年产5吨香菇多糖的工艺设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)

年产5吨香菇多糖的工艺设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

法在中药的提取过程中，也具有较好的提取效果。 在香菇多糖提取中也又较好效果，谢红旗等 [10]采用中性蛋白酶酶解法提取香菇中多糖，即在水提香菇多糖前，先用中性蛋白酶处理香菇粗粉，通过实验确定最佳的酶解工艺条件：酶解温度 50℃，酶解 ，酶解时间 60 min，酶与香菇粗粉配比为 ∶ 100。 与传统工艺相比，提取率提高了 40%以上，多糖中杂质蛋白质的含量降低了 50%。 马长清等 [11]分别用纤维素酶水解法和单纯热水水解法对香菇柄和香菇盖中的多糖进行提取，表明纤维素酶水解法比热水提取法得到的香菇多糖提取率高，香菇柄加酶的提取液中多糖的含量比不加酶的增加 54%，香菇盖增加 44%，提取香菇柄中多糖的最佳条件是：水解温度 45℃，水解时间 6h，水解酶浓度 %，水解液 pH 值加酶时为 ，不加酶为。 随着香菇的不断广泛应用，又出现了一些新的提取方法，使人们对香菇的研究也迈出了一大 步，诸多新的提取方法被各研究者所研究，都取得可喜的成果，如： XXX[12]研究了以香菇为原料，利用超滤膜分离装置进行香菇多糖的提取分离，并建立了香菇多糖提取液超滤过程修正凝胶极化模型，这种工艺香菇多糖的提取率可达 %，多糖粗品含量在 90%以上。 研究表明，膜分离技术在香菇多糖的提取中具有很大的优越性。 黄桂萍等 [13]用微波技术从香姑中提取香菇多糖。 并通过改变辐射功率、辐射时间及提取次数等条件对多糖提出取率的影响进行了研究，得出最佳的提取条件 (料液比 lg： 20ml，微波辐射功率 50%，辐射时间 ， 提出取次数 2 次 )。 该方法与传统提取方法相比时间短、节省能源、产品提取率高等优点。 念保义等 [14]研究了香菇多糖的超声提取、超滤分离及工艺路线的改进。 结果表明：超声提取能提高香菇多枪的提取率、缩短提取时间、减小料液比和降低提取液的粘度，而提取液粘度的降低有利于超滤分离降低浓差极化的影响，提高处理量。 其主要指标是水浸提 2h，料液比为 l： 15(体积比 )，超声功率为 80W，处理时间为 13min，多 糖 的提取率达 %。 充分说明超声波不仅强化整个提取过程，而且强化超滤分离过程，减少负荷、降低生产成本。 综上所述， 香菇多糖提取工艺中，涵盖了各种新的提取方法，其中水提醇沉法研究的比较成熟，也比较经典，在目前国内的小型规模化生产中已经得到应用。 有些新的提取方法都处于理论阶段，对于工业化生产中的应用还有待于科学研究者进一步研究，这也是研究多糖工艺生产亟待解决的一个问题，对于本工艺设计，则采用了比较经典的水提醇沉法提取多糖。 香菇多糖的开发现状及发展趋势 香菇多糖的开发现状 近几年，随着我国香菇多糖行业的发展，香菇多糖生产核心技术应用与研发成为业内企业关注的重点。 技术的优劣直接决定企业香菇多糖产品的市场竞争 力。 目前所采用的提纯香菇多糖先进方法多为实验室研究方法，不利于工业化生产，而且在 香菇多糖旧生产 中 工艺周 比较 期长，提取多糖含量低， 实际生产中规模化程度并不高，这就 制约着该 产品 的发展。 香菇多糖发展趋势 由于香菇多糖是一种免疫促进剂，具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫和刺激干扰素形成等功能，对肿瘤、癌症、肝炎、心脏病和神经衰弱等有一定的疗效。 这对于如今生活在节奏生活中人们带来了诸多好处，健康的生活是现在社会的一种必然方式，所以研究香菇多糖的产品、发展多糖生产工艺技术具有很广阔的发展前景，香菇多糖制剂与饮品 将成为香菇多糖的主导产品，也将成为以后多糖产品的发展趋势。 主要表现在一下几点： 1．香菇属于担子菌纲伞菌科，是提取香菇多糖的原料，它香气沁脾，滋味鲜美、营养丰富、保健效果显著，享有植物顶峰和健康食品的美称。 我国香菇产量高，占全球总产量的 80%左右。 据了陕西理工学院毕业设计 第 3 页 共 63 页 解，目前全球香菇总产量为 10 万 t 左右，其中我国约占 8 万 t、日本 、韩国 万 t、美国和加拿大等国占 万 t。 香菇生产是一种可持续发展的产业，在我国制备香菇多糖具有得天独厚的优势。 