畢業(yè)設(shè)計（論文）當(dāng)歸多糖提取分離工藝研究與車間設(shè)計

1、目錄中文摘要3英文摘要41 引言51.1 課題背景與研究意義51.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀71.3 課題主要研究內(nèi)容92 當(dāng)歸多糖提取分離工藝與純化實驗研究102.1 原料與試劑102.2 儀器與設(shè)備102.3 實驗方法102.3.1 當(dāng)歸預(yù)處理102.3.2 當(dāng)歸多糖含量測定102.3.3 提取實驗單因素設(shè)計112.3.4 正交實驗設(shè)計132.4 結(jié)果與分析132.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制132.4.2 單因素試驗分析142.4.3 正交實驗結(jié)果分析232.4.4 最佳工藝放大實驗252.5 當(dāng)歸多糖膜分離與純化252.5.1 當(dāng)歸多糖初步純化252.5.2 當(dāng)歸多糖的微濾252.5.3 當(dāng)歸多糖膜分

2、離253 工廠設(shè)計273.1 物料恒算273.1.1 當(dāng)歸原料物料恒算273.1.2 乙醇物料恒算273.1.3 水物料恒算273.1.4 酶恒算273.2 熱量恒算283.3 設(shè)備選型與計算283.3.1 粉碎機械設(shè)備選型283.3.2 水提罐設(shè)計283.3.3 微濾設(shè)備選型29 3.3.4 膜分離設(shè)備選型29 3.3.5 真空干燥設(shè)備選型29 3.3.6 包裝設(shè)備選型293.3.7 其他輔助設(shè)備選型293.4 多功能提取罐設(shè)計與計算303.4.1 基本參數(shù)設(shè)計303.4.2 總體設(shè)計303.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算303.5 技術(shù)經(jīng)濟分析323.5.1 全廠總投資323.5.2 成本核算33

3、3.5.3 毛利潤核算343.5.4 其他費用核算353.5.5 年利潤恒算35結(jié)論36謝辭36參考文獻37當(dāng)歸多糖提取分離工藝研究與車間設(shè)計摘要:本文當(dāng)歸多糖提取率為考察指標(biāo)，通過單因素試驗和正交試驗研究優(yōu)化了當(dāng)歸多糖酶解水提法的提取工藝條件，結(jié)果表明：浸提時間150min，纖維素酶與果膠酶的比例24，加酶總量0.3(g/10g當(dāng)歸)，酶解溫度45，料液比110，浸提溫度80，浸提1次，在此條件下當(dāng)歸多糖提取率達到9.67%，放大試驗證明該工藝穩(wěn)定可行。采用微濾和超濾膜分離法對當(dāng)歸多糖進行分離純化，得到分子量大于100kd的當(dāng)歸多糖，純度達到89.5%。在實驗研究的基礎(chǔ)上，對年產(chǎn)300噸當(dāng)歸

4、多糖提取物的生產(chǎn)車間進行了初步設(shè)計，技術(shù)經(jīng)濟分析結(jié)果顯示該項目需要總投資3440萬元，每年銷售額可達5400萬元，利潤1060萬元，創(chuàng)稅432萬元。關(guān)鍵詞：當(dāng)歸多糖提取率，酶解水提，正交試驗，膜分離，車間設(shè)計abstract：in this experiment, with angelica polysaccharide rate for index,single factor experiments and orthogonal experiments optimize angelica polysaccharide enzymes mentioned process .the optimu

5、m parameters of extraction is extraction time 150min,the rate of cellulose enzyme and pectic enzyme 24,enzyme dosage 0.3g/10g angelica, enzyme treatment temperature of 45 , extraction temperature 80,liquid ratio 110,extracted 1 time.nder these conditions, the yield is 9.67%.amplifying test show that

6、 the process is stable and suitable for industrial production. also, the different molecular weight cutoff membrane separation and purification angelica polysaccharides is been studied. experiment shows: molecules larger than 100kds angelica polysaccharide are high purity, reach to 89.5%. plant desi

7、gn shows that：the technics are advancd，equipments are steady，the layout is reasonable. economic analyse shows that：this project needs 33.4 million yuan investment。the total sale will be 54million yuan per year.the margin and tax will contribute 14.92million yuan1per year.key words: angelica polysacc

8、harides yield，enzymatic extraction，orthogonal experiments，membrane separation，purity1 引言1.1 課題研究背景及意義多糖又稱多聚糖(polysaccharide)，是由lo個以上單糖通過糖苷鍵連接而成的聚糖，其分子量一般為數(shù)萬甚至達數(shù)百萬。作為來自高等植物、動物細(xì)胞膜和微生物細(xì)胞壁中的天然高分子化合物，是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一。多糖不但是動植物的主要結(jié)構(gòu)支持物質(zhì)(如甲殼動物中的幾丁質(zhì)，植物中的纖維素)，而且也是生物體主要能量來源(如淀粉、糖原)。同時多糖也是工業(yè)上重要多聚體的原料來源，如食品工業(yè)上不可缺少

9、的卡拉膠、黃原膠等。隨著分子生物學(xué)及細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，糖的其它諸多生物功能不斷被認(rèn)識，糖不僅可以以多糖或游離寡糖的形式直接參與生命過程，而且可以作為糖復(fù)合物，如糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂等參與許多重要的生命活動。糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂都是細(xì)胞膜的重要組成成分，其結(jié)構(gòu)中的糖鏈作為生命活動過程中主要的生物信息攜帶者和傳遞者調(diào)節(jié)著細(xì)胞的生長、發(fā)育、分化、代謝、受體作用、分子識別和免疫反應(yīng)等現(xiàn)象和過程。許多糖復(fù)合物分子中的寡糖鏈?zhǔn)瞧浒l(fā)揮生物功能所必需的，同時寡糖鏈還決定著某些分子的組裝、轉(zhuǎn)運、消化失活及分類儲藏等。此外，糖復(fù)合物還與許多疾病，如癌癥、細(xì)菌和病毒感染等疾病有著密切的關(guān)系。總之，對糖的生物學(xué)研

