果胶酶 工厂设计 毕业设计
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实验报告果胶酶在果汁生产中的作用一.实验目的1.探究不同温度对果胶酶活性的影响;2.探究不同 ph 对果胶酶活性的影响;3.探究果胶酶的用量对果汁生产的影响。
二.实验原理1.果胶酶的活性受温度影响。
处于最适温度时,活性最高。
果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
2.果胶酶的活性受ph影响,处于最适ph,酶的活性最高,高于或低于此值活性均下降。
果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
3.在一定的条件下,随着酶浓度的增加,果汁的体积增加;当酶浓度达到某一数值后,在增加酶的用量,果汁的体积不再改变,此值即是酶的最适用量。
三.实验材料与用具苹果、果胶酶、盐酸溶液、榨汁机、电子天平、恒温水浴锅、烧杯、量筒、试管、漏斗、温度计、玻璃棒、滤纸、滴管、三脚架四.实验步骤(一)温度对果胶酶活性的影响1.制备果汁选取一个中等大小的苹果( 约 200g) 洗净后,不去皮,切成小块,放入榨汁机中,加入约 200ml 水,榨取 2min,制得苹果泥。
量取一定体积的苹果泥,不同条件下处理后,用滤纸进行过滤即可得到果汁;2.取9支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶;3.将9支试管分别放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴锅中保温10分钟;4.过滤果汁用量筒测量果汁的里量,并记录数据。
(二)ph 对果胶酶活性的影响1.制备果汁;2.取5支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶;3.将5支试管放入40℃恒温水浴锅中加热;4.待试管内温度稳定后在5支试管分别加入ph分别为5、6、7、8、9的盐酸溶液;5.恒温保持10min;6.过滤果汁用量筒测量果汁的里量,并记录数据。
(三)果胶酶的用量对果汁生产的影响1.配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg,配制成相等体积的水溶液,取等量放入9支试管中,并编号1~9。
《果胶酶在果汁生产中的作用》作业设计方案(第一课时)一、作业目标:1. 理解果胶酶在果汁生产中的重要性,及其对果汁品质的影响;2. 掌握果胶酶在果汁生产中的实际应用;3. 学会应用所学知识,设计实验方案,探究果胶酶在果汁生产中的作用。
二、作业内容:1. 设计一份实验报告,探究果胶酶对果汁品质的影响。
实验报告应包括以下内容:(1)实验目的:明确果胶酶对果汁品质的影响;(2)实验原理:阐述果胶酶的作用机制及对果汁品质的影响因素;(3)实验步骤:详细描述实验操作过程,包括实验材料、试剂、设备及实验条件等;(4)实验结果:记录实验数据,分析果胶酶对果汁品质的具体影响;(5)实验结论:根据实验结果,总结果胶酶在果汁生产中的作用及对品质的影响。
2. 阅读相关文献,了解果胶酶的制备方法和在果汁生产中的最新研究进展。
3. 根据实际情况,提出一种可能的果胶酶应用方案,并说明其可行性。
三、作业要求:1. 实验报告应按照科学实验报告的规范格式进行撰写,要求数据真实、分析合理;2. 阅读文献资料需认真阅读,了解相关领域的前沿动态,并提出自己的见解;3. 应用方案应结合实际情况,具有可行性,并能够在实际生产中应用。
四、作业评价:1. 评价标准:作业完成质量、实验报告的规范性、文献阅读的深度和广度、应用方案的可行性等;2. 评价方式:学生自评、小组互评、教师评价相结合。
五、作业反馈:1. 学生提交作业后,教师将对作业进行批改,并及时将反馈意见反馈给学生;2. 学生应根据教师的反馈意见,对自己的作业进行修改和完善;3. 教师将根据学生作业完成情况及反馈意见,对教学内容进行总结和反思,以进一步提高教学质量。
通过本次作业,学生将能够加深对果胶酶在果汁生产中的作用的理解,掌握果胶酶在实际生产中的应用,并能够运用所学知识,设计实验方案,探究果胶酶在果汁生产中的作用。
