年产50吨大豆异黄酮生产线的设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义：

大豆是目前最为传统的食品之一，其营养成分和生物活性一直是科学家们研究的重点。近些年来国内外发表的关于大豆的文献中，近一半是关于大豆异黄酮的，这充分说明了大豆异黄酮的重要性。许多研究证实：大豆异黄酮有弱雌性激素活性，作为一种植物性雌激素，具有类雌激素和抗雌激素双重作用。而且具有较好的天然抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性的生物效能，长期食用能有效预防和抑制白血病、多种癌症、妇女更年期综合症等多种疾病的发生。以大豆异黄酮为原料，生产高异黄酮的保健食品，成为了如今食品行业的热点。因此，了解大豆异黄酮的生理功效及其提纯技术显得尤为重要。本设计通过查阅文献，综合实验室对大豆异黄酮的提取方法，设计出一条经济高效的、适用于工厂化生产的大豆异黄酮生产流水线，为生产大豆异黄酮保健食品提供原料。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

通过查阅文献，总结国内外已有的大豆异黄酮提取方法，从中选取适合于工厂生产的方法，根据实际情况加以调整，设计出一条年产50吨的大豆异黄酮生产线，实现大豆的综合利用，充分利用大豆异黄酮的生物活性，为研发大豆异黄酮保健品和功能食品提供原料。同时，根据食品工厂设计有关的专业知识，确定工厂选址、总平面布置图、水电气管路图、车间平面图及设备流程图等信息，为工厂实际投放应用奠定基础。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

本课题主要以查阅国内外相关资料和文献为主，同时结合工厂参观和咨询专业人员及导师，在资料收集的基础上进行大豆异黄酮生产工厂的设计工作。采用cad软件根据设计的工业生产线绘制单机设备图、总平面布置图、水电气管路图、车间平面图及设备流程图等。

4. 研究创新点

目前提取大豆异黄酮的方法主要有溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法等。这些提取方法较成熟,但也有一定的缺陷,如有机溶剂消耗量大,提取时间长,回收率低等。最主要的缺点是这些方法都选择有机溶剂作为提取剂,有机溶剂有潜在的不安全因素。因此,有必要探索一种快速、高效、绿色、简便、低耗的提取方法。

亚临界水提取法是目前研究的热点技术之一。水是一种不易燃、无毒、易于得到、环境友好的溶剂。由于水的极性较高,很难溶解非极性或低极性的有机化合物,如大豆异黄酮就基本不溶于水,因此作为分析提取溶剂很少受到关注。亚临界水也称之为高

温水、超加热水或热液态水,是指在一定压力下,将水加热到100e以上临界温度374e以下的高温,水体仍然保持在液体的状态研究表明,亚临界流体物理、化学特性的改变主要源于介电常数的改变。水在250e时介电常数为27,介于常温常压下乙醇(介电常数24)和甲醇(介电常数33)之间,这表明通过对亚临界水温度的控制可以改变水的极性、表面张力和黏度,从而提高其对中极性和非极性有机物的溶解能力,提高大豆异黄酮在亚临界水中的溶解度。亚临界水提取法是近十几年来发展起来的新型绿色提取技术,并且已有国外文献对亚临界水法提取高温脱脂豆粕中的大豆异黄酮进行了初步研究，因此有望大规模应用于大豆异黄酮的工业化生产中。

5. 研究计划与进展

2020年2月16日至3月15日，即中期检查前，拟完成工艺设计部分，并准备中期答辩，该部分的工作包括：

（1）2月16日至17日，进行大豆异黄酮生产工厂产品方案的确定以及班产量的确定；

（2）2月18日至25日，进行大豆异黄酮生产工艺流程的确定，包括确定生产线数目、确定生产线自动化程度和设计工艺设备流程图；