淀粉糖工艺培训课件

2024/7/7李世海1第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述淀粉糖基本概念淀粉糖基本概念淀粉糖淀粉糖以淀粉为原料，经酶法、酸法加工制备的糖品的总称以淀粉为原料，经酶法、酸法加工制备的糖品的总称DE葡萄糖当量，表示淀粉糖的水解程度葡萄糖当量，表示淀粉糖的水解程度DP单糖、二糖、三糖等组分所占的百分含量单糖、二糖、三糖等组分所占的百分含量DS干基质量百分含量干基质量百分含量DCS2024/7/7李世海2第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述淀粉糖的分类淀粉糖的分类 结晶糖结晶糖高转化糖浆进行结晶分离所得高转化糖浆进行结晶分离所得 一水一水葡萄糖葡萄糖 无水无水葡萄糖葡萄糖 无水无水葡萄糖葡萄糖 淀粉糖浆淀粉糖浆淀粉经不完全转化得到的产品淀粉经不完全转化得到的产品 麦芽糊精麦芽糊精DE60 异构化糖浆异构化糖浆将高转化糖浆中的部分葡萄糖经异构酶催化而成将高转化糖浆中的部分葡萄糖经异构酶催化而成 氢化糖浆氢化糖浆通过氢化反映将糖浆中的各主份转变成相应的糖醇通过氢化反映将糖浆中的各主份转变成相应的糖醇DCS2024/7/7李世海3第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述淀粉糖的性质淀粉糖的性质 甜度甜度淀粉糖浆的甜度随转化程度的增高而增高淀粉糖浆的甜度随转化程度的增高而增高 吸湿性和保湿性吸湿性和保湿性 吸湿性吸湿性在较高的空气湿度情况下吸收水分的性质在较高的空气湿度情况下吸收水分的性质 保湿性保湿性较高湿度吸收水分和较低湿度散失水分的性质较高湿度吸收水分和较低湿度散失水分的性质 黏度黏度DE值越低、浓度越高、温度越低黏度就越高值越低、浓度越高、温度越低黏度就越高 冰点降低冰点降低DE值越高冰点降低越大值越高冰点降低越大 渗透压渗透压分子量越小，渗透压越高分子量越小，渗透压越高 溶解度溶解度果糖溶解度最高，葡萄糖溶解度较低果糖溶解度最高，葡萄糖溶解度较低 结晶性结晶性蔗糖、葡萄糖易于结晶，糖浆不能结晶蔗糖、葡萄糖易于结晶，糖浆不能结晶 化学稳定性化学稳定性淀粉糖易分解聚合成有色物质和具有焦糖的香气淀粉糖易分解聚合成有色物质和具有焦糖的香气 发酵性发酵性转化程度越高发酵性越强转化程度越高发酵性越强DCS2024/7/7李世海4第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述CCR生产淀粉糖产品种类及能力生产淀粉糖产品种类及能力结晶糖结晶糖10万吨万吨/年年麦芽糊精麦芽糊精6万吨万吨/年年糖浆糖浆2.5万吨万吨/年年母液母液3万吨万吨/年年DCS2024/7/7李世海5第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述工艺流程框图工艺流程框图结晶糖结晶糖液液 化化糖糖 化化过滤脱色过滤脱色离离 交交蒸蒸 发发一次结晶一次结晶一次分离一次分离干干 燥燥二次结晶二次结晶二次蒸发二次蒸发二次分离二次分离包包 装装母液罐装母液罐装DCS2024/7/7李世海6第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述工艺流程框图工艺流程框图麦芽糊精麦芽糊精液液 化化糖糖 化化过滤脱色过滤脱色离离 交交蒸蒸 发发调调 配配喷雾干燥喷雾干燥包包 装装精精 制制DCS2024/7/7李世海7第一章第一章 淀粉糖概述淀粉糖概述工艺流程框图工艺流程框图糖浆糖浆液液 化化糖糖 化化过滤脱色过滤脱色离离 交交蒸蒸 发发调调 配配罐罐 装装精精 制制DCS2024/7/7李世海8第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺液化糖化基本概念液化糖化基本概念液化液化利用液化酶和高温蒸汽作用利用液化酶和高温蒸汽作用,使淀粉获得初步的分解使淀粉获得初步的分解,淀粉淀粉分子链被初步地切断为小分子的糊精及少量的糖组分分子链被初步地切断为小分子的糊精及少量的糖组分，为糖化提为糖化提供合格的底物供合格的底物,并且通过高温的作用使蛋白质变性而凝聚并且通过高温的作用使蛋白质变性而凝聚,以利于以利于对其过滤分离。对其过滤分离。