中粮衡水公司的果糖生产工艺流程及其优化改进研究

【摘要】 目前我国国内的果糖生产企业中，大多采用双酶法液糖化、过滤、脱色、离子交换、色谱分离、蒸发等技术进行果糖生产，在果糖的工艺生产过程中，生产工艺的不确定因素多、工艺参数变量多，所以果糖生产需要在生产工艺技术和生产控制上不断改进和精益求精。中粮生化能源（衡水）有限公司是具有生产和销售功能的国有企业，主要产品是果糖，在国内市场主要供应可口可乐、百事可乐、乐百氏、哇哈哈等知名饮料企业，对果糖工厂的要求很严格，从果糖质量要求到生产工艺稳定，从原辅材料的选择到生产成本的要求，从生产技术到生产现场的洁净等都要求比较高。而且要在生产成本上要尽量降低，生产控制上要尽量自动化。传统的果糖生产的工艺流程已经使用了很多年，各种工艺指标控制上虽然差异不大，但是生产效率低、能耗高的状况一直存在，并且工人劳动强度大和人工成本高。本文是在这个背景下,对中粮衡水公司果糖生产工艺系统技术和管理改进进行深入研究，经过对工艺系统的研究和详细的可行性计算之后，对生产工艺系统的液糖化、过滤脱色、蒸发、离子交换等工序进行技术改进探讨，以使技术改进后其生产工艺系统运行稳定，在保证果糖的品质稳定的基础上，降低生产成本，提高生产控制水平。生产工艺系统运行的稳定、成熟、先进以及低生产成本，在一定程度上影响着企业的前途和命运，先进的生产工艺能够给企业带来良好的社会信誉和巨大的经济效益，在一定程度上提高了股东的投资回报率，同时，也对相关行业的工艺流程改进提供技术层面的经验具有一定必要性和现实意义。论文分为四部分：首先，本文通过对果糖产品的介绍，阐述了国内果糖产品的现状、市场的特征及社会效益，并对我国果糖产品进行了概述。由于果糖产品的市场主要是食品企业，主要饮料市场和食品市场，最终顾客是广大的消费者，果糖产品的经营不仅会为果糖运营企业带来经济效益，更重要的是，果糖产品使得饮料企业降低了生产成本，使上游企业——淀粉企业的产品（淀粉）增加了销售市场，更好地发挥社会功能。传统的果糖企业由于工艺技术的落后导致生产成本较高，给与企业带来的经济效益随着国际国内的市场竞争日益激烈变得越来越小，而经过技术革新和技术进步，可以使企业的生产更加稳定，控制更加成熟，降低生产成本，会促进果糖行业的稳定发展。其次，本文第一章以中粮生化能源（衡水）有限公司10万吨果糖生产线的实际数据为例进行实证分析和研究。阐述中粮生化能源（衡水）公司的情况、装置生产线的现状和工艺状况，分析在生产运营过程中存在的生产稳定和生产成本的生产工艺技术问题，以及在生产运营管理过程中存在的管理缺陷和装置控制操作缺陷。再次，论文第二章对中粮生化能源（衡水）有限公司的果糖产品的生产工艺流程和控制过程中存在的问题进行了研究和探讨。认为在当前的工艺流程与运行的适用性方面存在一定的问题；工艺设备的运行控制不稳定，机电仪设备运行故障的及时解决与工艺操作的配合尚有不融合的问题；另外，工艺管理和生产操作人员的技术水平以及管理水平亟待提高。最后，论文第四章分析了通过研究认为通过对工艺流程进行合理优化，合理配置工艺设备，优化控制，及时解决机电仪设备在运行过程中的故障，提高生产工艺管理人员的技术、管理意识和水平，从而可以较大幅度降低人工成本，提高生产收率，提高控制水平，降低生产成本，使工艺更加稳定，流程更加合理，提高经营收益。可以促进提高投资收益率，效益最大化。
 
【关键词】 果糖； 工艺流程； 控制； 改进；

第1章 绪 论

1.1研究的背景

近年来，果葡糖浆在国内的市场需求量在增加，应用领域也越来越多，随之增加的是对产品质量的要求。果糖清纯甜美，而让人感觉甜味比其他糖品消失的更快，用果糖配制的汽水、饮料，入口后给人一种清凉感，感觉舒适。作为食品和饮料配料的果糖越来越被饮料厂家重视。改用高果糖浆作为糖源的公司包括美国的可口可乐、百事可乐及七喜等。果糖是以双酶法的方式将淀粉糖液化，然后经异构酶的作用，将其中的一部分葡萄糖异构成果糖，由葡萄糖和果糖进行混合的一种糖浆，这种糖浆的甜度只接近普通蔗糖甜度的 95%，使之越来越受到人们的重视和欢迎。1.1.1果糖特性在常温下，果糖的流动性比较好，方便使用，以部分取代甚至全部取代在饮料和食品加工行业中使用的蔗糖。而且醇厚的风味更加明显，可以保持果汁饮料的香味。(1)在口感上，越冷越甜。(2)在风味上具有不掩盖性。以果葡糖浆作糖源，具有不掩盖对果汁或果肉型饮料风味特性的特点，可保持鲜艳的果肉色泽和果品本来就有的香味。因此，饮料行业的甜味剂选用此种糖源更为理想。(3)果糖渗透速度比较快，穿透细胞组织时非常快，有利于抑制食品表面微生物的生长；能保留果品的本来风味，有利于果脯、果酱等食品加工；能保持色泽鲜艳，透亮度好，还可防止表面翻砂干涸。(4)吸湿保潮性能好。用蔗糖制作的糕点时间长则会干枯变形。而采用果糖作甜味剂加工的糕点，存储时间长，能长时间保鲜，而且质地松软，可显著提高产品品位。