10、究已經(jīng)表明：一切主要的生命活動過程都有糖的參與1-4。植物多糖以其天然活性物質(zhì)，來源廣泛，毒副作用小而受到研究者的青睞。我國多糖資源豐富，尤其是來自中草原的植物多糖具有很的開發(fā)潛力。當(dāng)歸是一種最常用的臨床中藥，當(dāng)歸多糖作為當(dāng)歸中的重要組成部分，其藥理學(xué)價值近年來得到了深入的研究，主要表現(xiàn)在促進血小板聚集、免疫促進作用、抗腫瘤作用和抗放射損傷作用等幾個方面。 對免疫系統(tǒng)的影響當(dāng)歸多糖對機體的免疫器官有明顯的作用。商澎5等在研究多糖ap2o 組分對小鼠移植腫瘤的抑制作用時發(fā)現(xiàn)給藥組的脾臟質(zhì)量明顯大于對照組,胸腺質(zhì)量均明顯小于對照組。當(dāng)歸多糖對淋巴細(xì)胞有較強的活性作用,可促進小鼠體內(nèi)外脾淋巴細(xì)胞的增

11、殖,激活淋巴細(xì)胞的增殖作用。當(dāng)歸多糖對機體免疫功能的機理,與其對免疫器官以及淋巴細(xì)胞和細(xì)胞介質(zhì)的作用有關(guān)。當(dāng)歸多糖可使荷瘤小鼠的巨噬細(xì)胞數(shù)目及吞噬能力及脾細(xì)胞的nk活性顯著增加,從而提高主動免疫治療效應(yīng)。當(dāng)歸多糖能促進小鼠淋巴細(xì)胞增殖,提高il - 2 和血清抗體的水平。當(dāng)歸多糖對小鼠體內(nèi)體外ifr2有一定的誘生和激活作用, ifn2主要功能為抗病毒、抗細(xì)胞增殖和免疫調(diào)節(jié),其免疫調(diào)節(jié)作用較強,這與多糖的免疫促進作用有關(guān)。對血液系統(tǒng)的作用對造血系統(tǒng)的影響:當(dāng)歸多糖能增加外周血細(xì)胞、白細(xì)胞、血紅蛋白及骨髓有核細(xì)胞數(shù),這種作用特別是在外周血細(xì)胞減少和骨髓受到抑制時尤為明顯。實驗研究表明【6】當(dāng)歸多糖

12、對正常或貧血的髓系造血祖細(xì)胞增殖分化有明顯的促進作用。這種作用與其激活bfu2e、cfu2e 增殖與巨噬細(xì)胞的激活有關(guān)。洪艷等實驗研究表明,當(dāng)歸多糖對放射性損傷小鼠紅細(xì)胞c3b 受體花環(huán)率和外周血白細(xì)胞、血小板數(shù)有明顯的增加作用,顯著提高放射損傷小鼠的造血功能。對凝血和血小板聚集的影響:楊鐵虹等用紅外比濁法測定血小板聚集率,凝血酶原時間( pt) ,凝血酶時間(tt) ,活化部分凝血活酶時(aptt) ,斷尾法測出血時間,玻片法測凝血酶時間,結(jié)果表明,當(dāng)歸多糖能顯著延長凝血時間,顯著升高5分血小板聚集率。此研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸在凝血方面表現(xiàn)出雙向性調(diào)節(jié)作用,其抗凝血作用主要是影響內(nèi)源性凝血系統(tǒng),顯著

13、延長aptt ,對外源性凝血系統(tǒng)影響較弱,并能促進血小板聚集,這可能是它止血的作用途徑?？鼓[瘤作用 當(dāng)歸多糖抗腫瘤作用研究已取得較大的進展, haruki yamada 7等以l1210 細(xì)胞系、kg21 細(xì)胞系、u937 細(xì)胞系和k562 細(xì)胞系群形成的影響和睦抗癌活性實驗表明, 當(dāng)歸多糖對l1210、kg21、u937 細(xì)胞系均有明顯的抑制作用; 當(dāng)歸多糖組分ap2o 可顯著減輕肉瘤s180 模型小鼠的瘤重量,可顯著減輕艾氏腹水癌小鼠模型的瘤重量,提高生命延長率?？狗派鋼p傷作用 實驗表明8將小鼠分為正常對照組(c) 、照射對照組(b) 、照射+ 當(dāng)歸多糖組(a) ,檢測三組刀豆蛋白(con

14、a) 誘導(dǎo)的t 細(xì)胞增殖和il22 及血清抗體產(chǎn)生能力,結(jié)果表明,預(yù)先給予當(dāng)歸多糖的受照組(a) t 淋巴細(xì)胞增殖和il - 2 及血清抗體水平顯著高于照射對照組,可見當(dāng)歸多糖對放射性損傷造成的免疫功能下降有一定的預(yù)防作用。 其他藥理作用 實驗研究發(fā)現(xiàn)9當(dāng)歸多糖在適合劑量下可影響小鼠肝臟中的no 含量,通過影響肝中inos、cnos、bax、bcl22 的表達來阻斷脂多糖和卡介苗誘發(fā)的肝細(xì)胞損傷,從而起到保護肝臟的作用。中醫(yī)中藥同陶瓷，京劇，武術(shù)，絲綢，書法等都是我國的國粹?！笆濉逼陂g，國家加大對“發(fā)展現(xiàn)代醫(yī)藥和我國傳統(tǒng)醫(yī)藥”項目的投資與重視，中共中央國務(wù)院關(guān)于衛(wèi)生改革與發(fā)展的決定和中共中央

15、關(guān)于加強技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定等文件的出臺，標(biāo)志著國家已確定要以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化生產(chǎn)要素，規(guī)范市場行為，加快中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化步伐，不斷提高中藥產(chǎn)業(yè)對人民健康和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的貢獻。自08年3月起，科技部先后啟動了“當(dāng)歸中藥資源利用關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化研究”等項目的研究。在國家與社會的重視下，我國中藥產(chǎn)業(yè)正迎來一個全新的局面。當(dāng)歸作為最常用的臨床中藥，自古就有“十方九歸”和“藥王”之譽，已有兩千多年的臨床藥用史。產(chǎn)于甘肅岷縣的當(dāng)歸(岷歸)是當(dāng)歸中的佳品，是中國藥典收載的正品當(dāng)歸。在我國，當(dāng)歸資源豐富，僅甘肅定西地區(qū)岷歸（產(chǎn)于甘肅岷縣的當(dāng)歸）的栽培面積已

16、達20萬畝，年產(chǎn)量4萬噸。但是由于缺少深加工技術(shù)，多數(shù)岷歸以原藥材或初級加工品走向市場，技術(shù)含量低，經(jīng)濟效益極低。而從當(dāng)歸中提取當(dāng)歸多糖可以提升當(dāng)歸中藥產(chǎn)品的科技含量，提高經(jīng)濟效益，使當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，促進經(jīng)濟的發(fā)展。因此研究當(dāng)歸原料深加工以及產(chǎn)業(yè)化設(shè)計具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前對當(dāng)歸多糖的提取方法主要有3種即：傳統(tǒng)的水提法，微波輔助萃取法，超聲波輔助萃取法10。水提法即將當(dāng)歸與介質(zhì)水一起混合，將溫度恒定在7090之間，在一定的時間段內(nèi)進行提取。水液提取當(dāng)歸多糖符合“水煎中藥“的傳統(tǒng)習(xí)慣，此方法操作簡單，過程容易控制，而且能避免多糖降解，有助于提高多糖