同时,通过阅读相关文献和提出应用方案,学生也将拓宽自己的知识面,提高自己的综合素质。
发酵课程设计果胶酶一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握果胶酶的定义、特性、作用及其在发酵过程中的应用;技能目标要求学生能够运用果胶酶的知识分析生活中的发酵现象,并学会设计简单的果胶酶发酵实验;情感态度价值观目标则在于培养学生对生物技术在生活中的应用感兴趣,提高学生对科学探究的积极性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括果胶酶的定义、特性、作用及其在发酵过程中的应用。
首先,通过介绍果胶酶的概念,使学生了解果胶酶的基本性质;其次,通过讲解果胶酶的特性,使学生掌握果胶酶的特点;然后,通过阐述果胶酶的作用,使学生了解果胶酶在发酵过程中的重要性;最后,通过实例分析,使学生了解果胶酶在实际生产中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法。
首先,运用讲授法,清晰地讲解果胶酶的基本概念、特性和作用;其次,运用讨论法,引导学生探讨果胶酶在发酵过程中的应用,激发学生的思考;接着,运用案例分析法,分析实际生产中果胶酶的应用实例,使学生更好地理解果胶酶的作用;最后,运用实验法,让学生亲自动手进行果胶酶发酵实验,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源。
首先,教材《生物技术》相关章节,为学生提供基础理论知识;其次,参考书《果胶酶研究进展》,为学生提供更多的学术资料;然后,多媒体资料,如果胶酶发酵实验视频,为学生提供直观的实验过程;最后,实验设备,如发酵罐、温度计等,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况;作业主要评估学生的书面表达能力及对知识点的理解程度;考试则评估学生对果胶酶知识的掌握情况。
通过这些评估方式,可以全面了解学生的学习状况,为后续教学提供有益的参考。
课题1-果胶酶在果汁生产中的作用-教学设计-教案教学准备1. 教学目标(一)知识与技能1、果胶酶的作用2、理解、应用影响果胶酶活性的因素3、提高学生的实验能力(二)过程与方法1、探究温度对果胶酶活性的影响2、探究PH对果胶酶活性的影响3、探究酶量大小对反应速度的影响(三)情感、态度与价值观通过实验探究酶的影响因素,培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。
2. 教学重点/难点1、教学重点:温度和PH对果胶酶活性的影响2、教学难点:果胶酶的最适用量3. 教学用具多媒体、板书1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。
1.9根据影响酶活性的因素,在实际生产中我们如何获得果胶酶的最高活性?确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件。
2.实验设计活动4:阅读“资料一:探究温度和PH对酶的活性的影响”,思考下列问题并尝试写出实验过程:2.1实验目的:定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。
〖思考2〗该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同?前者属于是定量分析实验,后者属于定性分析实验。
2.2实验原理:果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量;果胶酶催化分解果胶增大果汁澄清度。
2.3变量设计与控制:①你确定的温度梯度(或pH梯度)为 10℃或5℃(或0.5、1.0)。
②实验的自变量是温度(或pH),控制自变量的方法是利用恒温水浴锅(或滴加酸碱等)。
③实验的因变量是酶的活性,检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。