糖化糖化糖化是将来自液化单元的液化液，在调整好糖化是将来自液化单元的液化液，在调整好PHPH、温度、温度、DSDS，同时加入，同时加入NaHSONaHSO3 3及相应的酶制剂后，在糖化罐中进行反应，根及相应的酶制剂后，在糖化罐中进行反应，根据最终产品的据最终产品的DEDE、DPDP指标要求控制合适的加酶量及糖化时间。指标要求控制合适的加酶量及糖化时间。DCS2024/7/7李世海9第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺什么是淀粉什么是淀粉通过二氧化碳和水在光线作用下形成单个葡萄糖分子，然后数以通过二氧化碳和水在光线作用下形成单个葡萄糖分子，然后数以千计的单个葡萄糖分千计的单个葡萄糖分子子通过化学链连接形成天然葡萄糖（结晶糖）通过化学链连接形成天然葡萄糖（结晶糖）聚合物。聚合物。Light Light 阳光阳光 (glucose(glucose 葡萄糖）葡萄糖）nCO2+n6H2O nC6H12O6+nO2 Chlorophyll叶绿素叶绿素 (starch(starch 淀粉）（淀粉）（C C6 6H H1010O O5 5)n)nDCS2024/7/7李世海10第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺玉米淀粉由直链淀粉和支链淀粉两部分组成玉米淀粉由直链淀粉和支链淀粉两部分组成直链淀粉直链淀粉由由葡萄糖通过葡萄糖通过-1-1，4 4糖苷键连接形成的链状分子糖苷键连接形成的链状分子DCS2024/7/7李世海11第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺支链淀粉支链淀粉一种高度分枝的大分子，葡萄糖分子间以一种高度分枝的大分子，葡萄糖分子间以-1，4糖苷键连接构糖苷键连接构成主链，支链通过成主链，支链通过-1，6糖苷键与主链相连。糖苷键与主链相连。DCS2024/7/7李世海12第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺淀粉的糊化淀粉的糊化将淀粉乳加热，淀粉颗粒可逆吸水膨胀，加热至某一温度时颗粒将淀粉乳加热，淀粉颗粒可逆吸水膨胀，加热至某一温度时颗粒突然膨胀，晶体结构消失，最后变成粘稠的糊状，这种现象称为突然膨胀，晶体结构消失，最后变成粘稠的糊状，这种现象称为淀粉的糊化。淀粉的糊化。淀粉的糊化分为三个阶段淀粉的糊化分为三个阶段可逆吸水阶段可逆吸水阶段淀粉颗粒缓慢吸收少量水分，产生有限的膨胀淀粉颗粒缓慢吸收少量水分，产生有限的膨胀不可逆吸水阶段不可逆吸水阶段水分子进入淀粉颗粒内部，与一部分淀粉分子水分子进入淀粉颗粒内部，与一部分淀粉分子结合，淀粉颗粒不可逆地吸收大量水分，颗粒突然膨胀。结合，淀粉颗粒不可逆地吸收大量水分，颗粒突然膨胀。高温阶段高温阶段大部分淀粉分子溶于水中，分子间作用力很弱，淀粉大部分淀粉分子溶于水中，分子间作用力很弱，淀粉颗粒完全失去原形。颗粒完全失去原形。DCS2024/7/7李世海13第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺淀粉酶淀粉酶酶是由细胞原生质合成的一种具有高度催化活性的特殊蛋白质，酶是由细胞原生质合成的一种具有高度催化活性的特殊蛋白质，又称为生物催化剂，淀粉酶是能作用于淀粉的各种酶的总称。又称为生物催化剂，淀粉酶是能作用于淀粉的各种酶的总称。淀粉酶的特点淀粉酶的特点酶是一种催化剂酶是一种催化剂酶是一种蛋白质酶是一种蛋白质酶具有高度的专一性酶具有高度的专一性淀粉酶的分类淀粉酶的分类 淀粉酶淀粉酶 淀粉酶淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶脱支酶脱支酶DCS2024/7/7李世海14第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺 淀粉酶淀粉酶 淀粉酶属于内切型淀粉酶，它作用于淀粉时从淀粉分子内部淀粉酶属于内切型淀粉酶，它作用于淀粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断以随机的方式切断-1-1，4 4糖苷键，水解位于分子中间的糖苷键，水解位于分子中间的-1-1，4 4键的概率高于位于分子末端的键的概率高于位于分子末端的-1-1，4 4键，键，淀粉酶不能水解淀粉酶不能水解支链淀粉中的支链淀粉中的-1-1，6 6键，也不能水解相临分枝点的键，也不能水解相临分枝点的-1-1，4 4键，键，不能水解麦芽糖，但可水解麦芽三糖及以上的含不能水解麦芽糖，但可水解麦芽三糖及以上的含-1-1，4 4键的麦芽键的麦芽低聚糖。