年产10000吨淀粉酶项目建议书(编辑修改稿)

年产10000吨淀粉酶项目建议书(编辑修改稿)内容摘要：

要是发酵结束后产生的下脚料，可以经过杀菌，杀死存活的大肠肝菌之后运到当地的农民的田地里，当作肥料，既可以处理大量的肥料又可对资源重新利用 ，增加产品的附加值。 动力设备噪音在机器造型上注意进行防噪音处理，并将动力设备单独设在封闭的厂房 内，以减少噪音污染。 锅炉采用麻石水膜除尘器，除尘率可达 92%，完全满足城市建厂对环保的要求。 以氨水为脱硫剂的新式脱硫装置，脱硫率达 85%。 基本做到零污染。 建成后绿化面积达 15000 平方米，主要的绿化区域是办公区和生活区以及公用场地的绿化，防护林和道路的绿化。 3. 总平面设计 . 总平面布置图 表 31 厂区建筑面积一览表 序号 建筑物 建筑面积（ m2） 建筑面积（ m2） 1 粉碎车间 9 10 = 90 90 2 发酵车间 20 30 3= 1800 600 3 提取成品车间 6 25= 150 150 4 成品 储藏 库 8 20 = 160 160 5 技术研发中心 10 15 3 = 450 150 6 办公楼 25 10 3 = 750 250 7 制冷站 10 6 = 60 60 工厂设计 11 8 水净化车间 6 10 = 60 60 9 污水处理站 15 25 = 375 375 10 原辅料库 20 10= 200 200 11 空压机房 8 10= 80 80 12 机修车间 6 10 = 60 60 13 锅炉房 10 12 = 120 120 14 车库 15 20= 300 300 15 公寓楼 25 8 5 3= 3000 600 16 餐厅 10 25 2=500 250 17 自行车棚 2 5 25 = 250 120 . 设计说明书 . 设计依据 该工厂的总平面设计主要考虑了生产流程的需要，各生产车间按照生产流程排列。 发酵附属设施安排在发酵车间的周围，为发酵提供高压蒸汽、原辅料、冷却水、压缩空气。 粉碎车间、污水处理设施和锅炉房安排在发酵车间旁边，远离生活区和公路，避免污染生活区的空气。 道路设计考虑大型消防车及工厂运输需要，路面用水泥板，主干道宽 8 米，次要道路宽 6 米。 厂区内地势平坦，厂区采用平坡式布置，经处理达标后的生产废水采用暗管排入厂区外排水渠。 . 布置特点 该设计中对厂房的布置符合生产工艺的要求，既保证了生产过程的连续性，又使得整个厂区紧凑合理。 厂房坐北朝南，通风光照良好。 发酵附属设施成放射状围绕在发酵车间的周围，便于为发酵提供各种原料和条件。 厂区正门与侧门的分开设计保证了人流与货流互不影响。 设计的同时还考虑了工厂的进一步发展，合理的预留了发展空地，同时又做到了生产区与生活区分开，生产厂房与公路隔开。 整个设计布局合理、紧凑，有利于生产的进行。 厂区绿化以普通绿化与重点 绿化相结合，沿厂区主入口的主要道路进行重点绿化，种植有观赏价值的乔、灌木与草皮结合，并且绿化部分遍植草皮，并适当点缀冬青灌木，绿地率达到50%以上，以创造出一个美丽、怡人的厂区环境。 工厂设计 12 . 主要指标 表 32 技术经济指标一览表 项目 数据 1 厂区占地面积 15000 平方米 2 全厂建筑物面积 4601 平方米 3 建筑物覆盖面积 % 4 绿化面积 8324 平方米 5 绿化率 % 4. 工业设计 . 原辅料及菌种 原料 ： 大豆粉、玉米粉 辅料 ： 硝酸铵、泡敌 菌种 ：地衣芽胞杆菌 . 产品方案 表 41 产品方案明细表 产品名称 年产量 / t 日产量 / t 班产量 / t 全年生产天数 / d 固体酶 5000 300 液体酶 5000 300 . 工艺流程图 原料→粉碎→过筛→高温高压杀菌 ↓ 保藏菌种→斜面种子培养→摇瓶→液体种子扩大培养→液体深层发酵→ 过滤→浓缩→ 硫酸铵沉淀→过滤→洗涤并溶解酶泥→浓缩→液体酶制 剂 ↓ 干燥造粒→固体酶制剂 工厂设计 13 . 