2．采取醇析提取法、酶解提取法等方法制取香菇多糖，生产过程中不加 入、也不产生有害物质，产品质量符合绿色食品（饮品）的要求，也符合 1994 年 10 月 25 日美国国会正式通过的《食用品补充法令》对食物补充品成分的要求，我国的香菇多糖已被美国 FDA（食品及药物管理局）批准可作为保健食品进入美国市场。 3．酶解提取法是一种先进的生化方法，具有高效、安全、节能、得率高、污染少等特点，已被应用于多种植物有效成分的提取，是近年来发展较快的绿色新工艺，但是酶容易失活，对温度等因素要求苛刻，在应用于工业化生产中还有待于进一步研究。 4．生产中所用的水、乙醇等都能回收利用；提取香菇多糖后的残渣 ，将其磨成粉是非常好的食用纤维素。 因此，本生产工艺无“三废”排放，可实现清洁生产。 5．香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫和刺激干扰素形成等功能，对肿瘤、癌症、肝炎、心脏病和神经衰弱等有一定的疗效，香菇多糖是膳药两用物质，是一种有益于人类的环境友好产品。 目前国内外利用香菇多糖的现状 目前我国香菇出口竞争对手首推韩国，尽管韩国香菇产量低，但是质量好、商品量大，在国际市场上极富竞争力。 近年来，韩国以 65％的高关税阻止我国香菇进入其市场，“入世”后韩国将不再采取排他条件，其税率必然大大降低乃至取消，有 利于我国香菇的出口。 日本虽然产量大于韩国，可是受我国香菇冲击较大，日本已从生产大国、出口大国变为产量逐年递减的进口大国。 “入世”后，其目前 20％的多种进口税也将调低，对我国更为有利。 然而，面对“入世”我国香菇产业也面临挑战。 所以我们要利用香菇深加工这方面优势去和国际竞争。 在国际上“崇尚天然”的热潮中，有“山珍”美誉的香菇极有发展前途。 香菇等食用菌营养丰富，味道鲜美，是低盐、低糖、低脂肪、高蛋白质的首选食品。 深加工的方法很多，如用食用菌生产系列调味品、系列保健食品和系列中药，以满足国内外市场的需求，进一步提高 香菇出口的竞争力，巩固我国在世界上的香菇“盟主”地位。 所以，发展香菇多糖的生产技术，是提高我国香菇产业竞争力的一个有效手段。 设计任务和内容 设计题目 年产 5 吨香菇多糖的工艺设计 设计原始数据 （ 1）厂址及气象资料 ①厂区位置： 陕南地区某地 ②地势： 厂区地势平整 ③气温： 最高温度 38℃ 最低温度 2℃ 平均温度 18℃ （ 2）原料： 香菇 （ 3）产品： 香菇多糖 （ 4）产量： 5 吨 /年 （ 5）工作制度： 三班制 年工作日 300 天 （ 6）乙醇回收车间有关数据 ① 发酵液酒精浓度： 70％（ v） ② 精馏塔操作压强： ③ 精馏塔进料温度： 30℃ ④ 精馏塔塔顶温度： ℃ 陕西理工学院毕业设计 第 4 页 共 63 页 ⑤ 精馏塔塔釜温度： ℃ ⑥ 精馏塔进料浓度： 32％（ V） ⑦ 精馏塔塔釜产品浓度： % 建厂可行性分析 香菇多糖应用价值 香菇简介 香菇（ Lentinus edodes）又称冬菇、花菇、厚菇、椎茸、香信、香蕈、冬菰、香菰。 隶属于担子菌纲、伞菌目、口蘑科、香菇属。 香菇是我国传统的著名食用菌，在世界上最早人工驯化栽培。 香菇营养丰富，味道鲜美，具有很高的保健 及药用价值，被视为 “菇中之王 ”，是重要的食用菌和药用菌。 我国香菇出口贸易量近 10 年逐渐上升，年递增率约为 2%，目前中国的香菇年产量为 8 万吨，在全球 10 万吨中占有 80%以上，居世界第一位，出口 万吨，也居世界之首，其次是日本，韩国居第三位。 分布在我国浙江、福建、台湾、安徽、湖南、湖北、江西、四川、广东、广西、海南、贵州、云南、陕西、甘肃等地区。 （ 1） 香菇的营养价值 香菇含有的 10 余种氨基酸，其中有异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸等7 种人体必需的氨基酸及维生素 B B PP 及矿物盐和粗 纤维等。 （ 2） 香菇的保健价值 ① 香菇中含不饱和脂肪酸甚高。 除了含有还含有麦角甾醇（ ergosterol）外，还有菌甾醇 (fungi sterol)，尤其所含大量麦角甾醇可转变为维生素 D，有增强人体抗疾病和预防感冒的功效； ② 经常食用香菇对预防人体缺乏维生素 D 而引起的血磷、血钙代谢障碍导致的佝偻病有益（特别是婴儿），可预防人体各种粘膜及皮肤炎症； ③ 香菇中还有腺嘌呤（ eriadenine）和胆碱，可预防肝硬化 和血管硬化； ④ 香菇中又含酪酸氧化酶，有降低血压的功效 ； ⑤ 香菇中还分离出降血清胆固醇的成分（ C6H11O4N5， C9H11O3N5）。 