发布时间 : 星期二 文章毕业设计：年产5吨香菇多糖的工艺设计更新完毕开始阅读
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⑤ 精馏塔塔釜温度： 99.6℃
⑥ 精馏塔进料浓度： 32％（V） ⑦ 精馏塔塔釜产品浓度： <0.01%
1.5 建厂可行性分析 1.5.1 香菇多糖应用价值 1.5.1.1 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3.6万吨，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B1、B2、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）。 1.5.1.2 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0.5mol/L的氢氧化钠水溶液中，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。 1.5.1.3 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。
1.5.2 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
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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。 1.5.3 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。 1.5.4 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1.1所示：
表1.1香菇多糖生产人员编制
工种 提取岗位 醇析岗位 过滤岗位 干燥岗位 乙醇回收岗位 司炉岗位 技术员 安全员 辅助人员 车间主任 总计
班制 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1
男 4 4 4 1 1 3 2 19
女 4 4 4 1 13
总人数 4 4 4 4 4 4 2 1 3 2 32
1.5.5 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。
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2 设计工艺说明
2.1 全厂产品及工艺流程 2.1.1 全厂主要产品及结构
本厂的主要生产的产品是香菇多糖，副产品香菇醋，酒精回收利用作为全厂生产环节的一个重要过程。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0.5mol/L的氢氧化钠水溶液中，溶解度可达50～100mg/mL，难溶于甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂。香菇多糖的分子式：(C42H70O35)n，香菇多糖的化学结构模型如下图2.1所示：
图2.1 香菇多糖化学结构模型
香菇多糖的化学结构式如下图2.2所示：
图2.2 香菇多糖的结构式
2.1.2 香菇多糖的生产工艺
香菇多糖提取的传统方法有：水提醇沉法、稀碱浸提法、稀酸浸提法、和酶法等，近几年随着对香菇的研究不断深入，又出现一些比较新颖的提取方法，如超滤法、微波辅助浸提法及超声波法[3]
等。
2.1.3 本设计工艺
香菇多糖生产工艺流程简图如下图2.3所示： 工艺过程简述如下：
香菇原料经过干燥粉碎加入提取罐在料水比为1:20， pH7.0左右，90℃浸提4h进行多糖的初步提取，提取后经过过滤设备进入储料罐存储并对料液降温，其中过滤的残渣可以经过发酵制备香菇醋。储料罐的料液经过蒸发器进入醇析罐，在醇析浓度为70%下进行醇析，醇析后经过过滤的多糖在经过蛋白脱除罐在样品与氯仿-正丁醇为1:1条件下萃取30min脱蛋白，在醇析后过滤的滤液经
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过精馏塔精馏回收乙醇。最后将脱蛋白后的多糖液体送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，最终得到多糖产品。
制备香菇醋乙醇回收 滤图2.3香菇多糖生产工艺流程简图
渣2.2 全厂副产品
滤液全厂生产过程中将产生大量的香菇废渣，这些废渣可以经过香菇发酵、酒精发酵和醋酸发酵等过滤醇析过滤多步，将原料中的有关物质转化成食用菌保健醋中的有效成分，从而生产出香菇醋，这种醋富含氨
滤基酸及真菌多糖，有一定的保健功能。这也是本场的一种副属产品，其基本工艺过程如下图所示：渣滤液多糖产品喷雾干燥脱蛋白
图2.4香菇醋生产工艺流程简图
参照邵伟[15]等研究的香菇醋制备工艺研究，可采用发酵条件为：香菇发酵温度为28℃，转速150 r/min，培养2天；酒精发酵温度为30℃，发酵液中可溶性固形物含量为8%左右，接种量为0.25%(干酵母)左右，发酵时间为4 d；醋酸发酵温度为30~33℃，接种量为10%~15%，发酵时间为25~28 d。用该方法生产周期较短，发酵过程中不添加任何化学物质，口感纯正，风味独特，既可用于烹调，经调配降低其酸度并添加甜味物质后又可制成饮料，是老少皆宜的保健饮品[15]。
此方法制备出的香菇醋兼具营养及保健的功能，而且香醇味美，符合当前人们回归自然的饮食需要，可成为一种新型的保健醋。
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