年产10吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计1

随着酶制剂的发展，菠萝蛋白酶在医药、保健品业和食品加工业中的应用也 进一步的扩大。作为药物，适用于各种急性、慢性炎症及水肿，外科创伤或手术 后伤口愈合，抑制肿瘤细胞的生长，对心血管疾病的防治，增进药物吸收。而在 食品加工业中菠萝蛋白酶的作用更是突出，焙烤糕点时，可用该酶对生面团进行 处理，可改善面包风味和口感；菠 萝 蛋 白 酶 将 肉 类 蛋 白 质 的 大 分 子 蛋 白 质 水解为易吸收的小分子氨基酸和蛋白质，因此菠萝蛋白酶可作嫩肉剂； 用于干酪素的凝结; 其它还有生产脱水豆类、婴儿食品和人造黄油；澄 清苹果汁；制造软糖；为病人提供可消化的食品 等。这些为人们生活带 来了丰富的滋味和巨大的便利。
⑤溶解。将粗酶放入溶解罐中，加入 10 倍水，用 NaOH 溶液调 pH 值至 7.0~7.5，搅拌使其溶解，过滤除杂，收集滤液。
⑥沉淀、干燥。在搅拌下用 1:3 的盐酸调节上述滤液的 pH 值至 4.0，静置 1h 使酶析出，用离心机分离出沉淀物，冷冻真空干燥或减压干燥即得菠萝蛋白 酶精品。
高岭土吸附法生产工艺和操作都比较复杂，原材料消耗多，所需设备也多，
②去杂质。鲜菠萝汁经过滤去杂。
③加稳定剂。将澄清液移入生产罐中，在搅拌条件下，加入澄清液体积 0.005%
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的 EDTA-2Na、0.06%的二氧化硫、0.02%的维生素 C。 ④加单宁。立即加入 0.1%的单宁，在 4℃下静置 1h,离心弃去上清液，收集沉淀 物。 ⑤洗脱、干燥。将沉淀物放入溶解罐中，加入 2~3 倍 pH 值为 4.5 的抗坏血酸溶 液(或用 1:3 的盐酸)，调 pH 值到 3，搅拌洗脱 40min，然后过滤，收集滤液，减 压干燥或冷冻真空干燥即得菠萝蛋白酶精品。
湛江经济技术开发区实行类似中国经济特区的优惠政策，执行目前中国最低 的企业所得税率；进口设备的审批优惠及关税减免政策；国家还赋予国家级湛江 经济技术开发区市一级行政审批权限，比其它一般行政区域在企业审批、项目立 项、经营运作方面有特殊优惠。
对于酶制剂厂厂址的选择，基本要求是原料、燃料供应充分，产品流通迅速， 交通便利。而开发区为招商引资，往往会出台一系列的优惠政策，有利于企业的 成长。因此本着经济、合理、优势的原则，根据本项目的性质和对建厂地区及地 址的相关条件进行考察和论证分析，最后厂址选择湛江经济技术开发区。综合看 来，在湛江经济技术开发区建设菠萝蛋白酶制剂厂，无论是从地理位置、交通运 输、原材料和燃料供应，还是从当地政策、投资环境来看，都是十分理想的。
我国菠萝资源丰富，年产菠萝 100 万吨以上，仅有 30%左右用于加工，大多 是直接以水果出售，每年都有大量的菠萝皮、茎被浪费掉，如能进行综合利用， 不仅可减少环境污染，而且还能生产出高价值的产品，这将带来良好的社会效益 和经济效益。同时，我国对菠萝蛋白酶的需求量逐年增多。目前菠萝蛋白酶的市 场价约为 800 元/千克，我国年需菠萝蛋白酶千吨以上，而国内生产量不足 10%， 因此，菠萝蛋白酶的市场前景广阔，有强劲的开发潜力。
③洗脱。用 16 ％的 NaOH 溶液调节吸附物的 pH 值至 7.0 左右，再加入 吸附质量为 7~9 ％的食盐，搅拌 30 min，进行洗脱，然后迅速压滤，收集滤液。
④盐析。将压滤液收集在盐析槽中，用 1：3 的盐酸调节 pH 值至 5.0 左右， 搅拌加入压滤液质量 25 ％的硫酸铵，待完全溶解后，4 ℃下存放过夜；然后离 心，收集沉淀盐析物，即粗酶。
1.2 项目建设的意义 项目建成以后，一方面可以为社会提供就业更多的机会，增加居民收入；另
一方面，该项目可以将菠萝废弃物变废为宝，适合我国建设节约型社会的理念， 能缓解我国菠萝蛋白酶依赖进口的尴尬局面，对种植地区经济有良好的带动作 用。本项目投产结构合理，效益高，资金回收期短，发展前景广阔，并符合国家 可持续发展战略和三农政策，能达到农业增收、企业增值、国家增税，促进地方 经济发展，能带来良好的经济效益和社会效益。
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3. 生产工艺的研究与设计
3.1 工艺对比选择 三种常用的菠萝蛋白酶提取工艺
酶的分离提取一直沿用离子交换吸附，冷丙酮，酒精，无机盐沉淀等方法。 国内外很早就对菠萝蛋白酶进行研究，从发展过程来看，菠萝蛋白酶的提取方法 有高岭土吸附法、单宁沉淀法和超滤有机溶剂提取法，各种方法比较如下：
2.厂址选择
2.1 投资环境评价 湛江经济技术开发区（简称湛江开发区）是 1984 年 11 月 29 日经国务院批
准成立的全国首批 14 个沿海经济技术开发区之一，是实行类似特区的优惠政策 和新型管理体制的经济技术功能区，是湛江市未来发展的中心区域。湛江市具有 独特的地缘区位优势：一是中国沿海通往非洲、中东、欧洲、东南亚、大洋洲航 程最短的口岸；二是中国大西南经济腹地进出口的重要咽喉；三是中国进军东盟 各国市场最佳的“桥头堡”，也是东盟各国进入中国大陆市场最佳的“登陆点”。独
3.生产工艺的研究与设计................................................................................................................3 3.1 工艺对比选择………………………………………………………………………………..4 3.2 工艺要求................................................................................................................................... 5
