酵母烘干設(shè)備的技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要：文章所述項(xiàng)目研發(fā)的是新型微生物酵母粉干燥系統(tǒng)，其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槭称泛桶l(fā)酵業(yè)以及其他相關(guān)的領(lǐng)域。項(xiàng)目的研究內(nèi)容是為啤酒生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢酵母泥設(shè)計(jì)一種回收利用的方法、工藝、設(shè)備，從而避免因廢酵母泥無法回收利用而作為工業(yè)廢水排放，導(dǎo)致的水體污染及資源浪費(fèi)等問題。

關(guān)鍵詞：微生物酵母粉干燥系統(tǒng)；烘干設(shè)備；工作原理；生產(chǎn)工藝；食品業(yè)；發(fā)酵業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TS201 文章編號：1009-2374（2016）33-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.015

1 概述

啤酒發(fā)酵過程中，會有大量廢酵母泥產(chǎn)生，以前啤酒廠把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量的酵母廢液直接排放掉，活性極強(qiáng)的單細(xì)胞酵母在排放以后對環(huán)境造成了極大的污染。微生物酵母泥是一種泥漿狀混合物，營養(yǎng)豐富，可以以此作為原料制作各類飼料或生物肥料所必須的添加劑，因此其具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但由于微生物酵母泥含水率太高（一般大于90%），且要求回收后的微生物酵母粉的生物活性不低于98%，干燥過程中，酵母泥的物料溫度不得超過80℃、干燥時間不得超過1分鐘等諸多苛刻技術(shù)，普通工藝及設(shè)備很難保證。

2 酵母烘干機(jī)工作原理

本項(xiàng)目系統(tǒng)的干燥原理是物料以薄膜狀態(tài)覆蓋在回轉(zhuǎn)烘缸的表面，在回轉(zhuǎn)烘缸內(nèi)部通入蒸汽，加熱烘缸工作面，一般加熱至90℃左右，使熱量傳導(dǎo)至料膜，并按“索萊效應(yīng)”，引起料膜內(nèi)濕分向外轉(zhuǎn)移，當(dāng)料膜外表面的蒸汽壓力超過環(huán)境空氣中蒸汽分壓時，則產(chǎn)生蒸汽和擴(kuò)散作用，達(dá)到干燥目的。干燥系統(tǒng)中的圓柱狀烘缸是一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動干燥設(shè)備，其旋轉(zhuǎn)的烘缸（滾筒）是一外表面經(jīng)過加工、表面光潔度極高的金屬空心圓筒，在傳動裝置（大小齒輪傳動）的驅(qū)動下，烘缸繞軸向轉(zhuǎn)動。漿料在預(yù)熱槽內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱到50℃左右，通過給料控制系統(tǒng)輸入烘缸下部浸料槽內(nèi)，烘缸浸入60～80mm，旋轉(zhuǎn)的烘缸外表面便沾涂上一層漿料（即薄膜厚度），物料隨烘缸一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到限位裝置時，通過限料管使黏附的物料層厚度均勻，保證物料最終的干燥狀態(tài)均勻。烘缸內(nèi)通入蒸汽壓力為0.25～0.3MPa，在轉(zhuǎn)動過程中，料漿在烘缸外壁被加熱，水分汽化后由引風(fēng)機(jī)排出。烘缸轉(zhuǎn)動一周，物料完成烘干，結(jié)片物料在烘缸外壁由刮刀完成卸料，落到出料口收集。

3 酵母烘干機(jī)主要結(jié)構(gòu)和性能

各主要部件性能：預(yù)熱原料倉分內(nèi)外兩層，從烘缸內(nèi)部被排出來的90℃～100℃的液化水通過夾層內(nèi)部，加熱夾層外部的原料，被預(yù)熱后溫度到50℃左右的酵母液通過連接管進(jìn)入浸料裝置進(jìn)行烘干，這樣既利用了蒸汽液化水的余熱，節(jié)省了能源，又能大大提高烘干的效率。烘缸采用的材料為HT200，由缸體和兩端的缸蓋組成，在制造質(zhì)量上要求不許有穿透和過大的砂眼，必須經(jīng)過耐壓測試且達(dá)到相關(guān)壓力要求，烘缸外表面需經(jīng)過磨光和內(nèi)表面鏇光，使整個烘缸壁保持厚薄一致，以保證整個烘缸的安全、平衡和各處傳熱均勻。本機(jī)的限料裝置，限位采用無縫鋼管，兩端用軸承支撐，通過調(diào)節(jié)頂絲的松緊程度來調(diào)整好鋼管和烘缸壁的間隙即可達(dá)到限制料層厚度的效果，簡單實(shí)用。本機(jī)的刮削裝置采用重型刀架和分段式刀片組成，避免因局部磨損或缺損兒更換整個刀片，有利于調(diào)整及更換，刀片采用耐磨錳鋼材料，使用壽命長，并省去磨刀程序及系統(tǒng)。整個裝置采用全液壓控制，由手動油泵對刮削裝置的刮削壓緊力度進(jìn)行調(diào)整，極其方便快捷，可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況隨時調(diào)整壓緊力度。本機(jī)浸料裝置采用傾斜結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)料和清理內(nèi)部余料，不至于因設(shè)備結(jié)構(gòu)性問題積料，而導(dǎo)致儲存箱體內(nèi)殘余物料的變質(zhì)、腐爛。本機(jī)設(shè)計(jì)有軸流風(fēng)機(jī)和不銹鋼材料排風(fēng)罩，以加快圓柱形烘缸表面的氣流速度，快速干燥物料的同時，使用壽命長，不易腐蝕。因物料在被刮削裝置刮下時呈大片狀，不利于物料的輸送及粉碎進(jìn)料，系統(tǒng)出料部分采用打散輸送裝置，使烘干后的物料在輸送過程中被切割成小塊，利于粉碎。

