生物工程

3) 冻干制品具有多孔结构，因而有理想的速溶性和快速复水性。干燥过程中，

物料中溶于水的溶质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料水分向表面

转移而将无机盐和其他有效成分带到物料表面，产生表面硬化现象。

4) 冷冻干燥脱水彻底(一般低于2%-5%)，质量轻，产品保存期长，若采用真

空密封包装，常温下即可运输、保存，十分简便。

但冷冻干燥需要昂贵的专用设备，干燥周期长，能耗较大，产量小，加工

成本高。

冷冻干燥流程：冷冻干燥过程分为两个阶段，第一阶段，在低于熔点的温

度下，使物料中的固态水分直接升华，大约有98%-99%的水分在这一阶段除去。

第二阶段中，将物料温度逐渐升高甚至高于室温，使水分汽化除去，此时水分

可以减少到0.5%。冷东干燥系统主要有4部分组成，即冷冻装置、真空装置、

水汽去除装置和加热部分，用于生物制品的了扭动干燥流程见带控制点饿工艺

流程图。预冷冻和干燥均在一个箱内完成。带干燥的物料放入干燥室内，开动

预冷用冷冻机对物料进行冷冻，随之开启冷凝器和真空装置，实现升华干燥操

作。加热器以作冷凝器内化霜之用。第一阶段升华干燥结束后，开启油加热循

环泵对干燥室加热升温，使之汽化排除剩余的水分。

3初始设计条件与基本物性数据

3.1 碱性蛋白酶发酵工艺技术指标

指标名称 单位 指标数

生产规模 t/a 1000

生产方法 深成液态发酵

年生产天数 d/a 300

产品日产量 t/a 3.4

产品质量 比活力（U/g） 50万

倒罐率 % 1.0

发酵周期 h 36

发酵液酶活力 U/ml 18000

碱性蛋白酶提取率 % 85

冷冻干燥酶收率 % 80

平均总收率率 % 68

3.2 工艺参数与基本物性数据的选取

3.2.1 工艺参数

碱性蛋白酶比活力比活力为50万U/g，生产周期为36h，发酵温度为37℃，

溶氧为0.03-0.04MPa。

3.2.2基本物性数据的选取

在低温下油或油脂的平均热容在2.05-2.51kJ/(kg·℃)，随着温度升高比热将

增加。

4物料衡算