1TPM酵母中海藻糖提取纯化工艺设计_生物工程设备与分离技术课程设计.doc

吉林工程技术师范学院 食品工程学院 程 设 计 课程名称  1TPM酵母中海藻糖提取工艺设计 I 第一章 项目总论 1 1.1 海藻糖概述 1 1.1.1 海藻糖的性质 1 1.1.2 海藻糖的生理功能 1 1.1.3 海藻糖的应用前景 2 1.2 海藻糖的生产工艺 2 1.2.1 酵母中海藻糖的提取纯化工艺 3 第二章 技术方案 5 2.1 产品方案 5 2.2生产工艺流程设计 5 2.3生产工艺过程说明 6 2.3.1 乙醇提取 6 2.3.2 冷却离心 6 2.3.3 浓缩 6 2.3.4 活性炭脱色脱蛋白 6 2.3.5 离子交换 6 2.3.6 浓缩结晶 7 2.3.7 过滤干燥 7 2.4 物料衡算 7 2.4.1 技术参数 7 2.4.2 计算 7 第三章 设备选型 9 3.1 热回流提取罐 9 3.2 离心机 9 3.3 浓缩罐 9 3.4 离子交换设备 9 3.5 干燥机 9 第四章 防污措施 11 4.1 车间环境卫生 11 4.2 废水处理 11 4.3 废渣处理 11 第五章 结语 12 参考文献 13 第一章 项目总论 1.1 海藻糖概述 1.1.1 海藻糖的性质 海藻糖叉名茧蜜糖，蘑菇糖，漏芦糖或蕈糖，是在动物、植物、微生物中广泛分布的一种低聚糖。它是由两分子的吡哺葡萄糖单体以a，a-1，1糖苷键连接而成，其化学式为a—D-吡喃葡萄糖基一a—D一吡喃葡萄糖苷，分子式为C12H22O11·H2O相对分子量为378．33。 其结构式如图1.1 图1.1 海藻糖是白色晶体，带有两分子结晶水，当加热到130C时，海藻糖失去结品水，变成无水晶体。海藻糖溶于水、冰醋酸和热乙醇中。其水溶液性质稳定，无色无嗅，口感咯带甜昧，它不会焦化。它对热、酸都十分稳定，是天然双糖中最稳定的糖质。由于不具有还原性，即使与氧基酸、蛋白质等混合加热也不会产生美拉德反麻引起的着色反应。海藻糖几乎不被一般的酶分解，只被具有特异性的海藻糖酶水解。 1.1.2 海藻糖的生理功能 海藻糖不仅具有优良的理化性质，它还具有优于其他双糖的独特的生物学功能内源性的海藻糖可以有效地保护生物免受外界恶劣条件的侵害，外源性的海藻糖同样对生物体具有保护作用，这种保护作用是非特异性的。 内源性海藻糖，不仅可以作为生物体内的能量储备，也可以保护体内细胞免受外界恶劣条件的侵害，主要表现在当生物细胞处于营养饥饿、高温干燥缺氧或冷冻等各种胁迫环境时，生物细胞内开始积累海藻糖，并利用其特殊的生物学特性，对生物细胞进行保护。科学研究表明，海藻糖是生物体应对环境压力的一种应激代谢产物，很多物种对外界恶劣环境所表现出的抗逆耐受力，与机体胞内海藻糖的变化有着直接的关系。 外源性的海藻糖同样也可以保护细胞和生命大分子对蛋白质变性具有保护作用和保水作用。外加海藻糖能在许多生物处于异常条件下，如冷冻、低温或常温干燥时，有效地保护生物膜、蛋白质等的结构，维持生物体其本来的结构、性状和功能，海藻糖这种非特异性保护功能促使科技工作者争先进行对海藻糖的研究与开发。海藻糖保护生物分子的机制有三种：水替代、玻璃态转换及优先排阻假说。这三种作用机制并不是相互排斥的，而是它们对海藻糖的稳定作用机制的解释都有贡献。目前对海藻糖这种特殊的保护机-制是一个研究热点。 1.1.3 海藻糖的应用前景 随着海藻糖生产的不断发展，生产成本的不断降低，海藻糖的各种性能逐步被人们所认识，其应用领域也越来越广。海藻糖的优良品质和性能使他在食品、保健品、医药、化妆品、农业等方面有着广泛的用途。 在食品方面主要利用海藻糖具有的非还原性、保湿性、耐冻性、耐干燥性以及良好的味，可以用来防止因干燥或冷冻引起的变性，或和其他甜味剂混合使用作为食品的甜味剂降低产生龋齿的副作用，还可作为一些调料、食品的品质改良剂和调味剂。 保健品方面主要采用海藻糖做冻干保护剂，它可以大大提高菌的冻干存活率，能使冻干制品在常温下长时间保存，大幅度延氏其保持期。另外，海藻糖可改善骨质疏松症。 医药方面应用主要是作为试剂和诊断药的稳定剂．如可用于移植器官的贮存，激素、生物制剂、抗生素、维生素、酶以及各种易失活物质的稳定剂，也可用于牙膏、内服药、糖衣片等作为甜味剂、品质改良剂和稳定剂，它有降血糖、保肝等作用，还可制成衍生物用丁抗癌剂、抗肿瘤剂中。 化妆品方面主要是应用海藻糖的衍生物，海藻糖本身具有的保湿性已被确认为新的化