17、純度，但是水提法不能保證多糖提取完全，采用不同性質(zhì)溶劑（稀酸，稀堿，稀鹽）作為提取介質(zhì)的研究也已展開。微波輔助萃取法是近年來新興的多糖提取方法。其主要原理是11：微波的熱效應(yīng)使細(xì)胞壁破裂和細(xì)胞中膜失去活性，細(xì)胞質(zhì)中的多糖很容易突破細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的障礙被萃取出來，在微波2450赫茲變頻電場的作用下，極性分子取向隨電場方向改變而變化，從而導(dǎo)致分子旋轉(zhuǎn)，擺動或振動，加大物料分子間相互碰撞的概率，使分子在極短的時間內(nèi)達到活化的狀態(tài)，比傳統(tǒng)的加熱方式均勻，高效，從而加速被萃取的成分向萃取劑界面的擴散。超聲波輔助萃取法同微波輔助萃取一樣也是近年來新興的提取方法。但它的作用原理與微波有所區(qū)別12：超聲波振動

18、能產(chǎn)生并傳遞強大的能量，大能量的超聲波在液體里產(chǎn)生空化作用，加速植物中有效成分進入溶劑。除空話作用外，超聲波有很多次級作用，如機械運動，乳化作用，擴散，擊碎以及化學(xué)效應(yīng)等。在這些次級作用的協(xié)同下，加大當(dāng)歸中多糖與溶劑的混合，促進提取的進行。按不同方法提取得到的當(dāng)歸多糖只是粗多糖，不同分子量的多糖免疫活性差異很大，因而需要對當(dāng)歸多糖進行分級分離，以達到純化的目的?？砂捶肿哟笮『托螤罘旨墸ㄈ绶旨壋恋?，超濾，凝膠柱色譜等），也可按分子所帶電荷密度進行不同的分級（電泳，離子交換色譜等）。目前較為成熟的分級分離方法主要有超濾法，季銨鹽沉淀法等13。超濾法 同反滲透（ro）、納濾（nf）、微濾（mf）等膜

19、分離過程相似，超濾（uf）是以壓力為驅(qū)動力，利用機械篩分的原理選擇性地從溶液中分離出大粒子溶質(zhì)的分離過程。在壓力作用下，料液中直徑遠(yuǎn)小于超濾膜孔徑的物質(zhì)分子由高壓料液側(cè)透過超濾膜到達低壓側(cè)，得到超濾液或稱為透過液；而直徑大于超濾膜孔徑的物質(zhì)分子將被膜表面截留或返回至料液主體成為濃縮液；如果物質(zhì)分子直徑與超濾膜孔徑相差不多，則可能被機械截留或吸附于膜表面，也有可能進入膜層內(nèi)部阻塞膜孔；一旦由于濃差極化在膜表面形成被截留物質(zhì)分子的濾餅層且濾餅層的孔隙率很小時，一些直徑小于超濾膜孔徑的物質(zhì)分子也將被截留，此時實際起分離作用的是物質(zhì)分子形成的濾餅層。膜分離技術(shù)是對傳統(tǒng)化學(xué)分離方法的一次革命，國際上公認(rèn)

20、其為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的一項重大生產(chǎn)技術(shù)。利用不同截留量的超濾膜來對當(dāng)歸多糖進行分離純化無需使用外加有機溶劑，也不需加熱，能根據(jù)所需的不同分子量范圍去除雜質(zhì)，得到純度較高的多糖。季銨鹽沉淀法 季銨鹽的陽離子可與酸性多糖形成季銨絡(luò)合物，此絡(luò)合物在低離子強度的水溶液中不溶解而產(chǎn)生沉淀。若提高多糖液ph值或加入硼砂緩沖液，也可使中性多糖沉淀分離。常用季銨鹽有十六烷基三甲基季銨鹽的溴化物及其氫氧化物和十六烷基吡啶。商澎 等向總多糖液中加人等體積8十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，沉淀用nac1溶液溶解，加人4倍體積預(yù)冷的95 乙醇，收集白色沉淀得到酸性多糖，含有較高的糖醛酸。ctab處理后的上清為無

21、色清液，加人1 h，bo，(ph 6o)，沉淀用naoh溶液調(diào)ph為110，得到乳黃色果凍狀沉淀，再用乙酸調(diào)ph為70后，用nac1溶液溶解，最后用冷乙醇沉淀，離心收集沉淀第二組分。第二組分提取后的上清液用乙酸調(diào)ph為44，加乙醇4 ci=靜置過夜，便得到中性多糖。應(yīng)用此法制得的多糖組分仍為多糖混合物，需要經(jīng)過進一步的柱層析方可得到單一多糖組分。通過上文的闡述，可以得知：當(dāng)前當(dāng)歸多糖的主流提取方法仍是水法提取，并輔以其他新技術(shù)以提升提取效果。采用膜分離純化當(dāng)歸多糖效果顯著并且操作方便，是今后當(dāng)歸多糖純化的主流發(fā)展方向。1.3 課題的主要研究內(nèi)容選擇當(dāng)歸為研究對象，分析確立影響當(dāng)歸多糖提取效果的

22、主要因素；以當(dāng)歸多糖的提取率為考察指標(biāo)，研究各因素在提取過程中的變化趨勢，在單因素試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的正交試驗，優(yōu)化當(dāng)歸多糖提取工藝條件。將以最佳提取工藝提取得到的當(dāng)歸粗多糖經(jīng)脫蛋白除雜后，采用用超濾膜分離的方法對當(dāng)歸多糖進行純化，同時測定所得當(dāng)歸多糖的純度。在實驗所得的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進行年產(chǎn)300噸當(dāng)歸多糖生產(chǎn)車間的初步設(shè)計，主要設(shè)計內(nèi)容包括：物料衡算，能量衡算，主要設(shè)備選型與設(shè)計，技術(shù)經(jīng)濟分析，繪制帶控制點的生產(chǎn)工藝流程圖,設(shè)備布置圖和提取罐部件圖。2 當(dāng)歸多糖提取分離工藝與純化的實驗研究2.1 原料與試劑當(dāng)歸(產(chǎn)于甘肅岷縣)；葡萄糖(ar)；苯酚(重蒸餾；ar)；纖維素酶(食品級，市售)

