超高麥芽糖工藝流程

1、一概述產(chǎn)品功能超高麥芽糖是一種用途廣范的新型營(yíng)養(yǎng)糖品，具有甜度溫和、 風(fēng)味獨(dú)特、 容易消化吸收等特點(diǎn)，其糖分組成主要是麥芽糖，也有少量的葡萄糖及低聚糖。產(chǎn)品應(yīng)用食品行業(yè)如高級(jí)糖果、保健飲品、口服液、麥乳精、糕點(diǎn)、飲料等方面作為營(yíng)養(yǎng)甜味劑、填充劑應(yīng)用廣泛，在醫(yī)藥工業(yè)，配制各種中成藥、止咳糖漿，具有潤(rùn)肺、補(bǔ)虛、治療腹痛、咳嗽的作用。 超高麥芽糖漿經(jīng)氫化后可用來(lái)生產(chǎn)麥芽糖醇，亦可用來(lái)生產(chǎn)純麥芽糖。超高麥芽糖漿在食品工業(yè)中應(yīng)用，具有與高麥芽糖漿、液體葡萄糖相近的功能。二麥芽糖漿精制工藝流程圖4%蛋白質(zhì)絮狀物廢炭再生脫色濾液蒸汽冷凝水濾液麥芽糖漿板框過(guò)濾機(jī)暫存罐脫色罐暫存罐板框過(guò)濾暫存罐6050 701

2、% 75 80舊炭5 攪拌 30分鐘轉(zhuǎn)速 2025r/min 冷凝水陽(yáng)離子交換換熱降溫暫存罐板框過(guò)濾機(jī)暫存罐 脫色罐蒸汽濾液%7580陰離子交換新炭5攪拌 30 分鐘陽(yáng)離子交換轉(zhuǎn)速 2025r/min暫存罐多效降膜蒸發(fā)70%麥芽糖漿固形物包裝一效真空度 0MPa蒸發(fā)溫度 99 二效真空度蒸發(fā)溫度 76 三效真空度蒸發(fā)溫度 53 生蒸汽壓力1Mpa三 工藝論證1 工藝流程論證原料糖漿過(guò)濾和脫色后的兩次過(guò)濾, 都要濾出較多的濾渣應(yīng)該用板框過(guò)濾而且板框過(guò)濾處理料液量比較大. 而精濾適用與濾渣較少的過(guò)濾要求較高的過(guò)濾。脫色設(shè)備應(yīng)選用脫色罐若用脫色柱處理料液量比較小而且與脫色劑不能充分接觸。而脫色罐可以

3、一次性處理大量料液，通過(guò)攪拌可以使料液與脫色劑充分接觸，并且可以方便的控制脫色時(shí)間。 脫色工藝用二次脫色。這樣可以充分去掉料液中的色素，而且可以提高脫色劑的利用率。脫色劑應(yīng)選活性炭。目前通用的樹(shù)脂型離子交換劑脫色，其比表面積小、 交換容量小、脫色效率高、再生時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命短。而活性炭在結(jié)構(gòu)上有兩大特點(diǎn)：一是內(nèi)部與表面孔隙發(fā)達(dá)。 二是比表面積大。 即 1 克活性炭粒子的表面積與所有孔隙面積的總和，一般活性炭為 500M2/g 至 1500 /g ，國(guó)外的超級(jí)活性炭可達(dá)3000/g （約為足球場(chǎng)面積） 。由于活性炭吸附能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單， 價(jià)格便宜所以應(yīng)該選用活性炭。活性炭應(yīng)該選用顆粒狀活性炭而不

4、選擇粉末狀活性炭。因?yàn)轭w粒狀活性炭能夠再生并且容易過(guò)濾分離。而粉末狀活性炭不能再生并且相對(duì)不容易分離.活性炭的再生條件用 NaOH溶液做洗脫劑 , 解析吸附的色素 . 用 HCL 溶液做再生劑解析吸附的鐵離子洗脫劑和再生劑的濃度低效果差, 濃度高效果增加不明顯 . 生產(chǎn)上一般選用 2-4%的 NaOH溶液和 2-4%的 HCL溶液 .離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子， 可以反復(fù)再生使用，工作壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用較低 ( 雖然一次投入費(fèi)用較大) 。所以選用離子交換法。離子交換應(yīng)該用陽(yáng)離子- 陰離子 - 陽(yáng)離子樹(shù)脂進(jìn)行離子交換。因?yàn)榱弦褐泻休^多的金屬離