低聚糖。淀粉酶淀粉酶 淀粉酶是一种外切型淀粉酶，它作用于淀粉时从非还原性末淀粉酶是一种外切型淀粉酶，它作用于淀粉时从非还原性末端依次切断相隔的端依次切断相隔的-1-1，4 4键，水解产物全为麦芽糖。键，水解产物全为麦芽糖。淀粉淀粉酶不能水解支链淀粉的酶不能水解支链淀粉的-1-1，6 6键，也不能跨过分支点继续水解。键，也不能跨过分支点继续水解。DCS2024/7/7李世海15第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶对淀粉的水解作用是从淀粉的非还原性末端开始，葡萄糖淀粉酶对淀粉的水解作用是从淀粉的非还原性末端开始，依次水解依次水解-1-1，4 4键，以单个葡萄糖为单位分离，除水解键，以单个葡萄糖为单位分离，除水解-1-1，4 4键外，还能水解键外，还能水解-1-1，6 6键，但水解速度较慢。键，但水解速度较慢。脱支酶脱支酶脱支酶是水解支链淀粉中脱支酶是水解支链淀粉中-1-1，6 6键的酶，脱支酶分为异淀粉酶和键的酶，脱支酶分为异淀粉酶和普鲁兰酶两种，异淀粉酶只能水解支链结构中的普鲁兰酶两种，异淀粉酶只能水解支链结构中的-1-1，6 6键，不能键，不能水解直链结构中的水解直链结构中的-1-1，6 6键，普鲁兰酶两种结构中的键，普鲁兰酶两种结构中的-1-1，6 6键键均能水解，因此它能水解含均能水解，因此它能水解含-1-1，6 6糖苷链的葡萄糖聚合物。糖苷链的葡萄糖聚合物。DCS2024/7/7李世海16第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺-amylase-amylasestarchpullulanase淀粉淀粉酶 淀粉酶葡萄糖酶脱支酶gluco-amylaseDCS2024/7/7李世海17第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺酶作用机理酶作用机理DCSEnzymeProductsActiveSiteEnzymeSubstrateE-S Complex+H20活化位置干基E-S络合物酶产品2024/7/7李世海18第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺结晶糖生产线液化糖化工艺描述结晶糖生产线液化糖化工艺描述接收来自湿磨工艺的淀粉乳，调整接收来自湿磨工艺的淀粉乳，调整DSDS、PHPH并加入并加入 淀粉酶后进淀粉酶后进入淀粉乳准备罐，充分搅拌均匀泵入喷射器液化，液化后的液化入淀粉乳准备罐，充分搅拌均匀泵入喷射器液化，液化后的液化液在液化柱内反应完全后经降温、调整液在液化柱内反应完全后经降温、调整PHPH并加入葡萄糖酶后进入并加入葡萄糖酶后进入糖化罐糖化，达到糖化时间取样检测合格后送入下一工序。糖化罐糖化，达到糖化时间取样检测合格后送入下一工序。关键控制指标关键控制指标淀粉乳准备淀粉乳准备DSDS、PHPH、加酶量、加酶量液化液化液化温度、液化时间液化温度、液化时间糖化糖化加酶量、加酶量、PHPH、温度、糖化时间、温度、糖化时间DCS2024/7/7李世海19第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺糊精、糖浆生产线液化糖化工艺描述糊精、糖浆生产线液化糖化工艺描述接收来自湿磨工艺的淀粉乳，调整接收来自湿磨工艺的淀粉乳，调整DSDS、PHPH并加入并加入 淀粉酶后进淀粉酶后进入淀粉乳准备罐，充分搅拌均匀泵入一次喷射器液化，液化后的入淀粉乳准备罐，充分搅拌均匀泵入一次喷射器液化，液化后的液化液闪蒸降温后进行二次喷射，二次喷射后在线加入二次酶进液化液闪蒸降温后进行二次喷射，二次喷射后在线加入二次酶进入液化柱反应，反应完全后降温进入糖化罐糖化，达到糖化时间入液化柱反应，反应完全后降温进入糖化罐糖化，达到糖化时间并取样检测合格后加入并取样检测合格后加入HCLHCL灭酶，向下一工序供料。灭酶，向下一工序供料。