〖思考3〗果汁与果胶酶在混合之前,分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是什么?保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同,避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。
〖思考4〗该实验中是否设置了对照?若设置,那么它是如何设置的?若没有,则如何进行设置?已经设置了对照。
不同的温度设置之间可以相互对照。
〖思考5〗怎样排除PH和其他因素对实验结果的干扰?目的是什么?控制PH和其他因素相同,保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
本科毕业设计说明书题目:年产3000吨猕猴果汁工厂设计院(部):市政与环境工程学院专业:生物工程班级:生物092姓名:吴世英学号:50指导教师:张超完成日期:2021年6月目录No table of contents entries found.本工艺设计说明书是依照设计任务书的内容,通过综合“年产3000吨猕猴桃果汁工厂设计(在普遍搜集资料整理后,依照目前我国果汁的进展与需求生产新型的果汁饮料为消费者提供更多绿色而且健康的选择。
本设计以经济效益和优先采纳先进设备为原那么,选取产品的工艺流程和设备,说明书中论述了猕猴桃汁的加工,对产品方案进行了比较择优选型,对原辅材料进行了介绍,对果汁的工艺流程、物料衡算、工艺操作和各个工序、设备选型作了详细的论述,并利用工艺流程图和物料处置作了直观的说明。
关键词:猕猴桃汁;工艺设计The process design specification is based on the design task of the book, after a comprehensive "100,000 tons of fruit juice plant design. After finishing in a wide collection of information, according to the current needs of the development and production of fruit juice drinks new to offer consumers more green and healthy choices. The design of cost-effectiveness and the principle of priority to the use of advanced equipment, select products, processes and equipment, the specification describes the kiwi juice processing, and product solutions were compared on merit selection of raw and auxiliary materials were introduced, for juice the process, material balance, process operations and the various processes, equipment selection discussed in detail, and use process flow diagrams and material handling made intuitive instructions.Keywords:kiwi juice;process design第一章前言猕猴桃水果的营养价值:猕猴桃营养丰硕,美味可口。
果胶酶的工业化生产方法一. 前言果胶是可溶性纤维素的一种,在植物体内常与半纤维素和木质素相结合,形成中间细胞壁。
果胶水溶性,不溶于有机溶剂,在保持植物细胞强度和形态的同时还为植物提供了一定的抗菌性。
可溶性果胶占总果胶的70%-80%。
果胶酶是针对可溶性果胶的酶,可以将多种结构和分子量的果胶拆解成较小的分子,为果蔬加工提供有益物质。