5、子雜質(zhì)與采用兩級(jí)串聯(lián)相比可以大大提高糖漿的純度。第一個(gè)陽(yáng)離子交換柱用來(lái)去除料液中的大量的陽(yáng)離子雜質(zhì)。陰離子交換柱用來(lái)除去未除盡的色素和其他有機(jī)雜質(zhì)。第二個(gè)陽(yáng)離子交換柱用來(lái)去除料液中的未除盡的陽(yáng)離子雜質(zhì)。蒸發(fā)器的選擇（ 1）升膜式蒸發(fā)器：適用于蒸發(fā)量較大，熱敏性、粘度適中和易產(chǎn)生泡沫的料液。（ 2）降膜式蒸發(fā)器：適于蒸發(fā)濃度較高、黏度較大的料液。（ 3）刮板式薄膜蒸發(fā)器：適于高粘度、易結(jié)垢的蒸發(fā)濃縮。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力消耗大。（ 4）離心式薄膜蒸發(fā)器：通過(guò)離心使料液分布成 1mm的薄膜，再通過(guò)錐形盤(pán)加熱面被蒸發(fā)濃縮。適于高熱敏性物料蒸發(fā)濃縮。由于麥芽糖漿濃度較高，黏度較大，非熱敏，不容易結(jié)垢所以選

6、擇降膜式蒸發(fā)器。多效濃縮：將前效所產(chǎn)生的二次蒸汽作為加熱蒸汽引入另一串聯(lián)的后效蒸發(fā)器組成的蒸發(fā)裝置。由此可以極大地減少生蒸汽用量， 達(dá)到最大的節(jié)能效果。 當(dāng)廢熱蒸汽有充分供應(yīng)量時(shí)，可完全不用生蒸汽、取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。所以應(yīng)該選擇多效降膜蒸發(fā)器。2 工藝條件的論證工業(yè)過(guò)濾機(jī)在的壓強(qiáng)差下進(jìn)行過(guò)濾，規(guī)定每一操作循環(huán)處理料液310m，過(guò)濾時(shí)間為30min，濾餅不洗滌，過(guò)濾至框內(nèi)全部充滿濾渣時(shí)為止，卸餅、清洗、重裝等輔助時(shí)間為20min。由于糖化后的麥芽糖溫度大約在60，這樣到達(dá)板框過(guò)濾機(jī)的料液的溫度大約在5060。過(guò)濾后料液還要脫色，脫色溫度在7580。所以料液不用冷卻降溫，過(guò)濾溫度為5060同樣脫

7、色后的過(guò)濾溫度為7080。脫色條件的選定1) 溫度 . 在一定范圍內(nèi) , 溫度升高 , 分子運(yùn)動(dòng)速度加快 , 同時(shí)料液的粘度也降低 , 色素分子向活性炭表面擴(kuò)散速度加快 , 進(jìn)入小空的機(jī)會(huì)多 , 增加接觸的機(jī)會(huì) , 有利于吸附 . 但溫度過(guò)高 , 分子運(yùn)動(dòng)過(guò)劇 , 反而使色素解析的速度增大 , 有利于色素的解析 . 綜合吸附與解析兩方面的得失 , 一般控制在 75-80 .2 ) pH 值 溶液的 pH 值對(duì)脫色效果影響很大 , pH 值在脫色效果較好 .3) 脫色時(shí)間 活性分子向活行炭表面擴(kuò)散以及吸附都需要一定時(shí)間只有充分接觸才能發(fā)揮脫色效力 . 但是 , 達(dá)到一定時(shí)間后 , 再延長(zhǎng)時(shí)間 ,

8、 脫色力并不增加 , 反而影響設(shè)備效率 . 生產(chǎn)上一般加炭后攪拌 30 分鐘 , 攪拌轉(zhuǎn)速 20 25r/min 即可達(dá)到脫色飽和。4）活性炭用量活性炭用量一般取決于其本身質(zhì)量與料液的質(zhì)量. 麥芽糖漿中一般含有較多的色素一般選用較多用量?；钚蕴坑昧坎皇窃蕉嘣胶? 因?yàn)榛钚蕴恳埠锈}鐵鎂氯等雜質(zhì), 用量過(guò)多反而使系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)增多一般用量在%(W/V), 舊炭可適當(dāng)增加約為1%（ W/V）。離子交換前料液溫度要從75下降到 40然后才能進(jìn)行離子交換。離子交換時(shí)進(jìn)料流量為為1 2 BV/h, 采用順流交換.如果流速過(guò)快則不能進(jìn)行有效的離子交換，使雜質(zhì)未經(jīng)過(guò)交換就流出；如果流速過(guò)慢則影響生產(chǎn)效率，提高生