23、；果膠酶(食品級，市售)；無水乙醇(ar)；其他試劑均為分析純。2.2 儀器與設(shè)備分析天平；紫外分光光度計(uv-1600)；恒溫水浴鍋(hh)；烘箱(dgf30/23-)；膜分離設(shè)備；容量瓶及其它玻璃儀器等。2.3 試驗方法2.3.1 當(dāng)歸的預(yù)處理由于當(dāng)歸取根部入藥，其中含有大量色素，脂肪酸等脂溶性成分以及單糖，低聚糖等無活性成分，對后續(xù)分離影響很大，故需進行預(yù)處理。常用的預(yù)處理試劑有甲醇，乙醇和石油醚等。本試驗選用95%的乙醇進行脫脂去雜。具體實驗步驟為：稱取500g當(dāng)歸，粉碎過篩，加入95%的乙醇1500ml，浸泡24h，紗布過濾，濾渣置通風(fēng)處晾干，備用14,15。2.3.2 多糖含量的

24、測定2.3.2.1 測定原理 16本試驗采用苯酚濃硫酸法測定當(dāng)歸多糖含量。其原理是：當(dāng)歸多糖在濃硫酸作用下水解，脫水生成糖醛類化合物，此類化合物與酚類縮合成有色化合物。苯酚濃硫酸法生成的為橙黃色溶液，溶液顏色深淺視多糖濃度高低而定，在490nm波長下特殊吸收。2.3.2.2 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精確稱取干燥至恒重的葡萄糖100mg，加純水至1000ml配制成0.1mg/ml的葡萄糖溶液，精確吸取0.1mg/ml的葡萄糖溶液0.0ml，0.2ml，0.4ml，0.6ml，0.8ml，1.0ml，1.2ml，1.4ml分別置于25ml比色管中，加純水至終體積為2.0ml，分別加入5%的苯酚1ml

25、，搖勻后迅速加入5ml濃硫酸，混勻，400水浴放置20min，于490nm波長處測定其吸光度。以490nm處吸光度為橫坐標(biāo)x,葡萄糖濃度坐標(biāo)為y,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2.3.2.3 當(dāng)歸多糖含量的測定 吸取當(dāng)歸多糖提取液適量，按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測其吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出樣品中粗多糖含量，從而計算出當(dāng)歸多糖質(zhì)量= cvd，式中：c為測得的葡萄糖質(zhì)量（ug/ml），d為樣品溶液的稀釋倍數(shù)，v為測定液體積，并且，c=(a490-0.0095)/0.0123, a490為樣品在490nm下的吸光度a。2.3.2.4 當(dāng)歸多糖提取率的計算 當(dāng)歸多糖相對提取率（%）=(提取物中當(dāng)歸多糖質(zhì)量/10g當(dāng)歸原料)

26、 100%。2.3.3 提取工藝單因素試驗設(shè)計2.3.3.1 當(dāng)歸多糖提取單因素試驗設(shè)計17 根據(jù)提取工藝的理論分析，擬選定：料液比，浸提溫度，浸提時間，浸提次數(shù)以及纖維素酶與果膠酶組成比例和復(fù)合酶占底物百分比六個單因素作為影響提取效果的主要因素，對以上六個單因素進行考察，在考察某一因素時，其余因素注意保持不變，再根據(jù)單因素試驗的結(jié)果設(shè)計合適的正交試驗。表2.1 單因素提取試驗各因素水平表編號12345料液比（g/ml）1:81:101:121:141:16提取次數(shù)12345酶處理溫度（）4045505560提取時間（min）6090120150180提取溫度（ ）60708090100復(fù)合酶

27、組成1:52:43:34:25:1加酶量（g）0.060.120.180.240.302.3.3.2 不同料液比對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取預(yù)處理過的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，分別加入80ml，100ml，120ml，140ml和160ml的水，再向各份中都加入0.06g復(fù)合酶，復(fù)合酶由纖維素酶和果膠酶組成，其酶活分別為：纖維素酶酶活：5萬u/g，果膠酶酶活為：10萬u/g。比例為纖維素酶：果膠酶2:4，酶處理時間為60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，80 下回流浸提120min，浸提次數(shù)2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，采用苯酚濃硫酸法測定其吸光度并計算多糖提取率

28、，比較不同料液比下提取效果并確定合適的料液比。2.3.3.3 不同酶處理溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取預(yù)處理后的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g復(fù)合酶，其比例纖維素酶果膠酶為2:4，分別于40 ，45 ，50 ，55 ，60 下處理60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，80 下浸提回流120min，浸提次數(shù)2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，采用苯酚濃硫酸法測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同浸提溫度下提取效果并確定合適的浸提溫度。2.3.3.4 不同浸提時間對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取預(yù)處理的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.

29、0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g復(fù)合酶，其比例為纖維素酶：果膠酶2:4，酶處理時間為60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，分別于80 下浸提回流60min，90min，120min，150min，180min，浸提次數(shù)2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，采用苯酚濃硫酸法測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同浸提時間下提取效果并確定合適的浸提時間。 2.3.3.5 不同浸提次數(shù)對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取預(yù)處理的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g復(fù)合酶，其比例為纖維素酶：果膠酶2:4，酶處理時間為60min，之

30、后升溫至90 ，使生物酶失活，于80 下浸提120min，浸提次數(shù)分別為1次，2次，3次，4次，5次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，采用苯酚濃硫酸法測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同浸提次數(shù)下提取效果并確定合適的浸提次數(shù)。2.3.3.6 復(fù)合酶不同配比對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取經(jīng)預(yù)處理的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g復(fù)合酶，各份中纖維素酶：果膠酶的比例1:5,2:4,3:3,4:2,5:1，酶處理時間為60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，于80 下浸提120min，浸提次數(shù)為2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，采

31、用苯酚濃硫酸法測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同酶比下的提取效果并確定合適的酶比。2.3.3.7 不同加酶量對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取經(jīng)預(yù)處理后的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g，0.12g，0.18g，0.24g，0.30g復(fù)合酶，其比例為纖維素酶果膠酶2:4，酶處理時間為60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，于80 下浸提120min，浸提次數(shù)為2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同加酶量條件下的提取效果并確定合適的加酶量。2.3.3.8 不同提取溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響 精確稱取預(yù)