目前,果胶酶已经广泛应用于果蔬加工、饲料、食品、医药和生物技术等领域。
本文主要介绍果胶酶工业化生产的方法。
二. 研发发展历程果胶酶离子钙抑制对酶的研究始于20世纪初。
1963年,西日本化学工业公司(现为“杜邦”)的研究员发现,在含有2%石灰的酪蛋白溶液中,酵素的活性下降。
随后,1980年代初,美国贝克曼国际公司开发了一种具有抗离子钙抑制能力的果胶酶,被应用于饲料、果蜜酒及食品工业中。
目前,果胶酶的发展主要依托于生物技术和深度海洋行业的开发。
生物技术采用了基因工程、蛋白质工程、发酵工程等技术,为果胶酶的产业化生产奠定了坚实的基础。
深度海洋则寻找到了生物技术无法突破的生物资源,如海藻等。
三. 生产方法果胶酶的制备一般分为以下几个步骤:(一)源菌的选取和保藏果胶酶源菌通常从天然环境中进行筛选,如发酵食品、果蔬垃圾、土样等。
通过筛选,得到菌株后,进行分离、鉴定和保藏。
分离是指分离出单个的细菌菌株,通过放大培养而得到足够的无菌菌株,以便随时利用。
鉴定是指确定其生物学特性、分类地位和与其他有用菌株的比较等。
保藏是指长期保存有用的细菌菌株以备将来利用之用,含冻干法和冷冻法。
(二)构建菌种及基因重组通过将源菌进行基因重组,代表的是由不同菌株的实体核酸组装而成的“合成”酶。
这些重组果胶酶的酶学性质和活性可以被改变或进化来满足市场需求。
通过这种方法,可以得到活力、效果、酶稳定性等都很好的果胶酶。
(三)发酵和纯化通过将构建好的菌株分别培养进行菌液发酵。
发酵条件控制好,在菌种发酵完成后,通过离心、上清液回收、如四效分离、层析、扩散等步骤,从发酵液中提取果胶酶。
目录一执行总结 (2)1.1 公司 (2)1.2市场 (3)1.3组织和人力资源 (3)1.4投资和财务 (4)二项目背景 (4)三市场分析 (6)3.1市场定位 (6)3.2竞争分析 (6)四公司战略 (7)4.1公司概述 (7)4.2公司商标 (7)4.3公司使命 (8)4.4发展战略 (8)五市场营销渠道 (9)5.1战略联盟 (9)5.2常规渠道 (9)5.3关系销售 (9)5.4口碑销售 (10)六生产管理 (10)6.1生产要求 (10)6.2厂址选择 (10)6.3 生产工艺 (11)6.3.1生产工艺特点 (11)6.3.2工艺流程选择的原则 (11)6.3.3工艺流程 (12)6.3.4生产操作技术要点 (16)6.3.5物料的衡算 (17)6.3.6热量的衡算 (19)6.3.7耗电量的计算 (22)6.3.8水用量 (23)6.4设备选型 (24)6.4.1确定发酵设备 (24)6.4.2生产设备的确定 (25)6.5空气净化系统 (30)6.5.1流程 (30)6.5.2设备计算 (30)6.6 CIP清洗系统 (43)6.7污水处理系统 (43)七经济核算 (43)八管理体系 (48)8.1公司性质 (48)8.2部门职责 (48)8.3创新机制 (49)九机遇和风险 (50)9.1机遇 (50)9.2风险 (50)9.3防范 (51)十风险资本的退出 (51)10.1撤出方式 (51)10.2撤出时间 (52)附录 (53)附图一厂区总平面布置图 (53)附图二发酵罐设计图 (54)附图三设备流程图 (55)附录四资产负债表 (56)一执行总结1.1 公司山东技美生物工程有限公司是以生物酶制剂产品的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。
公司立足于高投入、高起点的现代企业标准,开发引进先进的酶制剂菌种、品种及技术,建立高效的经营管理模式,以保持企业发展和竞争优势。
公司将从基础的果胶酶做起,并逐步将公司产品种类已扩展至纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果胶酶、过氧化氢酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及复合酶,广泛使用于纺织、皮革、烘焙、酿造、果蔬加工、饲料、造纸等工业,形成了工业级、食品级、医药级、试剂级各种等级产品结构。
1.2市场该项目成本较低,且有光阔的前景,值得投资。