9、產(chǎn)成本。樹(shù)脂的選用。陽(yáng)離子為了有效除去金屬離子雜質(zhì)選用大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。陰離子交換樹(shù)脂為了除去剩余色素和其他有機(jī)雜質(zhì)選用強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂。實(shí)際運(yùn)用中，為降低再生費(fèi)用，要適當(dāng)控制再生劑用量，使樹(shù)脂的性能恢復(fù)到最經(jīng)濟(jì)合理的再生水平，通?？刂菩阅芑謴?fù)程度為70 80%。如果要達(dá)到更高的再生水平，則再生劑量要大量增加，再生劑的利用率則下降。再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂的離子類型來(lái)選用，并適當(dāng)?shù)剡x擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽。 鈉型強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂可用10%NaCl 溶液再生， 用藥量為其交換容量的2 倍 ( 用NaCl 量為 117g/ l樹(shù)脂 ) ；氯型強(qiáng)堿性樹(shù)脂，主要以NaCl 溶液來(lái)再生，但加入少量

10、堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + %NaOH 的堿鹽液再生，常規(guī)用量為每升樹(shù)脂用150200g NaCl，及3 4g NaOH。為加速再生化學(xué)反應(yīng)，通常先將再生液加熱至70 80。它通過(guò)樹(shù)脂的流速一般為1 2 BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時(shí)間約為一小時(shí)。隨后用軟水順流沖洗樹(shù)脂約一小時(shí)( 水量約 4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液無(wú)色、無(wú)混濁為止。多效濃縮蒸發(fā)器蒸發(fā)量在3900kg/h 時(shí)，蒸汽用量為1300kg/h 。 散熱量小， 特別是二次蒸汽。出料濃度4082%。多 效濃縮時(shí)一效真空度 0Mpa即常壓。蒸

11、發(fā)溫度99 。選用常壓蒸汽可以有效節(jié)約能源。二效三效適當(dāng)降低壓強(qiáng)使冷卻水形成二次蒸汽。二效真空度蒸發(fā)溫度76 即，使壓強(qiáng)下降，使冷卻水形成二次蒸汽。三效真空度蒸發(fā)溫度 53 讓壓強(qiáng)下降使冷卻水再次形成蒸汽。四 原料的選定活性炭選用湖南省南縣湘紅活性炭廠的XH-302 型活性炭。 該炭粒度180200 目，亞甲基蘭脫色 11%，焦糖脫色95%，干燥減量 10， pH 值 2，灰分 %，鐵含量，比表面積1300 平方米 / 克。樹(shù)脂的選用。陽(yáng)離子選用大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂( 牌號(hào)樹(shù)脂結(jié)構(gòu)D061strene- DVB粒度 95 含水 5060 全交換量（ a）毫摩爾 / 克（干 )（b）

12、毫摩爾 /毫升（濕 )陰離子選用強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。( 牌號(hào)樹(shù)脂結(jié)構(gòu)201 4 styreneDVB粒度 95 含水 5462 全交換量（ a）毫摩爾 / 克（干 )（ b）毫摩爾 / 毫升（濕 ) 。麥芽糖漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)適用于以大米或碎米為原料，用1%麥芽為糖化劑所制成的麥芽糖漿。 1.感觀指標(biāo)：色澤：淡黃微明。味道：無(wú)異味。2.理化指標(biāo)。還原糖：以100%干物質(zhì)計(jì)算， DE值 34 以上。濃度：以室溫折成100%干物質(zhì)計(jì)算，按各生產(chǎn)單位自定( 一般采用 35%)。五 物料衡算產(chǎn)量衡算麥芽糖精制車間年產(chǎn)量為15 萬(wàn)噸，成品固形物70%，麥芽糖純度50%。一年有 300 個(gè)工作日