1.2 研究的问题和意义

由于可口可乐、百事可乐等知名饮料公司对果糖的需求越来越大，要求越来越高，果糖行业也针对产品质量的要求也随之提高，为达到这种目的，对生产果糖过程的工艺流程也有了更高的要求。在所有使用果糖产品的客户中，对产品质量要求最高的是可口可乐和百事可乐两大饮料公司。因此在满足国家标准的前提下，也要达到两乐对产品质量要求。通过研究现有果糖生产工艺技术，进行技术进步和改造创新，在工艺流程上进行优化设计，以保障产品质量。将淀粉转化为葡萄糖浆的生产工艺技术非常多，一般采用的方法包括酸法、酸酶法及全酶法等生产工艺技术。这几年，随着酶制剂工业的发展速度迅猛，国内先后进行引进技术、引进设备建设了包括无锡星达生物工程有限公司、无锡杰能科生物工程有限公司、天津诺维信等酶制剂生产厂家，酶制剂的生产水平、产品质量及品种有了较大幅度的提高和增加，同时也促进了淀粉糖及发酵行业的快速发展。酶法液化、酶法糖化、固定化异构酶异构是近年来果糖生产普遍采用的方法，具有利用率、专一性强、条件要求低等特点，为产品的纯度高、收率高奠定了前提。全酶法制糖工艺在国内外的先进企业中被普遍采用。果糖生产工艺大多采用双酶法制糖、固定化异构酶异构、色谱分离技术分离果糖的生产工艺。果糖生产工艺流程环节包括配料工序、液化工序、糖化工序、过滤工序、脱色工序、离子交换工序、异构工序、分离工序、脱色工序、离子交换工序、浓缩工序等。为随着生产技术的不断进步，高效过滤器以及高效节能蒸发器等生产设备的采用，为果糖生产装置的规模化生产提供了有利的保证。中粮衡水公司管理层及工程技术人员认识到工艺流程的改进是稳定生产，提高收率，降低生产成本的必经之路，也是果糖产品质量提高的重要途径，是摆在中粮衡水公司面前的重要课题，为此，本文在中粮衡水公司果糖生产工艺流程的基础上，对液糖化、过滤脱色、离子交换、蒸发浓缩等影响流程的控制工序进行了细致研究。1.2.2研究果糖生产工艺流程改进的目的和意义果糖生产的工艺流程在大的方面已经使用了很多年，流程基本都一致，在各种工艺指标控制上虽然差异不大，但是生产效率低、能耗高的状况一直存在，并且工人劳动强度和人工成本高。本文是在这个背景下,对果糖生产工艺系统技术和管理改进进行深入研究，经过对工艺系统的研究和详细的可行性计算之后，对生产工艺系统的液糖化、过滤脱色、蒸发、离子交换等工序进行技术改进探讨，以使技术改进后其生产工艺系统运行稳定，在稳定果糖的品质的前提下，提高了生产控制水平，降低了生产成本。

第2章 中粮衡水公司果糖生产工艺流程现状及存在的问题

2.1公司情况介绍

中粮衡水公司是中粮集团有限公司的下属公司，中粮集团是国资委管理的重点企业，自上世纪 1990 年连续被评为中国 500 强企业、被世界 500 强企业评选杂质美国《财富》连续选入、2003 年被授予农业产业化重点龙头企业、位居中国食品工业百强第一位，是中国进出口贸易农产品和食品产品时间最长、实力最具竞争力的企业。中粮集团公司从事的行业比较多包括贸易、食品加工、金融服务、酒店经营和地产开发等，在中国处于领先地位的行业包括红酒、食用油、面粉、啤酒原料（麦芽）、西红柿产品、印铁制罐、瓶盖等；被中国老百姓广泛喜爱的品牌有“长城”葡萄酒、“福临门”食用油、“金帝”巧克力、“黄中皇”绍兴酒等中粮生化能源（衡水）有限公司是中粮集团完善生物化工产业链布局，在河北省衡水市投资设立的果糖生产企业。工厂地址选在河北省衡水市贡家台车站南约 300 米处。公司于 2006 年 7 月成立，历经燃料乙醇项目、淀粉及结晶糖项目、果糖项目的筹建，在 2013 年 2 月正式开始果糖项目的土建施工，在 2013 年 9 月初投料试车，2013 年 5 月末转运营，全线投产，建成后完成中粮在华北地区的果糖产业的拼版布局。公司现有员工 141 人，按照中粮集团的要求设立了生产管理部门，专门的技术管理部门和质量与安全管理部门。该公司按照要求推行全面质量管理体系，通过了 QS 认证、可口可乐公司审核、蒙牛集团审核、统一集团审核、SGS 公司的现场认证审核（包括质量、食品安全、环境和职业健康安全四个管理体系）,顺利取得 ISO90001 和 FSSC22000 认证证书。

本文编号：8962