32、處理的當(dāng)歸粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g復(fù)合酶，其比例為纖維素酶：果膠酶2:4，酶處理時間為60min，之后升溫至90 ，使生物酶失活，分別于60 ，70 ，80 ，90 ，100 下浸提120min，浸提次數(shù)為2次，每個水平重復(fù)3次平行實驗。收集提取液，測定其吸光度并計算多糖提取率，比較不同提取溫度下的提取效果并確定合適的加酶量。2.3.4 正交試驗設(shè)計根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選取合適的因素個數(shù)與水平進行正交試驗。2.4 結(jié)果與分析2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以490nm處吸光度a為橫坐標(biāo)x，葡萄糖濃度c(g/ml)為縱坐標(biāo)y，進行線性回歸。 圖2.1

33、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線y = 76.826x + 8.1083，r2 = 0.9959；可以看出標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好。2.4.2 單因素試驗分析2.4.2.1 不同料液比對當(dāng)歸多糖提取率的影響表2.2 不同料液比對當(dāng)歸多糖提取率的影響料水比1:081:101:121:141:16當(dāng)歸多糖提取率（%）7.17.57.37.37.67.37.47.67.47.47.27.27.47.47.5平均值（%）7.27.377.427.487.5圖2.2 不同料液比對當(dāng)歸多糖提取率的影響由上圖可見，當(dāng)歸多糖的提取率隨著料液比的增加而逐漸增加，當(dāng)料液比達到1:10后當(dāng)歸多糖得率隨水量增加提高不明顯，這可能是因為當(dāng)

34、歸多糖水溶液自身粘度不是很高，在料水比超過1:10后得率不隨料水比變化而顯著變化。采用excel數(shù)據(jù)分析中的單因素方差分析選項對所得數(shù)據(jù)進行方差分析，分析結(jié)果見下表。表2.3 不同料液比對當(dāng)歸多糖提取率的影響的單因素方差分析差異源ssdfmsfp-valuef crit組間0.164400412.9285710.0765893.47805可見料水比對當(dāng)歸多糖得率影響不是很顯著，在1:10的比例已經(jīng)能達到較理想的得率，再增大料水比對提升不明顯，結(jié)合成本考慮，選定水體料水比為1:10。2.4.2.2 不同酶解溫度對當(dāng)歸多糖得率影響表2.4 不同酶解溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響酶解溫度（）404550

35、5560當(dāng)歸多糖提取率（%）6.9776.86.777.27.16.76.8776.976.9平均值（%）77.176.86.77 圖2.3不同酶解溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響可見，溫度對當(dāng)歸多糖的得率有顯著影響。在40至45間當(dāng)歸多糖得率有顯著上升，在50之后得率有所下降。其原因可能是：纖維素酶和果膠酶的最適加熱溫度分別是45和50，隨著溫度的升高，逐漸偏離酶的最適溫度，使酶活性降低。溫度對當(dāng)歸多糖水提的影響有兩個方面，一方面隨著溫度的上升，活化分子數(shù)增多，分子間相互碰撞產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的概率大大增高，酶促反應(yīng)速度加快，反應(yīng)在圖上即當(dāng)歸多糖得率增大，另一方面，隨著溫度的持續(xù)上升，超過了復(fù)合酶的最適

36、溫度，酶蛋白逐漸變形失活，又導(dǎo)致當(dāng)歸多糖得率走低。對上圖中所得數(shù)據(jù)進行excel中的單因素方差分析，所得結(jié)果如下表。表2.5 酶解溫度方差分析結(jié)果差異源ssdfmsfp-valuef crit組間0.15333340.0383333.1944440.0620563.47805可見酶促反應(yīng)的溫度對當(dāng)歸多糖提取率影響不是十分顯著，可以不將其列入正交試驗中考察的因素中，根據(jù)單因素試驗結(jié)果選定酶處理溫度為45。2.4.2.3 不同浸提時間對當(dāng)歸多糖提取率的影響表2.6 不同浸提時間對當(dāng)歸多糖提取率的影響浸提時間（min）6090120150180當(dāng)歸多糖提取率（%）4.85.86.97.66.45.3

37、6.27.17.36.55.16.177.66.7平均值5.1677.56.5圖2.4不同提取時間對當(dāng)歸多糖提取率的影響由圖可見，當(dāng)歸多糖提取率隨著浸提時間的延長逐漸增加，時間超過150min時，當(dāng)歸多糖提取率開始下降。這可能是因為浸提時間過長，引起了多糖的結(jié)構(gòu)變化，如：其中的五碳環(huán)或六碳環(huán)斷裂等。使用excel數(shù)據(jù)分析中的單因素方差分析對圖5的數(shù)據(jù)進行分析，所得結(jié)果如下表。表2.7 浸提時間對當(dāng)歸多糖提取率的影響差異源ssdfmsfp-valuef crit組間9.67333342.418333365.154553.78e073.47805可見，浸提時間對當(dāng)歸多糖提取率影響顯著，應(yīng)將其列入正

38、交試驗所考察的單因素的因素中去。2.4.2.4 浸提次數(shù)的不同對當(dāng)歸多糖提取率的影響表2.8 浸提次數(shù)的不同對當(dāng)歸多糖提取率的影響浸提次數(shù)12345當(dāng)歸多糖提取率（%）7.27.47.27.27.26.87.57.47.47.177.27.277平均值77.37.27.17圖2.5不同浸提次數(shù)對當(dāng)歸多糖的影響由上圖可見，在以120min為每次提取時間的前提下，提取次數(shù)的改變不能使當(dāng)歸多糖的得率產(chǎn)生巨大變化，隨著浸提次數(shù)的增多，當(dāng)歸多糖的得率有一定的下降。這也可能是因為提取次數(shù)增多，當(dāng)歸多糖浸提時間過長，致使多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如碳環(huán)斷裂等。使用excel數(shù)據(jù)分析中的單因素方差分析對實驗結(jié)果

39、進行單因素方差分析，所得結(jié)果如下表。表2.9 不同浸提次數(shù)對當(dāng)歸多糖提取率的影響差異源ssdfmsfp-valuef crit組間0.24440.0612.4078950.1184223.47805由上表可見，提取次數(shù)對當(dāng)歸多糖提取率影響不顯著，且在工業(yè)生產(chǎn)上，增加提取次數(shù)，相當(dāng)于增長了生產(chǎn)周期，加大了消耗，降低了經(jīng)濟效益，故選取提取次數(shù)為1次。2.4.2.5 復(fù)合酶的不同組成對當(dāng)歸多糖提取率的影響表2.10 復(fù)合酶的不同組成對當(dāng)歸多糖提取率的影響復(fù)合酶酶比（纖維：果膠）1:52:43:34:25:1當(dāng)歸多糖提取率（%）6.97.57.27.17.37.17.376.976.97.17.36.