年产 10 吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计
年产 10 吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计
1.绪论
1.1 项目提出的依据 菠萝蛋白酶(Bromelain，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素)是从菠萝果
茎、叶、皮提取出来，经精制、提纯、浓缩、酶固定化、冷冻干燥而得到的一种 纯天然植物蛋白酶。其外观为浅灰色粉末状，分子量为 33000 ，等电点为 9.55 。 最适 pH 范围：5.0—8.0，最适温度范围：40--70℃ 。 品质最佳的菠萝蛋白酶是利 用菠萝的中茎加工,采用超滤方法进行过滤浓缩,低温冷冻干燥而得的。产品已被 广泛应用于食品、医药等行业。
酶活总回收率低，但产品质量较好，纯度较高，产品酶活可达 4.0×106u/g 上 2.单宁沉淀
压榨
去杂质
加稳定剂
加单宁
菠萝下脚料
汁液
澄清液
稳定液
洗脱
干燥
单宁沉淀
滤液
酶制品
单宁沉淀法生产工艺流程图。
操作要点:
①压榨。将菠萝下脚料洗净，用压榨机压出汁液，加入 0.005%苯甲酸钠防腐， 迅速过滤除杂质。
湛江开发区建立了精简、高效的行政服务体系，投资软环境优越，基础设施 完善，生活设施配套，服务功能齐全，为国内外客商创造了一流的投资环境。湛 江开发区坚持“以工业为主、外资为主、出口为主”的方针，积极发展外向型经济。 基本形成以汽车制造、电子电器，通讯器材，生物制品，办公用品、机电产品、 包装器材、纺织服装、羽绒制品、首饰加工等工业为支柱的外向型经济格局。 2.2 开发区财政支持及土地政策
4 物料衡算.......................................................................................................................................... 6 5 设备选型.......................................................................................................................................... 7 6 经济计算.......................................................................................................................................... 8 7 致谢................................................................................................................................................ 13 8 参考文献........................................................................................................................................ 14
广东轻工职业技术学院
年提取 10 吨菠萝蛋白酶工厂初 步设计
专 业： 学生姓名： 指导教师：
生化 091 郑贵创 阳元娥目录1.绪论.................................................................................................................................................. 2 1.1 项目提出的依据……………………………………………………………………………..2 1.2 项目建设的意义.......................................................................................................................2
2.厂址选择.......................................................................................................................................... 2 2.1 投资环境评价………………………………………………………………………………..2 2.2 开发区财政支持及土地政策...................................................................................................3 2.3 厂区平面设计图………………………………………………………………....…………..2