13、，則日產(chǎn)量為150000300=500 噸。原料衡算原料糖漿麥芽糖濃度在35%左右。根據(jù)麥芽糖質(zhì)量守衡可以求出每天可以加工的麥芽糖液的量為500 =1000 噸。：產(chǎn)品中糖液的濃度。過(guò)濾衡算麥芽糖漿中含有4%的蛋白質(zhì)，絮化過(guò)濾后濾渣的量為1000 =40 噸，濾液的量為1000-40=960 噸。脫色衡算第一次脫色時(shí)，加活性炭為舊碳，加入量為%（ W/V）。所以每天糖漿加活性碳的量約為960 =噸。活性炭主要吸附焦糖和亞甲基蘭，其它計(jì)算中忽略。由于使用舊炭，吸附能力按20%計(jì)算。則吸附亞甲基蘭的量為=噸；：活性炭吸附亞甲基蘭的能力為g。吸附焦糖的量為=噸。：活性炭吸附焦糖的能力為g/g 。糖化

14、滅酶后的糖漿的pH 為 而脫色時(shí)pH 在所以不需要調(diào)pH。過(guò)濾衡算脫色后經(jīng)過(guò)過(guò)濾活性炭和有色有機(jī)物被濾出。濾渣為+=噸。濾液為噸。二次脫色衡算二次脫色使用的是新炭用量為%。所以每天加炭量為=噸。吸附亞甲基蘭的量為=噸；吸附焦糖的量為=噸。過(guò)濾衡算再次過(guò)濾后得濾液噸，濾渣+=噸。離子交換衡算離子交換樹(shù)脂體積取料液體積的1/20 。故樹(shù)脂體積約為20=48m3。水洗時(shí)用4BV的水，3水洗一小時(shí)，故用水量為48 4=192m再生交換量為總交換量的70%，工作交換量為再生交換量的 60%。故陽(yáng)離子工作交換量為48 106 70% 60%=mmol=28224mol。：陽(yáng)離子樹(shù)脂全交換量毫摩爾/毫升（濕

15、 )。陰離子工作交換量為48106 70% 60%= mmol=22176 mol 。：陰離子樹(shù)脂全交換量毫摩爾/毫升（濕 )。離子交換時(shí)料液體積基本不變。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用10%NaCl 溶液再生，用藥量為其交換容量的2 倍。故 NaCl 溶液的體積為48 2 10%=56160kg= 噸。： NaCl 的物質(zhì)的量。陰離子交換樹(shù)脂，主要以NaCl 溶液來(lái)再生，但加入少量堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + %NaOH的堿鹽液再生，常規(guī)用量為每升樹(shù)脂用150 200g NaCl，及3 4g NaOH。為了取得好的再生效果，每升樹(shù)脂用200g NaCl，及4g

16、NaOH。所以再生劑用量為48 20010%=48000kg=96 噸濃縮衡算濃縮時(shí)每小時(shí)進(jìn)料噸得到產(chǎn)品500 噸。蒸發(fā)除水量為=噸。濾渣 40 噸噸 廢炭再生脫色960噸 濾液蒸汽冷凝水 噸濾液麥芽糖漿板框過(guò)濾機(jī)暫存罐脫色罐暫存罐板框過(guò)濾暫存罐1000 噸噸舊炭冷凝水陽(yáng)離子交換換熱降溫暫存罐板框過(guò)濾機(jī)暫存罐 脫色罐蒸汽噸濾液噸陰離子交換再生劑陽(yáng)離子噸陰離子96 噸新炭水洗用水 192 噸陽(yáng)離子交換暫存罐多效降膜蒸發(fā)70%麥芽糖漿固形物包裝蒸發(fā)除水量為噸500噸物料衡算表生產(chǎn)每批（ 48h）產(chǎn)品消耗原料列為表1表 1每批產(chǎn)品物料衡算表加入物料排出物料序號(hào)物料名稱組成（ %） 100%物料量（t

