檸檬酸固態(tài)麩曲制備設備的研制.pdf

1、檸檬酸是一種非常重要的有機酸，被廣泛應用于食品工業(yè)、制藥、紡織、日用化工、建筑等工業(yè)部門。在采用固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸時，麩曲菌種制備傳統(tǒng)工藝的過程勞動量大，麩曲染菌幾率高。為了改善傳統(tǒng)檸檬酸制備過程中的問題，研制一套檸檬酸麩曲制備設備，對實現(xiàn)黑曲霉菌種生產(chǎn)的標準化，實現(xiàn)麩曲菌種的規(guī)?；苽溆兄卮笠饬x。而一整套的麩曲制備系統(tǒng)由蒸汽滅菌系統(tǒng)，通風系統(tǒng)，接種系統(tǒng)，發(fā)酵罐體，混料設備，溫度控制系統(tǒng)，濕度控制系統(tǒng)等許多子系統(tǒng)組成。這些環(huán)節(jié)多且復雜

2、，先分別做相應研究很有必要。本文主要對發(fā)酵罐的接種工藝，攪拌器的結構及混合效果以及溫度控制系統(tǒng)進行了相關研究，完成了如下工作:
　　確定了檸檬酸麩曲的制備材料及菌種;通過比較實驗確定了采用液體接種方式來替代傳統(tǒng)的固體接種方式制備檸檬酸麩曲，并將兩種不同接種方式產(chǎn)生的麩曲的質量做了產(chǎn)酸檢驗的對比。最終，確定了整套檸檬酸麩曲制備的工藝流程。
　　設計了一套帶有雙螺帶式攪拌器的發(fā)酵罐。為了研究攪拌器對顆粒的混合效果，采用EDEM軟

3、件建立了中試規(guī)模的混合設備模型，通過考察組分濃度，混合度，混合速率，以及Ashton混合指數(shù)來研究攪拌器對顆粒的混合效果，并根據(jù)模擬的結果對螺帶的寬度做了相應的改進，研究了如何提高顆粒的混合效果。
　　選用恒溫水夾套來控制發(fā)酵過程中的溫度，并采用MATLAB軟件完成了控溫水夾套的結構及其分程型式的設計及優(yōu)化。根據(jù)夾套控溫的熱流原理，建立了發(fā)酵罐溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。采用PID控制器作為發(fā)酵罐溫度控制的控制策略，利用MATLAB的