来源: bysj 编号:101Y39825 题目难度:中等

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大纲
日处理240吨魔芋生产葡甘聚糖改性膜车间设计 (食品工程毕业设计)


日处理240吨魔芋生产葡甘聚糖改性膜车间设计

摘要

本设计采用有机湿法加工鲜魔芋以提取葡甘聚糖,利用碱液去皮,乙醇作为阻溶剂,通过浸泡灭酶,破碎,利用葡甘聚糖不溶于乙醇的特性,将破碎好的魔芋至于平转浸出器中用乙醇进行反复抽提,磨浆,过滤等工艺得到葡甘聚糖,将得到的葡甘聚糖和壳聚糖、聚乙烯醇溶液,按照质量比为2:2:1加水溶解混合均匀后进行共混改性,成膜后经过真空干燥得到此设计的最终产品。与传统干法相比,此设计可以有效克服硫含量残留过高、葡甘聚糖纯度不高等问题。

此设计是以鲜魔芋作为生产改性膜的原料,研究制定了其生产工艺流程,并据此进行相应的物料及热量衡算,根据实际成产的处理量和工艺需求进行设备、管道尺寸的设计和选型,以及车间平面的整体布置,最后对车间建造的成本和生产的经济效益进行了初步的预算和评估,并根据实际生产状况,绘制了说明书、工艺流程图、车间平面布置图与车间立剖图。

关键词:魔芋 葡甘聚糖 改性膜 湿法

Abstract

This design uses organic wet process to process fresh konjac to extract glucomannan, and use alkaline solution to peel, ethanol as a resistance solvent, soak to kill the enzyme, break down; And then use the insoluble properties of glucomannan in ethanol, glucomannan is obtained from the broken konjac by repeated extraction with ethanol in a flat rotary extractor, pulp grinding, filtration, etc. The resulting glucomannan and chitosan, polyvinyl alcohol solution were mixed and modified according to the mass ratio of 2:2:1 and water, and the final product was obtained after vacuum drying. Compared with traditional dry process, this design can effectively overcome the difficulties of high sulfur content and poor purity of glucomannan.

This design takes the fresh konjac as the raw material for the production of the modified membrane and determines its production process, and then carries out the related material balance calculation and heat balance calculation. According to the corresponding quantity, to design and select the size of the equipment and pipeline, arrange the production workshop; As well as the workshop design cost and the production economy has been conducted initial budget and evaluation; According to the actual production conditions, makes the specification,

drawn process flow chart, workshop layout and workshop profile.

