隨著發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,蒸發(fā)器在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。作為一個例子,玉米深加工及其轉(zhuǎn)化過程是由許多行業(yè)組成的,在許多行業(yè)中,利用蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮操作。而蒸餾濃縮是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。但蒸發(fā)器不是通用的蒸發(fā)濃縮設(shè)備,高效節(jié)能蒸發(fā)器的設(shè)計、材料選擇.制造和使用應(yīng)符合被濃縮物料的性質(zhì)和工藝要求。唯有如此,才能更好地發(fā)揮蒸發(fā)器應(yīng)有的效能,節(jié)約能源,為發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品的綜合利用發(fā)揮更大的作用。
國內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,尤其是以玉米為原料的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展更為迅猛。玉米粉、葡萄糖、麥芽糊精、木糖、低聚糖、維生素C、檸檬酸及其它行業(yè)異軍突起,用于玉米的綜合利用,如玉米渡泡液、DDGS、蛋白飼料也有一定規(guī)模生產(chǎn)。蒸發(fā)器在這些行業(yè)中起著不可替代的作用。
發(fā)酵業(yè)產(chǎn)品發(fā)酵液的濃縮、發(fā)酵品的提取、發(fā)酵廢水的處理等工藝,需使用蒸發(fā)或蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備。當前常用的發(fā)酵蒸發(fā)器,由于蒸發(fā)工藝的不同,種類也各不相同,如:單效蒸發(fā)法、多效蒸發(fā)法、單效TVR蒸發(fā)法、多效TVR蒸發(fā)法和蒸發(fā)-蒸發(fā)結(jié)晶組合工藝。降膜蒸發(fā)器是膜式蒸發(fā)器的一種,是公認的較為先進的蒸發(fā)器品種之一,近幾年已取代其它形式的蒸發(fā)器,成為發(fā)酵工業(yè)中的主要蒸發(fā)設(shè)備,其原因在于降膜蒸發(fā)器有很多獨特的優(yōu)點:
1、可合理使用熱泵,采用多效蒸發(fā)等形式,生蒸汽.冷卻水消耗;
2、生產(chǎn)能力向大型化、連續(xù)化、自動化發(fā)展、結(jié)構(gòu)簡單、清洗、操作、維修等非常方便;
3、適應(yīng)物料范圍廣,可根據(jù)不同酸堿度和物料要求,采用不同形式。適合粘度、濃縮比較高濃密物料(粘度≤450cp);
4、蒸發(fā)在真空狀態(tài)下進行,蒸發(fā)溫度低。產(chǎn)率高,物料受熱時間短,最大程度保留了加工物料原有的色澤、香味。
1、葡萄糖、淀粉糖、麥芽糖漿、低聚糖、麥芽糊精及其它行業(yè)。
糖液通常是一種熱敏性物料,它的質(zhì)量很大程度上依賴于蒸發(fā)溫度和加熱時間。
發(fā)酵工業(yè)工業(yè)領(lǐng)域以上幾個行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模較大,節(jié)能降耗是追求的目標,所以三效或四效降膜蒸發(fā)器較為適宜。隨著效數(shù)的不斷增加,設(shè)備的成本有很大的增長,而運營費用的下降不明顯,物料流動時間也會變長。
這些處理過的物料都有較大的粘度,例如葡萄糖水溶液,當濃度為30%,溫度為50℃時,粘度為2。當濃度為75~78%,溫度60C時,粘度達到100cp時,溶液的沸點升高不容忽視。以上各行業(yè)所用蒸發(fā)器的換熱面積較大,蒸發(fā)強度較低。當相同的蒸發(fā)容量使用于濃縮奶和水時,加熱面積要增加30%。膜器篩板的孔眼也應(yīng)該加大。
2、用于浸出玉米的濃縮蒸發(fā)器。
用濕磨方法制取玉米淀粉,全部用稀硫酸水浸種玉米,玉米經(jīng)浸漬后,可使玉米淀粉、蛋白、胚芽、纖維四個部分分開。浸潰玉米后的浸潰水也叫玉米漿,含可溶性蛋白質(zhì)、乳酸、氨基酸、糖、植酸鹽、多種水溶性維生素、無機物等,用途很廣。菲汀制肌醇磷酸酯可從玉米漿中提取,濃縮后可用作發(fā)酵原料,也可作為麥麩飼料添加劑。所以,玉米漿的蒸發(fā)濃縮,是淀粉生產(chǎn)工藝的重要環(huán)節(jié)。
3、低溫降膜蒸發(fā)器用于濃縮維生素C溶液。
維他命C是人體無法合成的一種非常重要的水溶性維他命C,人們必須從外界獲得一定量的維他命C才能維持人類的正常生存和繁殖。伴隨著人們生活水平的不斷提高,維生素c不僅廣泛用于傳統(tǒng)醫(yī)療保健領(lǐng)域,而且廣泛應(yīng)用于食品.糖果、飲料、畜牧、日化等行業(yè)。
研究了用生化方法從山梨醇和葡萄糖中提取維生素C的方法。維他命C生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也較快,有傳統(tǒng)的萊氏法,我國在這方面處于世界領(lǐng)先地位,山梨醇作為原料,用二步發(fā)酵法發(fā)酵生產(chǎn)維生素的前體一2-酮-L-古龍算溶液,降膜蒸發(fā)器的濃縮濃度由4%濃縮到40%,再進行結(jié)晶,分離和干燥,這時內(nèi)酯化就成了維生素C(L-抗壞酸)。葡萄糖還可以直接發(fā)酵生產(chǎn)維生素C。
4、降膜劑在木糖生產(chǎn)和木糖醇生產(chǎn)中的應(yīng)用。
木糖醇具有低甜度、低熱量的特點,在食品工業(yè)中可替代蔗糖,還可降低糖尿病人的血糖,預(yù)防兒童齲齒。廣泛應(yīng)用于印染、石油開采、橡膠、建筑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、皮革等工業(yè)。
木糖醇是以玉米芯、蔗糖渣、木屑、稻草經(jīng)粉碎、發(fā)酵、水解、脫色、過濾經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥后制得。