40、87平均值77.37.277.1圖2.6復(fù)合酶不同組成對當(dāng)歸多糖得率的影響可見，復(fù)合酶的組成不同，當(dāng)歸多糖得率有所不同。這可能是因為：纖維素酶和果膠酶分別作用的是不同的底物，纖維素酶主要作用對象是細(xì)胞壁中的纖維素，而果膠酶作用對象是果膠。而在當(dāng)歸細(xì)胞細(xì)胞壁中其纖維素與果膠的比例不是相同。對所得實驗數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，所得結(jié)果見下表。表2.11 復(fù)合酶的不同組成對當(dāng)歸多糖提取率的影響差異源ssdfmsfp-valuef crit組間0.26933340.0673332.5897440.1013273.47805可見，不同酶比雖然對當(dāng)歸多糖提取率有所影響，但是其效果并不顯著，因此這里直接選用單

41、因素試驗中的最佳組成，即纖維素酶果膠酶為2:4時作為提取所用復(fù)合酶的組成。2.4.2.6 不同加酶量對當(dāng)歸多糖得率的影響表2.12不同加酶量對當(dāng)歸多糖提取率的影響加酶量（/10g當(dāng)歸原料）0.060.120.180.240.30提取率（%）5.66.87.88.27.65.76.77.28.47.45.77.17.58.58平均值5.777.58.37.8圖2.7加酶量與當(dāng)歸多糖提取率的關(guān)系由上圖可見，當(dāng)歸多糖的提取率隨著加酶量的加大開始逐漸加大，當(dāng)加酶量達到總量的2.4%時，出現(xiàn)頂峰，之后逐漸降低。這說明當(dāng)復(fù)合酶的總量達到底物濃度的2.4%時酶量已經(jīng)足夠，已經(jīng)與底物充分作用，若再加入酶，將會

42、產(chǎn)生抑制作用。將所得結(jié)果進行單因素方差分析。表2.14不同加酶量對當(dāng)歸多糖提取率的影響差異源ssdfmsfp-valuef crit組間13.3506743.33766758.215126.86e073.47805由上表可知，復(fù)合酶占底物濃度的百分比不同對當(dāng)歸多糖提取率的影響顯著，所以應(yīng)該將其入正交試驗考察的因素中去。2.4.2.7 不同提取溫度下對當(dāng)歸多糖得率的影響表2.15不同提取溫度下對當(dāng)歸多糖提取率的影響浸提溫度（）60708090100當(dāng)歸多糖提取率（%）5.86.36.87.26.85.76.76.67.36.95.56.46.97.57.1平均值5.76.56.77.37圖2.8

43、不同提取溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響可知，當(dāng)歸多糖提取率隨溫度變化而變化。當(dāng)溫度為90時，提取效果最好，超過90時，提取率有所下降。原因可能是浸提溫度過低，提取不完全，而溫度過高，會導(dǎo)致當(dāng)歸多糖部分水解。表2.16不同提取溫度對當(dāng)歸多糖提取率的影響差異源ssdfmsfp-valuef crit組間4.6841.1742.804882.93e063.47805由上表可見，溫度當(dāng)歸多糖的提取率影響顯著應(yīng)列入正交試驗分析。2.4.3 正交試驗與結(jié)果分析根據(jù)單因素方差分析的結(jié)果選取四個主要因素18：浸提時間(min)、加酶總量(g)、浸提溫度()和料液比，利用l9(34)正交設(shè)計方案優(yōu)化得出當(dāng)歸多糖最佳

44、水提工藝參數(shù)。表2.17正交試驗設(shè)計方案l9(34)水 平因 素提取時間(min)加酶總量(g)提取溫度()1900.188021200.249031500.30100酶解提取當(dāng)歸多糖l9(34)正交設(shè)計結(jié)果如表5所示。表2.18酶解浸提當(dāng)歸多糖l9(34)正交試驗結(jié)果實驗號abc空列提取率(%)111117.56212226.99313337.22421237.41522317.61623128.84731327.37832139.12933218.12均值17.2577.4478.5077.763均值27.9537.9077.5077.733均值38.2038.067.47.917極差0.

45、9460.6131.1070.184表2.19正交試驗方結(jié)果差分析來源離差自由度均方離差f比值顯著性a1.44420.72224.897*b0.61220.30610.534c2.23621.11838.552*誤差0.05820.029可以看出：影響當(dāng)歸多糖酶解水提的主次因素為提取溫度(c)提取時間(a)加酶總量(b)。酶解水提當(dāng)歸多糖的最佳提取工藝為:a3b3c1，即浸提時間150min，加酶量0.3(g/10g當(dāng)歸)，浸提溫度80，料液比1:10，浸提1次。由于此組合未出現(xiàn)在實驗方案中，需進行驗證試驗。精確稱取10.0g預(yù)處理過的當(dāng)歸粉3份，分別加入100ml水，按纖維素酶與果膠酶之比為

46、2:4分別加入0.30g酶，于40回流浸提2.5h，浸提1次。收集提取液，計算得三次多糖提取率為：9.63%、9.87%、9.50%，平均值為9.67%。2.4.4 最佳工藝放大實驗 稱取預(yù)處理當(dāng)歸粉3份，各200g，分別加入2000ml水，以纖維素酶與果膠酶比例為2:4加入6.0g酶，浸提溫度80，浸提1次，計算當(dāng)歸多糖提取率。三次提取得到的結(jié)果如下：9.22%、9.32%、9.07%，平均提取率為9.20%。放大實驗結(jié)果穩(wěn)定，證明該工藝可行。2.5 當(dāng)歸多糖溶液的膜分離純化2.5.1 當(dāng)歸多糖的初步純化取500g當(dāng)歸原料，加入5l水，按照前面的研究所得的最佳工藝條件進行提取，得到約5l的當(dāng)

47、歸多糖溶液。當(dāng)歸多糖提取純化的關(guān)鍵步驟是除色素和蛋白,乙醇預(yù)處理雖可除去一部分色素,但提取的多糖依然有較深的顏色。最常用的脫色方法是加入活性炭脫色，但是在當(dāng)歸多糖溶液中加入活性炭后很難將其除去。當(dāng)歸多糖中含有一些植物蛋白，這些蛋白影響當(dāng)歸多糖的純度。最常用的除蛋白方法sevag法，本法雖然能有效避免多糖降解，但試劑消耗量大，且造成氯仿等有機溶劑的殘留。商澎等將當(dāng)歸多糖液置于- 20 反復(fù)凍融除蛋白,效果良好，因此這里采用反復(fù)凍融的方法除蛋白19。2.5.2 當(dāng)歸多糖的微濾由于所得提取液具有一定的粘度，高分子膠體物質(zhì)較多，因此在超濾前要先進行微濾避免膜污染現(xiàn)象。本實驗選取0.1um的膜進行微濾預(yù)