4 酵母烘干機(jī)的特點(diǎn)

（1）本機(jī)與物料接觸部件的烘缸采用高標(biāo)號經(jīng)磨削加工的鑄鐵制造，具有防腐蝕、無污染、熱效率高、耗能少等特點(diǎn)；（2）本機(jī)采用蒸汽加熱，熱量由筒內(nèi)壁傳到筒外壁，再穿過料膜，無烘干介質(zhì)帶走的熱損失，因而熱利用率高、耗能少，一般能達(dá)到70%以上；（3）本機(jī)設(shè)計(jì)有預(yù)熱原料倉，利用了蒸汽液化水的余熱，節(jié)省了能源，又能將烘干的效率提高20%左右；（4）本機(jī)采用低溫、快速干燥工藝和設(shè)備，干燥時間不超過15s，以保證微生物酵母泥被干燥成為微生物酵母粉后，微生物酵母菌的生物活性大于98.8%；（5）本機(jī)可根據(jù)物料特性迅速調(diào)整物料的干燥溫度及干燥時間，以保證系統(tǒng)的干燥強(qiáng)度能達(dá)到50kg H2O/（h·m?）以上；（6）干燥后物料的含水率由90%降至9%以下，方便運(yùn)輸和儲存；（7）本機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、操作簡單、維修簡便等特點(diǎn)。

5 酵母烘干機(jī)的技術(shù)參數(shù)

酵母烘干機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

6 本項(xiàng)目研發(fā)過程中所獲榮譽(yù)

第一，本項(xiàng)目系統(tǒng)被河南省科學(xué)技術(shù)廳鑒定為河南省科學(xué)技術(shù)成果，成果編號為9412010Y1745。

第二，本項(xiàng)目成果被河南省科學(xué)技術(shù)廳列為河南省成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號為122201310001。

第三，本項(xiàng)目系統(tǒng)研發(fā)和改進(jìn)中申請并獲得授權(quán)多達(dá)14項(xiàng)國家實(shí)用新型專利，如下：（1）啤酒酵母干燥機(jī)，專利號ZL 200920090842.5；（2）一種酵母烘干機(jī)落料收集裝置，ZL 201320247514.1；（3）酵母干燥機(jī)用預(yù)熱原料倉，ZL 201320798376.2；（4）一種冷凝水控制旁通酵母干燥機(jī)，ZL 201320798385.1；（5）酵母烘干機(jī)用排氣凈化裝置，ZL 201320798474.6；（6）酵母干燥機(jī)用濕式除塵器，ZL 201320798517.0；（7）一種帶有泠凝水控制系統(tǒng)的酵母干燥機(jī)，ZL 201320798573.4；（8）一種酵母干燥機(jī)冷凝水回水裝置，ZL 201320766976.0；（9）一種酵母干燥機(jī)冷凝水回水自動清理裝置，ZL 201320767102.7；（10）帶有布料裝置的酵母烘干機(jī)，ZL 201320767237.3；（11）酵母干燥機(jī)給料控制系統(tǒng)，ZL 201320767271.0；（12）適用于酵母干燥機(jī)的原料倉裝置，ZL 201520022671.8；（13）一種酵母干燥系統(tǒng)，ZL 201520660649.6；（14）一種適用于酵母干燥機(jī)的料液倉，ZL 201520686274.0。

7 部分工業(yè)應(yīng)用實(shí)例

第一，濟(jì)南正青飼料有限公司是一家主營啤酒糟、酵母的公司，該公司于2015年2月采購了我公司一套JHD2030型酵母烘干系統(tǒng)，實(shí)際安裝地點(diǎn)為陜西寶雞，經(jīng)過調(diào)試，實(shí)際產(chǎn)能達(dá)到110～120kg/h，完全滿足了客戶的要求，給客戶創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

第二，廣東東洋洛克公司于2013年9月采購了我公司兩套高配置全不銹鋼的JHD2030型酵母烘干系統(tǒng)，然后出口到柬埔寨，經(jīng)過調(diào)試，實(shí)際產(chǎn)能達(dá)到110～120kg/h，至今仍然正常生產(chǎn)，客戶非常滿意。

近幾年來，我公司的酵母烘干系統(tǒng)已經(jīng)搶占全國各地的市場，并且已出口到越南、馬達(dá)加斯加、菲律賓等國家和地區(qū)。具體的設(shè)備現(xiàn)場照片以及生產(chǎn)視頻已經(jīng)上傳到我公司網(wǎng)站，歡迎廣大讀者及客商垂詢。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘永康，等.現(xiàn)代干燥技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出 版社，2006.

[2] 胡憶溈，等.化工設(shè)備與機(jī)器[M].北京：化學(xué)工業(yè) 出版社，2009.

作者簡介：羅剛銀（1982-），男，重慶人，供職于鄭州鼎力新能源技術(shù)有限公司，研究方向：各類高濕物料的烘干設(shè)備及生產(chǎn)工藝。

（責(zé)任編輯：蔣建華）