关键控制指标关键控制指标淀粉乳准备淀粉乳准备DSDS、PHPH、加酶量、加酶量液化液化一次喷射、二次喷射温度、二次加酶量、液化时间一次喷射、二次喷射温度、二次加酶量、液化时间糖化糖化糖化温度、糖化时间、糖化温度、糖化时间、PHPHDCS2024/7/7李世海20第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺关键设备关键设备喷射器喷射器工作原理工作原理淀粉乳在喷射器内高速喷射，在湍流作用下在喷射器内壁形成淀淀粉乳在喷射器内高速喷射，在湍流作用下在喷射器内壁形成淀粉乳膜，蒸汽进入喷射器另一入口与淀粉乳瞬间接触，使淀粉乳粉乳膜，蒸汽进入喷射器另一入口与淀粉乳瞬间接触，使淀粉乳瞬间糊化。瞬间糊化。DCS2024/7/7李世海21第二章第二章 淀粉糖液化糖化工艺淀粉糖液化糖化工艺液化喷射器液化喷射器DCS2024/7/7李世海22第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺过滤目的过滤目的去除糖液中蛋白、脂肪及不溶性杂质去除糖液中蛋白、脂肪及不溶性杂质过滤形式过滤形式转鼓过滤转鼓过滤真空转鼓过滤是以真空泵将鼓内抽成真空，在负压的作用下让助真空转鼓过滤是以真空泵将鼓内抽成真空，在负压的作用下让助滤剂在转鼓表面形成预涂层，然后糖液经预涂层和滤布过滤掉蛋滤剂在转鼓表面形成预涂层，然后糖液经预涂层和滤布过滤掉蛋白、脂肪及不溶性杂质，滤清液由鼓内流出经闪蒸罐进入板框供白、脂肪及不溶性杂质，滤清液由鼓内流出经闪蒸罐进入板框供料罐，而大分子物料、蛋白、脂肪以及不溶性杂质被隔离预涂层料罐，而大分子物料、蛋白、脂肪以及不溶性杂质被隔离预涂层外，由刮刀刮下，送至垃圾场。外，由刮刀刮下，送至垃圾场。板框过滤板框过滤板框过滤是在糖液中加入活性炭脱色后，经滤布再次过滤掉糖化板框过滤是在糖液中加入活性炭脱色后，经滤布再次过滤掉糖化液中的杂质和活性炭，脱色后的滤清液进入下一工段，卸掉的活液中的杂质和活性炭，脱色后的滤清液进入下一工段，卸掉的活性炭加入转鼓供料罐再次利用。性炭加入转鼓供料罐再次利用。DCS2024/7/7李世海23第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺微膜过滤微膜过滤微膜过滤中的每个过滤器均以循环泵强制物料循环的方式提供压微膜过滤中的每个过滤器均以循环泵强制物料循环的方式提供压力，在压力作用下可溶性小分子物质通过膜体表面，汇集到一起力，在压力作用下可溶性小分子物质通过膜体表面，汇集到一起从滤清液侧流出进入下一工段，而大分子物料、蛋白、脂肪以及从滤清液侧流出进入下一工段，而大分子物料、蛋白、脂肪以及不溶性杂质被隔离在过滤器内，从浓缩液侧流出。不溶性杂质被隔离在过滤器内，从浓缩液侧流出。CCRCCR使用微膜孔径为使用微膜孔径为0.1-1.5um0.1-1.5um，材质为氧化铝，由载体支撑。，材质为氧化铝，由载体支撑。比较比较微膜过滤较真空转鼓及板框过滤精度高，糖浆质量好；微膜过滤较真空转鼓及板框过滤精度高，糖浆质量好；微膜过滤一次性投资大；微膜过滤一次性投资大；微膜过滤电量、化学品消耗高，增加成本；微膜过滤电量、化学品消耗高，增加成本；DCS2024/7/7李世海24第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺脱色脱色利用活性碳吸附作用，去除糖液中有机色素利用活性碳吸附作用，去除糖液中有机色素脱色形式脱色形式活性碳脱色活性碳脱色在脱色罐中加入溶解充分的活性碳溶液并保持一定吸附时间，脱在脱色罐中加入溶解充分的活性碳溶液并保持一定吸附时间，脱色后的糖液通过板框过滤去除吸附色素的活性碳后进入下一工序。色后的糖液通过板框过滤去除吸附色素的活性碳后进入下一工序。颗粒碳脱色颗粒碳脱色糖液由下至上通过碳柱，通过颗粒碳吸附作用脱色后进入下一工糖液由下至上通过碳柱，通过颗粒碳吸附作用脱色后进入下一工序。序。DCS2024/7/7李世海25第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺影响脱色因素影响脱色因素温度、时间、活性碳种类温度、时间、活性碳种类比较比较应用粉末碳工艺设备简单，消耗大；应用粉末碳工艺设备简单，消耗大；应用颗粒碳再生工艺复杂，设备较多，但消耗小，节省人力；应用颗粒碳再生工艺复杂，设备较多，但消耗小，节省人力；综合比较应用颗粒碳成本小于粉末碳。综合比较应用颗粒碳成本小于粉末碳。