香菇多糖的 作用 多糖是近年来研究最为活跃的高分子化合物，真菌多糖由于具有多种生物活性，其研究进展则尤为迅速。 目前，从各类生物材料中提取的具有生物活性的多糖已成为天然药物的一个新来源。 香菇多糖为白色粉末状固体，对光与热稳定。 有吸湿性，香菇多糖中的纯多糖含多个极性基团 (主要是羟基和其他极 性取代基 )，水溶性一般较好，特别是在热水中溶解度较大，一般在水中最大溶解度为3mg/mL，也能溶于 ，溶解度可达 50～ 100mg/mL，难溶于甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂。 香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫和刺激干扰素形成等功能，对肿瘤、癌症、肝炎、心脏病和神经衰弱等有一定的疗效。 香菇多糖的 需求现状 由于香菇多糖国际国内两个市场一路看好，香菇产业系列开发潜力大，建立规范化的现代化加工生产企业具有重要的现实意义。 香菇多糖产品主要应用于保健品、临 床医学等方面，随着人们对健康的重视，香菇多糖的各种营养品将受到人们的欢迎。 这主要因为香菇多糖在保健和营养品方面的诸多优势，所以研究香菇多糖的产品、发展多糖生产工艺技术将带来巨大的社会和经济效益，有很好的发展前景。 原材料、动力供应、交通运输条件及技术的采用 在陕西南部和四川、甘肃省等地区，香菇有着大面积的种植，香菇资源是非常丰富的，只要有需求，香菇的种植将会不断的扩大，将会促进一方经济的发展。 本厂采用本地电网供电，可以避免为建设动力设备而增加的额外投资，而且西南部水电资源丰富，可以确保生产的 连续性。 拟建成的厂区位于汉中经济开发区，交通十分方便，因此能大大减少产品成本，提高产品竞争力。 厂区建在地下水位 － 15 米的地面上，水源供应以本地自来水为主，地陕西理工学院毕业设计 第 5 页 共 63 页 下水为分辅的综合供水方式，以确保本厂用水的需要。 本设计采用水提醇沉法提取香菇多糖，并把醇沉使用的乙醇经过回收处理，可达到重复利用以较少成本投入，经初试，结果合理，环境污染小，资源得到了合理的利用，经济上也是可行的。 总之，本设计无论从原材料、动力供应，还是从交通运输等方面考虑，拟建厂址所在地都比较合适。 再者，从厂址所在地的经济发展、自然条件的利用都符合 我国的国情和西部大开发这一主题。 环境保护 拟建工厂在整个生产工艺中，主要采用比较成熟的水提醇沉提取法进行提取多糖，然而，生产中所用的水、乙醇等都能回收利用；对于所用的乙醇采用精馏对其提取，并再次用于香菇多糖的提取中。 提取香菇多糖后的残渣，可以对这些残渣进行重复利用，以获得更好的经济利益。 因此，本生产工艺无“三废”排放，可实现清洁生产。 即可达到国家的节能减排，环保等标准。 企业组织 管理 劳动定员和人员编制 拟建厂有厂部领导及其下属的科室和车间组成，技术人员主要从离校毕业生和相关企业 的有工作经验人员中招聘，劳动工人从本地区招收。 普通工人的技能由本厂技工带领培训。 企业内部按照有利于发展生产，有利于充分利用人力资源、术、装备、资金，有利于宏观调控微观搞活，有利于调动各个方面的积极性，有利于提高经济效益的原则，在划小核算单位的基础上下放权利，实行分级分权管理。 企业实行厂长负责制，各部门负责人直接受厂长负责，并实行三级管理，厂、科、车间及人员编制以组织好生产为原则。 由于香菇生产属是间歇生产过程，故检修可以根据市场的需求确定。 在正常情况下，香菇多糖生产车间每天实行四班制，每班八小时，机械设备大 修每二年一次，机械设备保养每一年一次。 人员编制如下表 所示： 表 工种 班制 男 女 总人数 提取岗位 4 4 4 醇析岗位 4 4 4 过滤岗位 4 4 4 干燥岗位 4 4 4 乙醇回收岗位 4 4 4 司炉岗位 4 4 4 技术员 1 1 1 2 安全员 1 1 1 辅助人员 1 3 3 车间主任 1 2 2 总计 19 13 32 资金筹措方式 采用部分国家贷款，部分自筹资金和部分银行贷款分期偿还方式，而且筹集资 金可以采用职工入股的方式，使职工真正成为企业的主人，充分调动职工的积极性。 陕西理工学。