48、處理20,21。2.5.3 當(dāng)歸多糖的膜分離首先組裝好截留分子量為100kd的膜組件,在25、入口壓力70 kpa、出口壓力30 kpa 條件下,將燒杯中的當(dāng)歸多糖提取液輸入到膜組件中，透過液從膜組件外側(cè)的出口端流出,得到分子量小于100kd的當(dāng)歸多糖溶液；截流液返回?zé)羞M行循環(huán)超濾，最終收集截流液，得到分子量大于100kd的當(dāng)歸多糖樣品液。將分子量小于100kd的當(dāng)歸多糖溶液經(jīng)截留分子量為10kd的超濾膜處理，可得到分子量10kd-100kd的當(dāng)歸多糖樣品液和分子量小于10kd的樣品液。表2.20膜分離結(jié)果截留相對分子質(zhì)量當(dāng)歸多糖質(zhì)量（g）截留物質(zhì)量（g）當(dāng)歸多糖純度（%）超濾前原液48.

49、3571.0068.1大于100kd37.1541.5689.510kd至100kd之間9.318.650小于10kd0.8113.4由上表可見，大部分當(dāng)歸多糖的分子量在100kd以上，在10kd至100kd之間和小于10kd的當(dāng)歸多糖占總多糖的比例不是很大。且選取截留量在100kd的超濾膜進行截留，所得當(dāng)歸多糖的純度較高。3年產(chǎn)300噸當(dāng)歸多糖生產(chǎn)車間初步設(shè)計3.1 物料衡算當(dāng)歸多糖酶解水提膜分離純化的主要工藝操作流程如下：當(dāng)歸原料粉碎醇泡暫存罐水提罐微濾儲液罐超濾膜分離真空干燥包裝成品。從上面的工藝流程操作可見，當(dāng)歸多糖生產(chǎn)車間的物料衡算主要涉及到：當(dāng)歸原料的量，前處理所用乙醇的量，提取中

50、用水量，加酶量。3.1.1 原料當(dāng)歸的物料衡算年產(chǎn)300t當(dāng)歸多糖，根據(jù)之前的工藝研究，酶解水提法提取當(dāng)歸多糖其得率是9.67%，經(jīng)過去蛋白過膜分離等一系列純化操作后得到符合產(chǎn)品要求的當(dāng)歸多糖其提取率是7.43%。據(jù)此數(shù)據(jù)計算當(dāng)歸原料所需量。先不考慮各工藝的損失，理想狀態(tài)下得到300t當(dāng)歸多糖所需當(dāng)歸原料為：3007.43%=4038t。在整個工藝流程中原料損失最大的步驟在第一步：當(dāng)歸粉碎與醇泡上。在實驗研究階段過程的當(dāng)歸損失率約為3%。其他各工藝流程步驟中原料的損失為1%，再計算所得原料當(dāng)歸約為4200t/年。設(shè)計工廠每年生產(chǎn)330天，即每天處理原料當(dāng)歸12.73t/d。3.1.2所需乙醇的

51、衡算乙醇預(yù)處理的主要目的是初步除去當(dāng)歸表面的雜質(zhì)，選取工藝是以乙醇比當(dāng)歸原料3：1的比例進行醇泡，取乙醇用量為當(dāng)歸原料用量的33%，則所需乙醇為1400t/a。由于乙醇可以回收循環(huán)利用，故實際上每年不需要1400t乙醇，設(shè)計乙醇酶回收循環(huán)10次即停止再利用，則實際所需乙醇量約為140t/年。3.1.3所需水的衡算生產(chǎn)過程中用水量主要在水提階段，此外設(shè)備的清洗用水也要在考慮之中。水提用水量根據(jù)工藝設(shè)計，料水比1：10，可得每天的用水量為：12.7310=127.3t/d。設(shè)備清洗用水量設(shè)計為工藝用水量的10%，為12.73t/d，合計：127.3+12.73=140t/d，即46200t/年。3

52、.1.4 加酶量的衡算根據(jù)工藝設(shè)計，所用酶為纖維素酶和果膠酶組成的復(fù)合酶，其比例為2：4，加酶量占當(dāng)歸原料量的3%，則所需纖維素酶量為：127kg/d，42t/年，果膠酶量為：254kg/d，84t/年28。3.2熱量恒算本生產(chǎn)工藝中涉及熱量傳遞部分主要集中在水提罐提取部分。水提罐由熱蒸汽提供熱量加熱達到工藝所需溫度。此水提罐由兩個加熱蒸氣入口，一個是位于上半部分的套筒蒸汽入口，一個是位于底部的直接進入罐內(nèi)的加熱蒸汽入口。進入套筒的熱蒸汽是提取罐的主要熱源，提供80%的熱量來源。根據(jù)工藝要求，需要將室溫下的水25的水加熱至80，此過程共需要吸收的熱量為：q=cmt,此罐總體積為6m3 ，填料系

53、數(shù)為0.85，則水的質(zhì)量為：60.85103 =5100kg，所需的熱量為1.18106kj。進入套筒的蒸汽需提供的熱量為：1.1810680%=9.44105kj。設(shè)計進入夾套的熱蒸汽初始溫度為120，經(jīng)過傳熱后溫度降為100，需要的熱蒸汽為：9.44105（270020）=17.5kg。達到預(yù)定溫度后需保持罐體溫度，設(shè)此時所需的熱蒸汽量為加熱階段的20%，即為3.5kg，則加入整個套筒的熱蒸汽為21kg。直接進入筒體內(nèi)的熱蒸汽由于其直接與提取液接觸，應(yīng)考慮其溫度不宜過高，否則將影響多糖的成分。設(shè)計進入的溫度為90，經(jīng)過熱傳遞后溫度降為80，所需的蒸汽量為：1.36105（265010）=5