DCS2024/7/7李世海26第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺颗粒碳颗粒碳酸洗煤基颗粒碳酸洗煤基颗粒碳比表面积：比表面积：1050m2/g1050m2/g密度：密度：0.49-0.52g/ml0.49-0.52g/ml；若密度大于；若密度大于0.70.7则系统过负荷则系统过负荷间隙：间隙：80%80%安息角：安息角：3030度度碳柱碳柱体积：体积：65M365M3；糖浆：；糖浆：52M352M3；停留时间：大于；停留时间：大于1 1小时小时每班压碳一次每班压碳一次每天放碳、排碳一次每天放碳、排碳一次DCS2024/7/7李世海27第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺碳炉碳炉分为分为7 7个腔室；个腔室；0-60-6三个区：蒸发区、干燥区、反应区三个区：蒸发区、干燥区、反应区蒸发区：蒸发区：0 0、1 1、2 2、3 3腔；作用：水分蒸发；温度：腔；作用：水分蒸发；温度：450450干燥区：干燥区：4 4腔；作用：去除挥发性杂质（腔；作用：去除挥发性杂质（40%40%）；温度：）；温度：650650反应区：反应区：5 5、6 6腔；作用：去除颗粒碳所吸附杂质（腔；作用：去除颗粒碳所吸附杂质（60%60%）；）；温度：温度：950950；加入蒸汽，；加入蒸汽，1 1：1 1质量比质量比燃料：天然气、酒精燃料：天然气、酒精附属设备：脱水螺旋、风机、搅拌器附属设备：脱水螺旋、风机、搅拌器脏碳密度：脏碳密度：0.60-0.65g/l0.60-0.65g/l能力：能力：2Ton/Day2Ton/Day；损失：；损失：5%5%再生时间：再生时间：45min45minDCS2024/7/7李世海28第三章第三章 淀粉糖过滤脱色工艺淀粉糖过滤脱色工艺反应机理反应机理C+H2O=CO+H2C+H2O=CO+H2C+O2 =CO2C+O2 =CO2C+CO2=2COC+CO2=2CO其它说明：其它说明：碳炉内正常为负压碳炉内正常为负压温度达温度达10001000度，碳损失大度，碳损失大DCS2024/7/7李世海29第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂是合成的高分子树脂，分阴、阳两种树脂。离子交换树脂是合成的高分子树脂，分阴、阳两种树脂。阳离子树脂一般为聚苯乙烯或酚醛树脂，具有交换酸基。阳离子树脂一般为聚苯乙烯或酚醛树脂，具有交换酸基。R R H+Na+=R H+Na+=R Na+H+Na+H+阴离子树脂一般为脂肪族或芳香族化合物聚合树脂，具有碱性强阴离子树脂一般为脂肪族或芳香族化合物聚合树脂，具有碱性强若不同的胺基。若不同的胺基。R R N +H+CL-=R.N.HCL N +H+CL-=R.N.HCLDCS2024/7/7李世海30第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺阳离子树脂使用树脂除去无机盐中的正离子（阳离子树脂使用树脂除去无机盐中的正离子（Na+Na+、K+K+、Ca+Ca+）和）和可溶蛋白质，并产生酸。可溶蛋白质，并产生酸。阴离子树脂使用树脂除去无机盐中的负离子（阴离子树脂使用树脂除去无机盐中的负离子（CLCL-、SO4SO42-2-）和颜）和颜色。色。精制树脂精制树脂精制树脂为物理吸附作用，去除糖浆中颜色和气味。精制树脂为物理吸附作用，去除糖浆中颜色和气味。再生再生离交树脂具有一定交换能力，达到一定限度不能再交换，用酸碱离交树脂具有一定交换能力，达到一定限度不能再交换，用酸碱处理使其恢复原来交换能力称为再生，再生使用处理使其恢复原来交换能力称为再生，再生使用HCLHCL及及NaOHNaOH。DCS2024/7/7李世海31第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺术语术语循环长度：离交柱通过物料的体积累计量。循环长度：离交柱通过物料的体积累计量。出糖：离交柱达到设定循环长度再生前用水将柱内物料置换的过出糖：离交柱达到设定循环长度再生前用水将柱内物料置换的过程。程。入糖：离交柱再生后投入运行前用物料将柱内水置换的过程。入糖：离交柱再生后投入运行前用物料将柱内水置换的过程。甜水：出糖、入糖过程中产生的低甜水：出糖、入糖过程中产生的低DSDS的物料。的物料。单通程：物料只通过一对离交柱的运行方式。单通程：物料只通过一对离交柱的运行方式。双通程：物料通过两对串联离交柱的运行方式。双通程：物料通过两对串联离交柱的运行方式。第一位置：双通程运行方式中的第一对离交柱。