17、 ）序號(hào)物料名稱組成（ %） 100%物料量（t ）1料液35%麥芽糖漿20001濾渣蛋白質(zhì)802舊炭活性炭2濾渣活性炭3新炭活性炭3濾渣活性炭4陽(yáng)離子10%NaCl4陽(yáng)離子10%NaCl再生劑再生劑5陰離子10%NaCl1925陰離子10%NaCl192再生劑2%NaOH再生劑2%NaOH6水洗用水水3846水洗用水水3847蒸發(fā)除水水8濃縮糖漿70%麥芽糖漿1000合計(jì)表 2 150000t/a 麥芽糖廠物料衡算表生產(chǎn) 1000kg70%麥每小時(shí)數(shù)量（t ）每天數(shù)量（ t ）每年數(shù)量（ t ）芽糖物料量（ kg）料液20001000300000舊炭4320新炭陽(yáng)離子再生劑16848陰離子再

18、生劑19249628800水洗用水384819257600六 能量衡算脫色能量衡算脫色時(shí)用蒸汽加熱， 使料液溫度由55升溫至80?；旌狭弦旱谋葻崛菘捎上鹿剿愠?。C= +（ 1-X ）X ：混合物中固性物的濃度。故脫色時(shí)料液的比熱容為C= 35%+（ 1-35%） =（ kg）。35%：脫色時(shí)料液的濃度約為35%脫色時(shí)料液吸收的熱量為Q脫色 =960000（ 80-55 ） =KJ 。二次脫色時(shí)溫度下降在5以內(nèi)，溫度在7580范圍內(nèi)，不需要加熱。離子交換前冷卻降溫能量衡算離子交換前要用冷卻水把料液溫度從75下降到40然后才能進(jìn)行離子交換。用 20冷卻水冷卻，出口溫度為35。故 Q=（ 75-4

19、0 ）=濃縮能量衡算多效濃縮蒸發(fā)器蒸發(fā)量在3900kg/h 時(shí)，蒸汽用量為1300kg/h 。故每 1kg 蒸汽可蒸發(fā)除水 3900 1300=3kg。所以生蒸汽用量為 3=噸。表 3 能量衡算表操作單元加入的排出的名稱溫度/ 質(zhì)量 /t名稱溫度/ 質(zhì)量 /t脫色水蒸汽100冷凝水90冷卻降溫水20水35濃縮水蒸汽冷凝水表 5-10能量消耗綜合表序號(hào)名稱 規(guī)格每噸產(chǎn)品消耗定每小時(shí)最大用每晝夜（或每小時(shí)） 消耗 年消耗量備注額量量七 設(shè)備選型4%蛋白質(zhì)絮狀物廢炭再生脫色濾液蒸汽冷凝水濾液麥芽糖漿泵板框過(guò)濾機(jī)暫存罐泵脫色罐泵暫存罐泵板框過(guò)濾暫存罐6050 701% 75 80舊炭5 攪拌 30分鐘

20、泵轉(zhuǎn)速 2025r/min 冷凝水陽(yáng)離子交換泵換熱降溫泵暫存罐板框過(guò)濾機(jī)泵暫存罐泵脫色罐蒸汽濾液%7580陰離子交換新炭5攪拌 30 分鐘陽(yáng)離子交換轉(zhuǎn)速 2025r/min泵暫存罐泵多效降膜蒸發(fā)泵70%麥芽糖漿固形物泵包裝一效真空度 0MPa蒸發(fā)溫度 99 二效真空度蒸發(fā)溫度 76 三效真空度蒸發(fā)溫度 53 生蒸汽壓力1Mpa脫色罐的設(shè)計(jì)該生產(chǎn)車間每天分3 班，每班 8 小時(shí)生產(chǎn)。 脫色每班可以完成2 批生產(chǎn)任務(wù)。 每天可以完成的生產(chǎn)任務(wù)為2 3=6 批。所以每批生產(chǎn)所加料液以及活性炭的量為：（ 960+） 6=噸脫色罐的填充系數(shù)為90%。故每批任務(wù)需要脫色罐的體積為=180.4 m 3完成每批生產(chǎn)任務(wù)可以選用2 個(gè) 100 m3 的平底平蓋的脫色罐。二次脫色時(shí)生產(chǎn)任務(wù)基本與一次脫色相同，所以整個(gè)生產(chǎn)工藝共選用4 個(gè) 100 m3 的平底平蓋的脫色罐。設(shè)定脫色罐的H： D=： 1。由于 100= 4 D2H 通過(guò)以上2 個(gè)方程可以算得D=4.4mH=6.6m。由于脫色罐在常壓下生產(chǎn)，整個(gè)筒體以及封頭都選用6mm厚