54、.13kg。為保持預(yù)定溫度通入的蒸汽為加熱階段的20%，即為：1kg，總計為：6.13kg。3.3 設(shè)備選型計算根據(jù)提取工藝，主要設(shè)備有：粉碎機械，水提罐，微濾機械，膜分離設(shè)備，真空干燥設(shè)備即若干輔助設(shè)備。3.3.1 粉碎機械選型由前面的物料衡算，每天需處理當(dāng)歸原料12.73t，選用qp-150離心旋料式粉碎機，其生產(chǎn)能力為1.2t/h，共選用1臺每天工作11小時可滿足生產(chǎn)要求。3.3.2 水提罐的設(shè)計水提罐式整個生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備。根據(jù)前面的物料衡算和工藝參數(shù)，當(dāng)歸原料在提取罐中處理的時間總共約3h。因此可以1天24h分8各班次進行生產(chǎn)，即每班次處理原料約1.6t/班，即處理水16t/班。

55、據(jù)此設(shè)計tq系列多功能提取罐其技術(shù)參數(shù)為：全容積6.4m3，外形尺寸為4*4*8。取填料系數(shù)為0.8，則每罐可容水量為5.33t，3臺可以滿足生產(chǎn)要求，選取4臺1臺留作備用。3.3.3 微濾機械選型每臺提取罐配備一臺微濾設(shè)備，每臺提取罐可得提取液約5.33t，據(jù)此選擇sbj-mp大流量微濾設(shè)備。其最大濾芯處理量可達500加侖/min，（1加侖約4.54升），此設(shè)備可滿足生產(chǎn)要求。3.3.4 膜分離設(shè)備選型每天處理提取液總量據(jù)前文物料衡算，每天需處理的提取液共127.3t，選用jduf-50，處理量為50m3每小時，可以滿足生產(chǎn)要求。3.3.5 真空干燥設(shè)備選型每天大約要干燥946kg的當(dāng)歸多糖

56、，選擇szg雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥設(shè)備，其處理能力為500kg/h，可以滿足生產(chǎn)要求。3.3.6 包裝設(shè)備選型每天包裝大約946kg當(dāng)歸多糖，選擇dcf-300背封粉末自動包裝機，其處理能力為600kg/h，可以滿足生產(chǎn)需求。3.3.7 其他附屬設(shè)備選型整個生產(chǎn)線中輔助設(shè)備主要有預(yù)處理結(jié)束后的暫存罐和微濾后的儲液罐。每天要預(yù)處理約12.73t的當(dāng)歸原料，選用20000m3的臥式儲罐一個，此規(guī)格可以滿足生產(chǎn)要求。每天約產(chǎn)生提取液127.3m3的提取液，選取3個立式儲液罐，與提取罐配套，每個容積為50m3，可以滿足生產(chǎn)需要。表3.1設(shè)備選型一覽表設(shè)備名稱型號數(shù)量備注離心旋料式粉碎機qp-1501每臺功率

57、為10kw暫存罐200m31多功能提取罐4大流量微濾設(shè)備sbj-mp120kw超濾膜分離設(shè)備jduf-50130kw儲液罐50m33回轉(zhuǎn)真空干燥設(shè)備szg雙錐系列17.5kw粉末自動包裝機dcf-30011.6kw總計200kw3.4 多功能提取罐設(shè)計與計算3.4.1 罐體基本設(shè)計參數(shù)根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)以及工藝參數(shù)要求，擬定基本設(shè)計參數(shù)為：（1） 設(shè)計壓力 內(nèi)筒：0.05mp.夾套：0.35mpa.（2） 最高工作壓力 內(nèi)筒：0.05mpa。夾套：0.38mpa。（3） 設(shè)計溫度 內(nèi)筒：100。夾套：145。（4） 有效容積 內(nèi)筒：6.4m3.3.4.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計多功能提取罐由投料口，罐體，

58、除渣門等組成?？紤]到提取過程中需要保持一定的溫度，所以在下半部分設(shè)置了加熱夾套。根據(jù)工藝操作要求，罐體上還設(shè)置了各種輔助裝置（清洗口，循環(huán)口，出渣門啟閉鎖緊氣缸等裝置）和工藝接管等附件。3.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算（1）罐體設(shè)計罐主題采用蘑菇形形狀，分為上下罐體，下罐體和中間過度錐體三部分。上罐體較下筒體大，使得沸騰緩沖空間較大，不易跑料：而下罐體直徑較小，可使藥液受熱傳遞快，加熱時間短。 下罐體 對于夾套傳熱，在一定容積時，長徑比越大，則罐體盛料部分表面積越大，傳熱表面距離罐體中心越近，原料溫度梯度越小，有利于提高傳熱效果?，F(xiàn)設(shè)計長徑比為1.5，下罐體直徑取1200mm，壁厚8mm。 上罐體

59、上罐體的空間主要考慮蒸汽的排出，應(yīng)具有較大的容積。設(shè)計尺寸為：直徑取1600mm，高1200mm?？紤]到下罐體受壓比上罐體小，壁后設(shè)計為5mm。 中間過渡錐體 為了便于進料順暢，中間鼓錐體的高度設(shè)計為540mm，半錐角為24。過渡錐體厚度選為6mm，便于與上下罐體連接。（2）加熱夾套設(shè)計加熱夾套是套在罐體上一個直徑稍大的容器。其與罐體構(gòu)成一個密閉的空間，其中進入流體，便于傳熱。多功能提取罐對加熱量要求不是很高，且由于底部設(shè)有除渣口，加熱夾套采用部分圓筒由夾套的形式。在下罐體與過渡錐體間設(shè)有夾套。夾套的直徑比罐體大100mm，取d+100mm，即1300mm。由于內(nèi)部通熱蒸汽，不構(gòu)成污染，取夾套的材料為q235-a,厚度為6mm。其收邊結(jié)構(gòu)示意圖間設(shè)計圖紙。（3）出渣門設(shè)計罐底出渣門設(shè)計有熱蒸汽入口，熱蒸汽直接在藥液間傳熱，有效利用了能源，提高了加熱的速度。此蒸汽入口管可以隨出渣門的開啟帶掉泄渣，方便出渣。此外還在出渣門上配備了濾網(wǎng)，可有效攔截當(dāng)歸原料。(4) 清洗球設(shè)計在罐的頂部設(shè)計有清洗球，球體上有360全方位的水孔，球體上部由法蘭連接和高壓泵連接，這樣可以保證全方位的清洗。(5)循環(huán)裝置罐的上部裝有循環(huán)管，可以通過出液泵將將提取液進行循環(huán)加料，產(chǎn)生一種動態(tài)攪拌效果，替代電動攪拌裝置。（6）開關(guān)裝置本罐的開關(guān)都由氣缸帶動完成。出渣門關(guān)閉后有鎖緊氣缸進行鎖緊，氣缸