第一位置：双通程运行方式中的第一对离交柱。第二位置：双通程运行方式中的第二对离交柱第二位置：双通程运行方式中的第二对离交柱DCS2024/7/7李世海32第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺运行方式运行方式DCSSystem stand-byAll pairs regeneratedCycle 1Cycle 2Cycle 3Cycle 1 Pair 3Cat.An.Pair 1Cat.An.Pair 2Cat.An.Processing Processing Waiting1st pass 2nd passProcessing Processing Regenerating1st pass 2nd passRegenerating Processing Processing 1st pass 2nd pass Processing Regenerating Processing 2nd pass 1st pass2024/7/7李世海33第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺DCS2024/7/7李世海34第四章第四章 淀粉糖离交精制工艺淀粉糖离交精制工艺DCS2024/7/7李世海35第五章第五章 淀粉糖蒸发工艺淀粉糖蒸发工艺目的：目的：使溶液中的溶剂汽化，提高溶质的浓度。使溶液中的溶剂汽化，提高溶质的浓度。分类：分类：按空间压力分为：常压、正压及负压蒸发。按空间压力分为：常压、正压及负压蒸发。按二次蒸汽利用情况分为：单效和多效蒸发。按二次蒸汽利用情况分为：单效和多效蒸发。CCRCCR采用多效真空降膜蒸发采用多效真空降膜蒸发DCS2024/7/7李世海36第五章第五章 淀粉糖蒸发工艺淀粉糖蒸发工艺术语术语一次蒸汽：蒸发工艺采用热源为水蒸汽，公用工程输送的蒸汽称一次蒸汽：蒸发工艺采用热源为水蒸汽，公用工程输送的蒸汽称 为一次蒸汽，即生蒸汽。为一次蒸汽，即生蒸汽。二次蒸汽：蒸发过程中糖浆中的水分蒸发所产生的蒸汽称为二次二次蒸汽：蒸发过程中糖浆中的水分蒸发所产生的蒸汽称为二次蒸汽。蒸汽。蒸汽冷凝液：一次蒸汽冷凝后产生的水称为蒸汽冷凝液，蒸汽冷蒸汽冷凝液：一次蒸汽冷凝后产生的水称为蒸汽冷凝液，蒸汽冷凝液送至公用工程循环使用。凝液送至公用工程循环使用。工艺冷凝液：二次蒸汽冷凝后产生的水称为工艺冷凝液，因工艺工艺冷凝液：二次蒸汽冷凝后产生的水称为工艺冷凝液，因工艺冷凝液含有少量糖组分，不可回收利用，通常作为离交再生及工冷凝液含有少量糖组分，不可回收利用，通常作为离交再生及工艺艺CIPCIP使用。使用。DCS2024/7/7李世海37第五章第五章 淀粉糖蒸发工艺淀粉糖蒸发工艺多效蒸发原理多效蒸发原理一次蒸汽通入一效蒸发器，液体受热沸腾，产生二次蒸汽，其温一次蒸汽通入一效蒸发器，液体受热沸腾，产生二次蒸汽，其温度、压力较一次蒸汽为低，然后进入下一效蒸发器，做为其加热度、压力较一次蒸汽为低，然后进入下一效蒸发器，做为其加热蒸汽，此时第二个蒸发器的加热室便是第一个蒸发器的冷凝器，蒸汽，此时第二个蒸发器的加热室便是第一个蒸发器的冷凝器，最后一效的二次蒸汽由冷凝器冷凝，不凝气由真空泵抽出。最后一效的二次蒸汽由冷凝器冷凝，不凝气由真空泵抽出。通入生蒸汽的蒸发器称为一效，利用一效产生的二次蒸汽的效体通入生蒸汽的蒸发器称为一效，利用一效产生的二次蒸汽的效体称为二效，依此类推。称为二效，依此类推。由于各效的二次蒸汽都做为下一效的加热蒸汽，这就提高了生蒸由于各效的二次蒸汽都做为下一效的加热蒸汽，这就提高了生蒸汽的利用率，即蒸发同样的数量的水汽的利用率，即蒸发同样的数量的水W W，采用多效所需蒸汽量，采用多效所需蒸汽量D D较较单效蒸发为小。单效蒸发为小。蒸发蒸发1KG1KG水所需生蒸汽（水所需生蒸汽（D/WD/W）DCS效数效数单效单效双效双效三效三效四效四效五效五效D/W1.10.570.400.300.272024/7/7李世海38第五章第五章 淀粉糖蒸发工艺淀粉糖蒸发工艺多效蒸发流程多效蒸发流程并流法：物料流向与蒸汽相同，即由第一效顺序流至末效。并流法：物料流向与蒸汽相同，即由第一效顺序流至末效。逆流法：物料由末效进入蒸发器，在一效与生蒸汽换热。逆流法：物料由末效进入蒸发器，在一效与生蒸汽换热。