酵母烘干设备的技术研究及应用

摘要：文章所述项目研发的是新型微生物酵母粉干燥系统，其主要应用领域为食品和发酵业以及其他相关的领域。项目的研究内容是为啤酒生产中产生的废酵母泥设计一种回收利用的方法、工艺、设备，从而避免因废酵母泥无法回收利用而作为工业废水排放，导致的水体污染及资源浪费等问题。

关键词：微生物酵母粉干燥系统；烘干设备；工作原理；生产工艺；食品业；发酵业 文献标识码：A

中图分类号：TS201 文章编号：1009-2374（2016）33-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.015

1 概述

啤酒发酵过程中，会有大量废酵母泥产生，以前啤酒厂把生产过程中产生的大量的酵母废液直接排放掉，活性极强的单细胞酵母在排放以后对环境造成了极大的污染。微生物酵母泥是一种泥浆状混合物，营养丰富，可以以此作为原料制作各类饲料或生物肥料所必须的添加剂，因此其具有很高的经济价值。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%，干燥过程中，酵母泥的物料温度不得超过80℃、干燥时间不得超过1分钟等诸多苛刻技术，普通工艺及设备很难保证。

2 酵母烘干机工作原理

本项目系统的干燥原理是物料以薄膜状态覆盖在回转烘缸的表面，在回转烘缸内部通入蒸汽，加热烘缸工作面，一般加热至90℃左右，使热量传导至料膜，并按“索莱效应”，引起料膜内湿分向外转移，当料膜外表面的蒸汽压力超过环境空气中蒸汽分压时，则产生蒸汽和扩散作用，达到干燥目的。干燥系统中的圆柱状烘缸是一种内加热传导型转动干燥设备，其旋转的烘缸（滚筒）是一外表面经过加工、表面光洁度极高的金属空心圆筒，在传动装置（大小齿轮传动）的驱动下，烘缸绕轴向转动。浆料在预热槽内进行预热，预热到50℃左右，通过给料控制系统输入烘缸下部浸料槽内，烘缸浸入60～80mm，旋转的烘缸外表面便沾涂上一层浆料（即薄膜厚度），物料随烘缸一起转动，当转到限位装置时，通过限料管使黏附的物料层厚度均匀，保证物料最终的干燥状态均匀。烘缸内通入蒸汽压力为0.25～0.3MPa，在转动过程中，料浆在烘缸外壁被加热，水分汽化后由引风机排出。烘缸转动一周，物料完成烘干，结片物料在烘缸外壁由刮刀完成卸料，落到出料口收集。

3 酵母烘干机主要结构和性能

各主要部件性能：预热原料仓分内外两层，从烘缸内部被排出来的90℃～100℃的液化水通过夹层内部，加热夹层外部的原料，被预热后温度到50℃左右的酵母液通过连接管进入浸料装置进行烘干，这样既利用了蒸汽液化水的余热，节省了能源，又能大大提高烘干的效率。烘缸采用的材料为HT200，由缸体和两端的缸盖组成，在制造质量上要求不许有穿透和过大的砂眼，必须经过耐压测试且达到相关压力要求，烘缸外表面需经过磨光和内表面镟光，使整个烘缸壁保持厚薄一致，以保证整个烘缸的安全、平衡和各处传热均匀。本机的限料装置，限位采用无缝钢管，两端用轴承支撑，通过调节顶丝的松紧程度来调整好钢管和烘缸壁的间隙即可达到限制料层厚度的效果，简单实用。本机的刮削装置采用重型刀架和分段式刀片组成，避免因局部磨损或缺损儿更换整个刀片，有利于调整及更换，刀片采用耐磨锰钢材料，使用寿命长，并省去磨刀程序及系统。整个装置采用全液压控制，由手动油泵对刮削装置的刮削压紧力度进行调整，极其方便快捷，可根据生产现场实际情况随时调整压紧力度。本机浸料装置采用倾斜结构，便于进料和清理内部余料，不至于因设备结构性问题积料，而导致储存箱体内残余物料的变质、腐烂。本机设计有轴流风机和不锈钢材料排风罩，以加快圆柱形烘缸表面的气流速度，快速干燥物料的同时，使用寿命长，不易腐蚀。因物料在被刮削装置刮下时呈大片状，不利于物料的输送及粉碎进料，系统出料部分采用打散输送装置，使烘干后的物料在输送过程中被切割成小块，利于粉碎。