Key words: konjac; wet method; glucomannan; modified membrane

目录

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 魔芋简介 1

1.2 葡甘聚糖的介绍 1

1.2.1 葡甘聚糖的用途 2

1.2.2 葡甘聚糖的发展前景 2

2 生产工艺设计 4

2.1 工艺流程的确定 4

2.1.1 鲜魔芋制备葡甘聚糖改性膜 4

2.1.2 工艺流程图 4

2.2 工艺操作简述 4

3 物料及热量衡算 9

3.1 物料衡算 9

3.1.1 预处理: 9

3.1.2 浸泡去皮: 9

3.1.3 冲刷 9

3.1.4 清洗 10

3.1.5 浸泡灭酶 10

3.1.6 破碎 10

3.1.7 离心 11

3.1.8 乙醇浸提 11

3.1.9 磨浆 11

3.1.10 过滤 12

3.1.11 洗涤 12

3.1.12 离心 12

3.1.13 调浆、改性 12

3.1.14 成膜 13

3.1.15 膜的干燥 13

3.1.16 乙醇回收 13

3.1.17 过滤(乙醇回收阶段) 14

3.1.18 干燥 14

3.1.19 冷凝 14

3.1.20 一级蒸馏 14

3.1.21 二级蒸馏 15

3.1.22 冷凝 15

3.2 物料衡算表 16

3.3 热量衡算 17

3.3.1 浸泡去皮 17

3.3.2 乙醇抽提 17

3.3.3 改性 18

3.3.4 干燥淀粉等物质 18

3.3.5 真空干燥 19

3.3.6 一级蒸馏 19

3.3.7 二级蒸馏 20

3.3.8 冷凝 20

3.4 热量衡算表 21

4 设备的选型 22

4.1 设备计算和选型的一般原则 22

4.1.1 计算和选型的一般原则如下 22

4.1.2 注意事项 23

4.2 主要罐体设备选型 23

4.2.1 5%氢氧化钠溶液暂储罐 23

4.2.2 浸泡去皮池 23

4.2.3 灭酶液暂储罐 24

4.2.4 灭酶池 24

4.2.5 乙醇溶液暂储罐 24

4.2.6 水洗罐 25

4.2.7 壳聚糖溶液暂储罐 25

4.2.8 聚乙烯醇溶液暂储罐 26

4.2.9 调浆罐 26

4.2.10 改性罐 26

4.2.11 沉淀池 27

4.2.12 乙醇回收罐 27

4.3 制备过程设备选型 28

4.3.1 鼓风式清洗机 28

4.3.2 破碎机 28

4.3.3 三足式离心机 28

4.3.4 平转浸出器 29

4.3.5 磨浆机 29

4.3.6 叶片式过滤机 29

4.3.7 蝶式离心机 29

4.3.8 喷膜机 30

4.3.9 热风干燥机 30

4.3.10 第一长管蒸发器 30

4.3.11 第二长管蒸发器 31

4.4 主要泵类选型 31

4.4.1 氢氧化钠输送泵 31

4.4.2 灭酶液输送泵 31

4.4.3 水的输送 32

4.4.4 60%乙醇溶液输送泵 32

4.4.5 混合浆液输送泵 32

4.4.6 沉淀混合液输送泵 33

4.4.7 一级蒸馏残液输送泵 33

4.5 主要管径的计算和选取 33

4.5.1 氢氧化钠输送管道 33

4.5.2 灭酶液的输送管道 34

4.5.3 乙醇溶液输送管道 34

4.5.4 沉淀混合液输送管道 34

4.5.5 蒸馏液输送管道 35

4.6 换热器的计算和选型 35

4.6.1 去皮液的加热 35

4.6.2 乙醇溶液的加热 36

4.6.3 改性预热 37

4.6.4 一级蒸馏 37

4.6.5 二级蒸馏 38

4.6.6 冷凝 39

4.7 其他辅助设备的选型 39

4.7.1 链条式输送机 39

4.8 设备一览表 40

5 车间平面布置设计 43

5.1 生产车间的平面设计方案 43

5.1.1 布置方案 43

5.1.2 车间高度 43

5.1.3 车间柱网和宽度 43

5.1.4 车间门窗 43

5.1.5 生产设备的布置 44

5.2 车间管道布置 44

6 环境保护与安全措施 45

6.1 环境保护 45

6.1.1 废水处理 45

6.1.2 废弃物处理 45

6.2 安全措施 45

7 经济核算 46

7.1 成本估算 46

7.1.1 原料成本估算 46

7.1.2 动力成本估算 47

7.1.3 工资成本估算 47

7.1.4 生成车间成本估算 48

7.2 产值估算 49

7.3 利润估算 49

8 车间设计图纸 50

心得体会 51

致 谢 52

参考文献 53

1绪论

1.1魔芋简介

魔芋又被称为蒟蒻、鬼芋、天南星、蛇头子,是天南星科魔芋属多年生草本植物,在东印度半岛以东的亚洲国家都有所栽培,其中包括中国、日本及越南在内的亚洲国家,热带亚洲已经成为魔芋属的多样化中心之一[1]。在我国被记载的魔芋品种达26种之多,其中有14种是我国特有的,其主要散步在中西部区域的长江流域一带和南方各省平原或山地 [1],广西地区魔芋资源也非常丰富。魔芋在我国种植面积非常广泛,而且具有产量高、质量好等优点。据不完全统计,在我国野生魔芋加上人工栽种的魔芋面积总计高达1000多万亩,鲜魔芋总产量有1000多万吨之多,产量占世界魔芋总产量的一半以上。

据中国经济植物志资料(1958年)载,魔芋球茎营养成分含量为:淀粉35%,蛋白质3%,甘露密糖蛋白质0.06%,脂肪0.01%,灰分0.37%,其他物质45%[2]。魔芋是一种营养丰富的碱性食品,在人体内可以起到调节食品酸、碱平衡的作用,除此之外,魔芋还具有降血压、血脂、血糖,排毒养颜,通便开胃,减肥等作用。魔芋的最大加工利用价值是其组织内的葡甘聚糖成分,这是仅有的一种能大量提供葡甘聚糖的植物。近年来,随着政府加大对魔芋生产种植扶持力度和科学研究的不断深入,魔芋被广泛应用于食品加工、农业、医药等领域中[3]。魔芋产业正以另一种全新的面貌呈现在世人的面前,魔芋产业也将成为我国一项朝阳产业。

参考文献

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[5] 袁玥,李东玲,祝斐等,水杨酸-葡甘聚糖/海藻酸钠缓释药膜的研究[J].内江师范学院学报,2008,23(8):254-256

[6] 黄和祥,魔芋加工清洗装置的设计[J].农机化研究,2009第8期

[7] 孙远明,杨幼慧,孙佩瑛.魔芋化学去皮与护色研究[J].食品科学, 1997,18(5):21-23

[8] 张盛林,郑莲姬,钟耕.花魔芋和白魔芋褐变机理及褐变抑制研究[J].农业工程学报,2007,第2期,207-212

[9] 刘勇,米艳.水杨酸钠-葡甘聚糖/壳聚糖/聚乙烯醇缓释药膜的研究[J].内江师范学院学报,2008,23(4):49-52

[10] 卫永华,张志健.魔芋湿法综合加工关键技术探讨[J].贵州农业科学,2015,

43(2):155-157

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[12] 夏清,贾绍义.化工原理上册[M].天津:天津大学出版社,2012

[13] 夏清,贾绍义.化工原理下册[M].天津:天津大学出版社,2012

[14] 邝生鲁.化学工程师技术全书[M].北京:化学工业出版社,2002

[15] 许学勤.食品工厂机械与设备[M].北京:中国轻工业出版社,2002

[16] 陈声宗.化工设计第三版[M]. 北京:化学工业出版社,2012

[17] 何东平.食品工厂设计[M].北京:中国轻工业出版社,2015

[18] 黄英.化工设计[M]. 北京:科学出版社,2011

[19] 薛焱,王新平.中文版AutoCAD2007基础教程[M].北京:清华大学出版,2008

[20] 杨裕根,诸世敏.现代工程图学3版[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.


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