比较比较并流法中后一效溶液的浓度较前一效的大，而温度又较低，粘度并流法中后一效溶液的浓度较前一效的大，而温度又较低，粘度增加显著，因此传热系数小，系统生产能力降低，若溶液的粘度增加显著，因此传热系数小，系统生产能力降低，若溶液的粘度随浓度的增大而很快增加的情况，通常采用逆流法，逆流法中物随浓度的增大而很快增加的情况，通常采用逆流法，逆流法中物料的浓度愈大时蒸发的浓度愈高，使各效溶液均不致出现粘度过料的浓度愈大时蒸发的浓度愈高，使各效溶液均不致出现粘度过大的情况。大的情况。CCRCCR糖浆生产线采用逆流法工艺，目的是生产较低糖浆生产线采用逆流法工艺，目的是生产较低DEDE值糊精时不会值糊精时不会导致粘度过大，但浓度最高的糖浆与生蒸汽换热，温差较大，导导致粘度过大，但浓度最高的糖浆与生蒸汽换热，温差较大，导致糖浆颜色变深。致糖浆颜色变深。DCS2024/7/7李世海39第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺结晶：结晶：结晶是从溶液中获得晶体产品的一种相的变化。结晶是从溶液中获得晶体产品的一种相的变化。溶解度：溶解度：溶解度是溶液在特定的温度下可溶于溶剂中的溶质量。溶解度是溶液在特定的温度下可溶于溶剂中的溶质量。大部分物大部分物质在温度上升时溶解度也上升。质在温度上升时溶解度也上升。饱和溶液：饱和溶液：在一定温度下，溶质浓度达到最大时，此溶液成为饱和溶液。在一定温度下，溶质浓度达到最大时，此溶液成为饱和溶液。过饱和溶液：过饱和溶液：浓度超过饱和浓度的溶液称为过饱和溶液。浓度超过饱和浓度的溶液称为过饱和溶液。过饱和度：过饱和度：过饱和溶液的浓度与饱和溶液的比值称为过饱和度。过饱和溶液的浓度与饱和溶液的比值称为过饱和度。DCS2024/7/7李世海40第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺过饱和溶液的形成：过饱和溶液的形成：溶液温度的变化溶液温度的变化-通过闪蒸及换热降低溶液温度通过闪蒸及换热降低溶液温度溶剂的蒸发溶剂的蒸发-通过蒸发工艺提高溶液的通过蒸发工艺提高溶液的DSDS溶液组分的变化溶液组分的变化-通过糖化工艺提高溶液的通过糖化工艺提高溶液的DP1DP1含量含量结晶过程：结晶过程：晶体的相分离或生成晶体的相分离或生成-晶体的成核晶体的成核 第一成核：在缺乏晶体表面下形成第一成核：在缺乏晶体表面下形成 第二成核：在结晶表面的参与下形成第二成核：在结晶表面的参与下形成晶体逐渐变大晶体逐渐变大-晶体的生长晶体的生长晶体质量：晶体质量：成核率高于晶体形成率，形成的晶体小，高过饱和有助于成核率，成核率高于晶体形成率，形成的晶体小，高过饱和有助于成核率，所以过饱和度越高，晶体颗粒越小。所以过饱和度越高，晶体颗粒越小。高温能提高晶体形成率，所以高温会形成大晶体高温能提高晶体形成率，所以高温会形成大晶体DCS2024/7/7李世海41第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺DCS2024/7/7李世海42第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺关键控制参数关键控制参数糖化出料糖化出料DP1DP1含量含量结晶进料结晶进料DSDS、进料温度、进料温度闪蒸罐真空度闪蒸罐真空度-温差温差结晶搅拌器电流结晶搅拌器电流DCS2024/7/7李世海43第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺结晶需要保持一定的过饱和度，较高的过饱和度结晶速度快，但结晶需要保持一定的过饱和度，较高的过饱和度结晶速度快，但容易产生伪晶，颗粒细小，难于分离，一般保持过饱和度在容易产生伪晶，颗粒细小，难于分离，一般保持过饱和度在1.15-1.15-1.251.25之间。之间。适当的搅拌能助长结晶颗粒脱离晶体表面上饱和状态薄层糖浆的适当的搅拌能助长结晶颗粒脱离晶体表面上饱和状态薄层糖浆的包围而与过饱和状态的糖浆接触，有利于晶体的继续生长。包围而与过饱和状态的糖浆接触，有利于晶体的继续生长。结晶过程为放热过程，每摩尔结晶糖释放出的热量为结晶过程为放热过程，每摩尔结晶糖释放出的热量为20.84KJ20.84KJ，此，此热量需要由冷却水带走，以避免糖膏温度增高，降低过饱和度，热量需要由冷却水带走，以避免糖膏温度增高，降低过饱和度，影响结晶速度。影响结晶速度。