4 酵母烘干机的特点

（1）本机与物料接触部件的烘缸采用高标号经磨削加工的铸铁制造，具有防腐蚀、无污染、热效率高、耗能少等特点；（2）本机采用蒸汽加热，热量由筒内壁传到筒外壁，再穿过料膜，无烘干介质带走的热损失，因而热利用率高、耗能少，一般能达到70%以上；（3）本机设计有预热原料仓，利用了蒸汽液化水的余热，节省了能源，又能将烘干的效率提高20%左右；（4）本机采用低温、快速干燥工艺和设备，干燥时间不超过15s，以保证微生物酵母泥被干燥成为微生物酵母粉后，微生物酵母菌的生物活性大于98.8%；（5）本机可根据物料特性迅速调整物料的干燥温度及干燥时间，以保证系统的干燥强度能达到50kg H2O/（h·m?）以上；（6）干燥后物料的含水率由90%降至9%以下，方便运输和储存；（7）本机具有结构紧凑、占地少、操作简单、维修简便等特点。

5 酵母烘干机的技术参数

酵母烘干机的技术参数如表1所示。

6 本项目研发过程中所获荣誉

第一，本项目系统被河南省科学技术厅鉴定为河南省科学技术成果，成果编号为9412010Y1745。

第二，本项目成果被河南省科学技术厅列为河南省成果转化计划项目，项目编号为122201310001。

第三，本项目系统研发和改进中申请并获得授权多达14项国家实用新型专利，如下：（1）啤酒酵母干燥机，专利号ZL 200920090842.5；（2）一种酵母烘干机落料收集装置，ZL 201320247514.1；（3）酵母干燥机用预热原料仓，ZL 201320798376.2；（4）一种冷凝水控制旁通酵母干燥机，ZL 201320798385.1；（5）酵母烘干机用排气净化装置，ZL 201320798474.6；（6）酵母干燥机用湿式除尘器，ZL 201320798517.0；（7）一种带有泠凝水控制系统的酵母干燥机，ZL 201320798573.4；（8）一种酵母干燥机冷凝水回水装置，ZL 201320766976.0；（9）一种酵母干燥机冷凝水回水自动清理装置，ZL 201320767102.7；（10）带有布料装置的酵母烘干机，ZL 201320767237.3；（11）酵母干燥机给料控制系统，ZL 201320767271.0；（12）适用于酵母干燥机的原料仓装置，ZL 201520022671.8；（13）一种酵母干燥系统，ZL 201520660649.6；（14）一种适用于酵母干燥机的料液仓，ZL 201520686274.0。

7 部分工业应用实例

第一，济南正青饲料有限公司是一家主营啤酒糟、酵母的公司，该公司于2015年2月采购了我公司一套JHD2030型酵母烘干系统，实际安装地点为陕西宝鸡，经过调试，实际产能达到110～120kg/h，完全满足了客户的要求，给客户创造了可观的经济效益。

第二，广东东洋洛克公司于2013年9月采购了我公司两套高配置全不锈钢的JHD2030型酵母烘干系统，然后出口到柬埔寨，经过调试，实际产能达到110～120kg/h，至今仍然正常生产，客户非常满意。

近几年来，我公司的酵母烘干系统已经抢占全国各地的市场，并且已出口到越南、马达加斯加、菲律宾等国家和地区。具体的设备现场照片以及生产视频已经上传到我公司网站，欢迎广大读者及客商垂询。

参考文献

[1] 潘永康，等.现代干燥技术[M].北京：化学工业出 版社，2006.

[2] 胡忆沩，等.化工设备与机器[M].北京：化学工业 出版社，2009.

作者简介：罗刚银（1982-），男，重庆人，供职于郑州鼎力新能源技术有限公司，研究方向：各类高湿物料的烘干设备及生产工艺。

（责任编辑：蒋建华）