目前国家宏观调控,使用生物能源来做重要的能源的补充,且会对国民经济的发展有积极的作用,国家目前重点扶持饲料用酶生产的生物技术项目本项目的产品为果胶酶,在生产及生活中的使用非常广泛,体现在果胶酶在水果的加工业中使用和果胶酶在饲料工业中的使用随着人们的生活水平不断改善,人们对营养品性质酒类需求增加,养殖业急速发展,饲料添加剂的需求势会急剧攀升;果胶酶在麻纺业的用途不断拓宽,需求量也大幅增加。
根据市场的分析每年我国需用的果胶酶大约有上千吨。
1.3组织和人力资源公司性质为有限责任公司,初期组织结构采取直线制。
所有权和经营权分离,实行总经理负责制。
总经理下设营销副总经理,技术副总经理,财务副总经理,研发副总经理。
本厂总职员230人:生产人员150人 (共三个班每班50人,实行三八制) ,非生产人员 80人(总裁1人经理3人技术人员60人服务人员16人)1.4投资和财务投资项目资金估算:基建生产的厂房、土地的投资、仓库及办公用房楼等投资4000万元,环保工程的投资500万元,流动资金5500万元,生产成本投入1500万元。
总投资12000万元。
筹集资金方案:申请银行的贷款:8000万元合资:2200万元二项目背景我国的经济正高速发展,并中国的生物技术产业的发展,会对酶制剂的市场的需求产生积极的推动作用,有利于酶制剂工业的技术创新。
目前我国的酶制剂产品的种类虽然有二十多个品系,却都是一些大陆货品种,产品的结构不是太合理,糖化酶的产量约占酶制剂总量的70%以上,很多短缺的酶制剂仍然依赖于进口;国内酶制剂生产的发酵水平仅是国外的一半,现在我国酶工业发展的瓶颈之一是酶品种少。
透过增加酶的品种,并发掘酶制剂新的用途,是提升国内酶制剂工业的渠道。
果胶酶产品的市场前景广阔,大都用于果汁果酒、果汁的提炼、澄清、过滤和浓缩;果实的去皮;活性物质的提取、亚麻的脱胶和饲料的添加剂。
我们国家重点支持项目: (1)饲料专用酶;(2)环保处理的用酶制剂;(3)纺织和造纸等专用酶制剂;(4)食品加工用酶;(5)有机合成的用酶制剂;(6)洗涤剂的酶制剂;(7)生物新材料及新能源用酶建设的意义⑴果胶酶产品的发展前景。
我国的酒类、果汁类、肉类、发酵类产品等在世界上有很大的分量,以上传统产业技术的改造都和酶的使用有关。
作为世界人口的第一大国,我国酶制剂的市场份额仅占整个世界市场的5%,可预计有好的发展前景。
⑵果胶酶工业目前有成熟的完备的生产设备和技术,且能达到国家所规定的质量标准和饲料及食品工业所需的使用要求。
⑶果胶酶的产品有着非常广阔的市场前景。
果胶酶用于果酒、果汁饮料的提取、过滤、浓缩;果实脱皮;提取活性物质、和饲料添加剂。
三市场分析3.1市场定位果胶酶在水果的加工业中使用主要有:1 、果胶酶处理的超滤膜能很大程度提高果汁超滤的通量 , 节省时间;2 、果汁经果胶酶处理后较稳定 , 浓缩后不混浊;3 、水果中的胶状和可溶性果胶经果胶酶水解后 , 降低了果汁粘度 , 提高了出汁率;4、在葡萄酒酿造中加入果胶酶提高了葡萄酒得率、过滤速度和澄清效果的作用 , 并可促使酒石酸发生沉淀;果胶酶在饲料工业中的使用主要有:1 、果胶酶和和纤维素酶、半纤维素酶等配合使用 , 促使脂类、淀粉、蛋白质及维生素等释放出来 , 增加了饲料的营养价值;2、果胶酶还可降低饲料的粘度 , 利于饲料在动物消化道内的消化吸收。
3.2竞争分析本厂所生产的果胶酶需要原料成分很简单,造价低廉,且酶活性符合食品工业生产的要求,价格上有很好的优势,足以在激烈的市场竞争中赢得市场,取得消费者的青睐。
我们知道单纯的生产型企业,规模大都偏小,使企业对市场的调控能力较弱,使企业在生产设备更新、新产品开发、技术创新、市场开拓等方面力量不足,成为企业的可持续发展的绊脚石。
所以,企业应建立属于自己的果胶酶使用及研究中心,改善生产工艺,扩大规模,才能尽最大可能限度的降低市场风险。
四公司战略4.1公司概述山东技美生物工程有限公司是以生物酶制剂产品的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。
公司立足于高投入、高起点的现代企业标准,开发引进先进的酶制剂菌种、品种及技术,建立高效的经营管理模式,以保持企业发展和竞争优势。