DCS2024/7/7李世海44第六章第六章 淀粉糖结晶干燥工艺淀粉糖结晶干燥工艺晶体通过连续式离心分离机将晶体分离晶体通过连续式离心分离机将晶体分离分离过程中加入洗水去除杂糖，提高产品纯度分离过程中加入洗水去除杂糖，提高产品纯度分离后晶体含水量在分离后晶体含水量在14-16%14-16%分离后晶体进入震动流化床进一步干燥，最终水分控制在分离后晶体进入震动流化床进一步干燥，最终水分控制在9.5%9.5%干燥后结晶糖由气流输送系统送至桶仓干燥后结晶糖由气流输送系统送至桶仓DCS2024/7/7李世海45第七章第七章 淀粉糖调配喷干工艺淀粉糖调配喷干工艺调配调配将几种糖浆按配方量加入到调配罐中并加入相应的化学品最终达将几种糖浆按配方量加入到调配罐中并加入相应的化学品最终达到客户所要求指标的糖浆产品或糊精的基础糖浆产品。到客户所要求指标的糖浆产品或糊精的基础糖浆产品。方法方法DE/DP-DE/DP-通过几种糖浆混合达到所需指标。通过几种糖浆混合达到所需指标。DS-DS-通过加入脱盐水或闪蒸提浓达到。通过加入脱盐水或闪蒸提浓达到。PH/SO2-PH/SO2-通过加入化学品达到。通过加入化学品达到。温度温度-通过加热或闪蒸降温达到。通过加热或闪蒸降温达到。DCS2024/7/7李世海46第七章第七章 淀粉糖调配喷干工艺淀粉糖调配喷干工艺喷雾干燥喷雾干燥利用热空气与雾化后的糖浆换热，将糖浆干燥成为固体的过程。利用热空气与雾化后的糖浆换热，将糖浆干燥成为固体的过程。目的目的将液体糖浆干燥成固体糊精或糖粉。将液体糖浆干燥成固体糊精或糖粉。主要设备主要设备雾化器雾化器附属设备附属设备流化床、旋风分离器、风机等流化床、旋风分离器、风机等DCS2024/7/7李世海47第七章第七章 淀粉糖调配喷干工艺淀粉糖调配喷干工艺关键控制参数关键控制参数主干燥风温度主干燥风温度主干燥风风量主干燥风风量尾气温度尾气温度进料流量进料流量进料浓度进料浓度/温度温度系统压力系统压力以上参数相互影响相互制约以上参数相互影响相互制约任何一个参数的改变都可以影响到最终产品的质量以及改变生产任何一个参数的改变都可以影响到最终产品的质量以及改变生产能力。能力。DCS2024/7/7李世海48第七章第七章 淀粉糖调配喷干工艺淀粉糖调配喷干工艺水份水份风温、风量、尾气温度等等风温、风量、尾气温度等等容重容重雾化器转数、进料浓度、成品水份、萝茨风机频率、破碎管雾化器转数、进料浓度、成品水份、萝茨风机频率、破碎管PH PH 保证调配出料保证调配出料PHPH、供料罐储存时间、供料罐储存时间NSRNSR保证调配出料保证调配出料NSRNSR、定期更换风过滤器、定期系统、定期更换风过滤器、定期系统CIPCIP金属金属维修后清洁、定期清理除铁器维修后清洁、定期清理除铁器DCS2024/7/7李世海49第七章第七章 淀粉糖调配喷干工艺淀粉糖调配喷干工艺安全安全喷干安全隐患喷干安全隐患粉尘爆炸粉尘爆炸预防措施预防措施泄爆装置泄爆装置喷干塔、旋风分离器、桶仓等设备安装泄爆膜，发生危险及时将喷干塔、旋风分离器、桶仓等设备安装泄爆膜，发生危险及时将压力释放。压力释放。消防水系统消防水系统各危险点与消防水系统连锁，达到条件后自动向系统喷水。各危险点与消防水系统连锁，达到条件后自动向系统喷水。旋转阀旋转阀除输送物料外，旋转阀也起到隔爆作用。除输送物料外，旋转阀也起到隔爆作用。DCS2024/7/7李世海50第八章第八章 淀粉糖食品安全淀粉糖食品安全保证过滤器保证过滤器各个工序出口均安装液体保证过滤器，避免杂质进入下一工序。各个工序出口均安装液体保证过滤器，避免杂质进入下一工序。风过滤器风过滤器所有与产品接触的风系统均安装亚高效过滤器，避免杂质进入系所有与产品接触的风系统均安装亚高效过滤器，避免杂质进入系统，过滤器滤袋定期更换。统，过滤器滤袋定期更换。无菌风系统无菌风系统各储罐安装无菌风系统，避免系统染菌。各储罐安装无菌风系统，避免系统染菌。除铁器除铁器喷雾干燥、结晶干燥、包装系统安装除铁器，避免金属异物进入喷雾干燥、结晶干燥、包装系统安装除铁器，避免金属异物进入系统。系统。金属探测器金属探测器包装生产线安装金属探测器，避免含有金属异物的产品流入市场。包装生产线安装金属探测器，避免含有金属异物的产品流入市场。GMPGMP包装间包装间包装间执行包装间执行GMPGMP程序，避免环境及人员对最终产品造成污染。程序，避免环境及人员对最终产品造成污染。DCS2024/7/7李世海51第九章第九章 问题问题1.1.液化放空管线跑料液化放空管线跑料2.2.结晶糖生产线转鼓跑硅藻土结晶糖生产线转鼓跑硅藻土3.3.糊精生产线板框跑炭糊精生产线板框跑炭DCS