降使冷却水再次形成蒸汽。四原料的选定活性炭选用湖南省南县湘红活性炭厂的XH-302型活性炭。该炭粒度180200 目,亚甲基 兰脱色211%，焦糖脱色295%,干燥减量10，pH值2，灰分W%,铁含量W,比表面积 1300平方米/克。树脂的选用。阳离子选用大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂（牌号树脂结构D061strene- DVB粒度295含水5060全交换量（a）2毫摩尔/克（干）（b）2毫摩尔/ 毫升（湿）阴离子选用强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。牌号树脂结构201X4 st
12、yreneDVB 粒度295含水5462全交换量（a）三毫摩尔/克（干）（b）三毫摩尔/毫升（湿）。麦芽糖浆质量标准下列标准适用于以大米或碎米为原料，用1%麦芽为糖化剂所制成的 麦芽糖浆。1.感观指标：色泽：淡黄微明。味道：无异味。2. 理化指标。还原糖：以100% 干物质计算，DE值34以上。浓度：以室温折成100%干物质计算，按各生产单位自定（一般 采用35%）。五物料衡算 产量衡算麦芽糖精制车间年产量为15万吨，成品固形物70%，麦芽糖纯度250%。一年有300个 工作日，则日产量为150000三300=500吨。原料衡算 原料糖浆麦芽糖浓度在35%左右。根据麦芽糖质量守衡可以求出每天可
13、以加工的麦芽糖 液的量为500X=1000吨。：产品中糖液的浓度。过滤衡算麦芽糖浆中含有 4%的蛋白质，絮化过滤后滤渣的量为 1000X=40 吨，滤液的量为 1000-40=960吨。脱色衡算第一次脱色时，加活性炭为旧碳，加入量为 （W/V）。所以每天糖浆加活性碳的量约为960X=吨。活性炭主要吸附焦糖和亚甲基兰，其它计算中忽略。由于使用旧炭，吸附能力按 20%计算。则吸附亚甲基兰的量为XX=吨；:活性炭吸附亚甲基兰的能力为g。吸附焦糖的量为XX=吨。:活性炭吸附焦糖的能力为g/go糖化灭酶后的糖浆的pH为而脱色时pH在所以不需要调pHo过滤衡算脱色后经过过滤活性炭和有色有机物被滤出。滤渣为
14、+=吨。滤液为吨。二次脱色衡算二次脱色使用的是新炭用量为%。所以每天加炭量为X=吨。吸附亚甲基兰的量为x=吨； 吸附焦糖的量为=吨。过滤衡算再次过滤后得滤液吨，滤渣+=吨。离子交换衡算离子交换树脂体积取料液体积的1/20。故树脂体积约为三20=48m3。水洗时用4BV的水， 水洗一小时，故用水量为48X4=192m3再生交换量为总交换量的70%,工作交换量为再生交 换量的60%。故阳离子工作交换量为48X10eXX 70%X60%=mmol=28224mol。：阳离子树脂全交换量毫摩尔/毫升（湿）。阴离子工作交换量为 48X106XX70%X60%= mmol=22176 mol。：阴离子树脂
15、全交换量毫摩尔/毫升（湿）。离子交换时料液体积基本不变。阳离子交换树脂用10%NaCl溶液再生，用药量为其交 换容量的2倍。故NaCl溶液的体积为48X2XF10%=56160kg=吨。:NaCl的物质的量。阴离子交换树脂，主要以NaCl溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和 有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + %NaOH的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用 150200g NaCl，及34g NaOH。为了取得好的再生效果，每升树脂用200g NaCl，及 4g NaOH。所以再生剂用量为48X200三10%=48000kg=96吨浓缩衡算浓缩时每小时进料吨得到产品500吨。蒸发除水量为=吨。滤渣40吨吨 废炭一再生一脱色f 960吨滤液 蒸汽冷凝水f吨滤液麦芽糖浆一一一一一一板框过滤机一一暂存罐一一脱色罐一暂存罐一板框过滤一一暂存罐1000吨吨 fJ旧炭 fJI一冷凝水阳离子交换一换热降温一暂存罐板框过滤机一 暂存罐 一脱色罐 一蒸汽I吨滤液吨f阴离子交换再生剂阳离子吨阴离子96吨新炭fI 水洗用水 192吨f阳离子交换I暂存罐一多效降膜蒸发一70%麦芽糖浆固形物一包装蒸发除水量为