公司将从基础的果胶酶做起,并逐步将公司产品种类已扩展至纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果胶酶、过氧化氢酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及复合酶,广泛使用于纺织、皮革、烘焙、酿造、果蔬加工、饲料、造纸等工业,形成了工业级、食品级、医药级、试剂级各种等级产品结构。
4.2公司商标寓意:图标表示山东技美生物工程有限公司“常绿”,绿色环保。
蓝天代表公司有很广阔的发展前景。
技:代表技术先进而且环保。
美:代表果胶酶。
整体预示着公司绿色向上,前景广阔。
4.3公司使命生产制造一流的果胶酶,提高生产利用率和产品质量以提高人民生活水平,共创和谐社会。
4.4发展战略厂企项目工期共25个月,以下是进度安排:2013年 5月项目的设计2013年 6-7月厂址选择和工程勘测2013年 7-8月工艺设计并筹集资金2013年 8-12月筹集资金进行土地工程并考察定购设备2014年 3-11月资金到位,土建完工,设备到位安装并采购原料2014年12月-2015年5月设备的安装及调试2015年6月项目完成及投产五市场营销渠道5.1战略联盟针对目前国内饲料厂的加工工艺,我们计划和大型饲料加工厂制定一套战略联盟计划,通过利益合作将我们的产品渗透到饲料厂的加工工艺流程中。
在此过程中公司会对饲料加工厂提供免费的技术支持。
在不改变饲料加工厂原有的工艺流程条件下,根据饲料加工厂的生产线设计出符合使用公司产品的条件,例如使用的温度、pH值、产品加入时间点等,以提高饲料厂的饲料产量及品质。
这不仅帮助饲料加工厂提高了产品质量、增加销量,重要的是提高了公司的市场知名度,为公司在以后的市场竞争中奠定了基础。
5.2常规渠道这种销售渠道主要针对养殖户,结合公司产品效率高、安全系数高、使用简单的特点,我们通过销售队伍借助各种促销方式将公司的产品打入养殖户产业。
5.3关系销售后期过程我们将会采用关系销售,建立和维持客户关系,为客户提供技术支持,服务跟踪,意见反馈等一体化流程体验,让客户对我们的产品产生依赖性,提高重复购买率,真正实现靠技术做市场。
5.4口碑销售对于后期我们还将借助公司前期产品在市场上使用后带来的良好反响以及企业影响力,采用口碑销售开发新的客户,占领更大的市场份额,为公司带来更大的利益。
六生产管理6.1生产要求生产周期:96hr,6.2厂址选择济宁邹县建成了便利的路网格局,大致上实现了小区内道路排水、电力、给水、供热、电信、煤气等条件,完全可以满足项目落地、建设、投产所需条件。
计划中规划占地面积800亩,其中项目基建包括生产需用厂房(果胶酶生产线需要的中试车间及菌种室,分离提纯工艺装置用房、配电室、成品库房),办公用房,科研部门,污水处理用房,深水井等。
厂区内下水管路、道路和绿化规划的建设。
依据1.我们拥有果胶酶生产许可证(产品标准:QB 1502-1992),且有能力按照国家规定组织生产。
2.有雄厚的技术及生产力量保证。
3.我们将严格执行国家所规定的环保有关法规,且符合环保的要求,“三废”处理和项目建设同时进行。
4.我们严格执行国家有关“劳动安全卫生”的规定,以确保安全生产。
6.3 生产工艺6.3.1生产工艺特点(1)原料由发酵罐顶部通过管道可运送到发酵罐内,然后通过搅拌使原料混匀,简化了工艺,同时节省了设备,减少了用电量和建筑需用地。
(2)生产的产品采用喷雾干燥确保产品的质量,又达到生产的要求。
(3)大多数果胶酶作用的最适温度为45℃~55℃;故可在常温下保存果胶酶不需用制冷设备。
(4)自控仪表采用的是DCS(即分散控制集中管理系统)自控系统控制。
该系统主要针对生产过程的压力、温度、流量等参数进行显示、记录、报警和调节。
(5)用循环水冷却发酵液,既减少了水的消耗,又同时降低了劳动强度。
6.3.2工艺流程选择的原则要选用的工艺流程务必保证能达到所要求的产品质量,职工可以顺利实现连续生产的要求,要使生产原料尽量的简单应配置用于服务流程的自动控制设备。
工艺流程应该按照以下原则:(1)减少“三废”的排放,有“三废”处理措施,来消除或减少对环境的污染,同时做好“三废”的综合利用和回收。
(2)要应购进先进的、成熟的设备和技术。