发酵过程 . 菌种 作为生产用菌种必须符合以下条件：一不是致病菌；二是能利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高。 三是菌种不易变异退化，不易感染噬菌体；四是最好是胞外酶菌种，有利于酶的分离，回收率高。 我们选用的 地衣芽胞杆菌发酵周期为 35h 左右， 淀粉酶 产量高且稳定性好，产生的 淀粉酶 为胞外产物，容易分离纯化。 地衣芽胞杆菌 及其代谢物安全无毒，不会影响生产人员和环境，也不会对 淀粉 酶的生产造成不良影响。 但 淀粉 酶菌种易退化，退化后其产 酶力明显降低，生产上要注意菌种的定期分离纯化和保藏。 . 接种量 一般发酵常用的接种量为 5%～ 10%。 接种量过低易导致产酶活性不高并且是生产周期延长，采用较大的接种量可缩短菌体生长达到高峰所需要的时间，从而使纤维素酶的合成提前。 但是，如果接种量过大，则会导致菌体生长过快，发酵温度升高，不利于产酶。 . 接种菌龄 一般以菌种对数生长期的后期，即培养液中菌的浓度接近高峰时所需的时间为佳。 太短会使前期生长缓慢，延长整个发酵周期；太长则会使菌体过早衰退，导致生产能力的下降。 . 温度 温度不仅 能影响微生物的生长和产物合成的水 平，也会影响微生物代谢途径和方向。 发酵前期，培养温度应稍高些，以有利于菌体的生长， 芽胞杆菌最是发酵温度应控制在 37℃左右。 . pH 培养初期以及培养过程中的 pH 值直接影响微生物的生长和酶的合成，发酵生产 淀粉酶的最适 pH 为 ～。 在实际的发酵过程中，随着微生物的代谢活动，发酵液的值在不断变化，要根据其变化严格控制 pH 值。 工厂设计 14 . 搅拌 淀粉 酶液体深层发酵中还需要搅拌，以利于热交换、营养物质与菌体均匀接触，降低细胞周围的代谢产物，从而有利于酶的合成；同时也可打破空气气泡，使发酵液形成湍流，从而提高溶解氧量，增加空 气利用率。 所以，应控制整个生产过程的搅拌速度为 220rpm。 . 泡沫 发酵中往往产生较多的泡沫，其存在阻碍 CO2 排出，影响溶解氧量。 生产上一般采用聚氧丙烯甘油醚或泡敌（聚环氧丙环氧乙烷甘油醚）消泡。 . 淀粉酶 的提取纯化 . 淀粉酶的粗提 在淀粉 酶的生产中常采用以压力泵或压缩空气为过滤推动力的压滤机来进行过滤，并且采取添加助滤剂，降低悬浮液粘度 和适当提高温度等措施来加快过滤速度和提高分离效果以得到含有淀粉 酶的滤液。 此外，加压设备比较简单，过滤速度较快，过滤效果较好。 在生产 淀粉 酶的过程中，在常压下滤饼形成后，一般采用加 压至 ～ 来过滤。 滤液再进行粗酶的分离。 . 淀粉 酶的分离 纯化 经过滤、浓缩后的滤液采 用 硫酸铵沉淀 法进行淀粉酶的分离，此时得到的淀粉酶可用作发酵用酶。 若再加入乙醇溶剂使淀粉酶沉淀析出，经洗涤后便可用作食品工业用酶。 . 浓缩 由于酶在高温下不稳定，容易变性失活，酶液的蒸发浓缩一般采用真空浓缩。 浓缩后的液体酶可用塑料桶包装。 工厂设计 15 . 干燥 在淀粉 酶的结晶过程中，一般是将浓缩后的酶液在 30℃下干燥 12h 左右，与稳定剂混合后得到固体酶制剂。 固体酶制剂采用锡箔袋包装。 酶活力的测定（分光光度法） （ 1）吸取可溶性淀 粉溶液 和缓冲液 于试管中，在 70℃恒温水浴中预热平衡 5min。 （ 2）加入稀释好的待测酶液 ，立即用秒表记录时间，摇匀，准确反应 5min。 （ 3）立即用自动吸管吸去反应液 ，加入预先盛有 液 的试管中，摇匀。 （ 4）以 ，于 660nm 波长下，用 10mm 比色皿迅速测定其吸光度（ A）。 更具吸光度标准的附录求得测试酶液的浓度 C。 （ 5）计算 X=c n 本方法所用的水均为蒸馏水或去离子水，所用试剂在为特殊注明是均为分析纯。 . 物料 衡 算 . 计算过程 已知淀粉酶的发酵时间为 35h 左右，考虑到装料、实消、放料、清洗需要一部分时间，因此确定整个发酵周期为 4 天计算，在 300 天的工作日内，共有 75 个生产周期。 为计算方便，可假设每次发酵有 5 个 400 t 的发酵罐同时进行发酵（实际生产中，为了提高提取设备的利用率，四个发酵罐是循环发酵的）。 装料系数为 75%，发酵产率为 %，提取率为 75%。 由此计算可得：每个发酵罐每次发酵可得成品酶为 400t 75% % 75% = t，则在75 个发酵周期内可生产 1 万 t 成品酶。 由此可进行物料横算： 培养基配方：大豆粉 % 玉米粉 % Na2HPO4 % (NH4)2SO4 % NaCL % （ 1） 大豆粉 大豆需经过粉碎后才能用于发酵。 在粉碎过程中随着运输、粉尘等会有原料损失，按15%的损失率及 (原酶 )的投料比计算，可得每次发酵周期需要的原料 大豆 量为： M1 = 发酵液总体积产酶率大豆粉 投料比247。 （ 1损失率） = 400 t 75% % 5 t/t(原酶 )247。 （ 1－ 15%） = t 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要 : 工厂设计 16 (1+10%+10% 10%) = 131 t 大豆 （ 2） 玉米粉 M2 = 发酵液总体积产酶率玉米粉 投料比247。 （ 1损失率） = 400 t 75% % 5 t/t(原酶 )247。 （ 1－ 15%） = t 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要 （ 1+10%+10% 10%） = 163 t 玉米 2 .辅料 （ 1） 硫酸铵 在整个生产工 艺中硫酸铵有两种用途：一种是作为氮源；另一用途是在淀粉 酶的沉淀粗提中作为沉淀剂。 作为氮源的 投料比为 t/t(原酶 )，作为沉淀剂的用量为 20%的饱和度和 60%的饱和度。 由此进行计算： A：氮源用量： 发酵液总体积产酶率硫酸铵投料比 =400t % 5 t/t(原酶 )= t 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要 （ 1+10%+10% 10%） = t B：沉淀剂用量 ：发酵液经过过滤后会有部分体积损失，可估计过滤后的滤液体积为275m3。 经过真空浓缩后才进行沉淀，浓缩比为 40%。 则沉淀过程中的处理液量为 275 m3 40% = 110m3。 则硫酸铵用量为： （处理液量硫酸铵饱和度 20%+处理液量硫酸铵饱和度 60%） 5 =（ 110m3 810Kg/ m3 20%＋ 110 m3 810Kg / m3 60%） 5 =（ ＋ ） 5= t 总用量为； ＋ = t （ 2） Na2HPO4 M3=发酵液总 体积产酶率 Na2HPO4 投料比 =400t 75% % 5 (原酶 )= 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要 （ 1+10%+10% 10%） = t （ 3） 氯化钠 M3=发酵液总体积产酶率氯化钠投料比 =400t % 5 t/t(原酶 ) = t （ 4）氯化钙 M3=发酵液总体积产酶率氯化钙投料比 =400t % 5 t/t(原酶 ) = t 工厂设计 17 （ 5）泡敌 生产上消泡剂的用量一般为 %～ %。 我们采用 %的用量。 总用量为： 400 m375%%5 = L （ 3）包装材料 固体酶制剂的包装材料一般选用塑料 袋，包装规格为 5Kg/袋。 液体酶 50Kg/桶。 则塑料 袋的用量为 14000 个 ，塑料桶的用量为 1400 个。 . 计算结果。