优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试 本文简介：
1.四川省科技成果转化项目（专项）可行性研究报告???项目名称：优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试单位名称：???四川省万马机械制造有限公司???????推荐单位：??????**县科技局????????????编写时间：???2011??年???3??月??30?日???????四川省科学技术
优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试 本文内容：
1.
四川省科技成果转化项目（专项）
可行性研究报告
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项目名称：优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试
单位名称：???
四川省万马机械制造有限公司??
?????
推荐单位：??????
**县科技局???????????
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编写时间：???
2011??
年???
3??
月??
30?
日
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四川省科学技术厅
二O一一年三月
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一、国内外技术现状及技术比较优势
（一）国内外技术现状
1、发展现状
日本对魔芋加工设备的研制始于20世纪60年代，到70年代中后期，已解决了魔芋机械化加工过程中的许多难题，技术及设备已很成熟。此时我国还一直沿用土炕烘烤芋角，加工出的精粉品质差，二氧化硫含量超标，其商品精粉价值低，造成魔芋资源的极大浪费。80年代后期由于国际市场对魔芋精粉的需求量迅速增加，作为魔芋资源大国，却因加工方式落后而无法满足国际市场的质量需求，当时许多魔芋加工企业进口了日本的该类成套设备，许多高等院校和科研院所展开对魔芋加工的基础研究，先后研制了地热管道辐射热干燥法、隧道干燥法、真空干燥法、微波干燥法、振动流化床干燥法、振动流化床加网带干燥法等。我院对魔芋加工设备的研制始于90年代初期，其研制水平一直处于国内领先地位，先后研制了魔芋精粉湿法加工工艺及设备、魔芋精粉干法加工工艺及设备，上世纪90年代中期研制的MGF12型魔芋精粉干法加工成套设备获四川省科技进步三等奖。2000年至今，我院在进一步消化吸收日本同类设备的基础上，全面改进设计了MGF系列魔芋加工成套设备，优化了余热风循环利用、自动提升供料及切片机自动料位恒定控制系统，提高了设备的加工产量和被加工产品的质量，使设备的技术性能及可靠性完全达到日本同类设备水平，并把热源燃料由油改为煤，降低使用成本，符合我国山区燃料实情，得到了行业内用户的普遍认可及赞扬。
2、存在的主要问题
（1）生产方式落后，产品质量差
由于魔芋主产地多为贫困山区与丘**地带，受自身经济条件制约，投资设备困难大，目前仍有80%的企业沿用传统的土烤法加工精粉，加工出的精粉品质差，单位产品耗能高，工人劳动条件差，二氧化硫及杂质含量超标，粘度低，造成精粉出口受限，严重影响了产品在国际市场上的竞争能力。
（2）机械化加工装备落后，自动化程度低
目前国内魔芋加工技术及设备仍处于发展阶段，技术不成熟，产品未定型，设备花样品种多，虽都能加工魔芋，但均存在一些致命弱点。地热管道辐射热干燥法和隧道干燥法属静态干燥，加工的芋片干湿不均匀，烤不过芯或过干发黄现象经常发生，工人劳动强度大，卫生条件差，且烘烤时间长，产品质量不稳定；真空干燥法和微波干燥法，加工的芋片品质虽好，但使用成本太高，企业承受不了；振动流化床干燥法和振动流化床加网带干燥法，干燥的产品质量虽好但设备投资太大，而且热利用率较低。
（3）技术创新和设备更新速度慢，发展后劲不足
农产品加工设备研制及生产厂家面对的农户经济实力弱，行业利润普遍较低，无能力投入新技术及新产品开发，以致于技术及设备更新速度慢，许多用户一直沿用传统落后生产方式或设备，加工的精粉产品特级率平均不到80%，这不利于魔芋产业的健康发展。
?
3、发展趋势
目前魔芋土烤法加工依然占据绝大部分市场份额，随着国际市场对精粉品质要求提高及市场竞争加剧，渴望使用性能优越设备的用户越来越多，机械化加工必将完全取代土烤法加工。随着绿色农业和魔芋产业的发展，魔芋加工将向规模化、高效化、规范化和洁净化方向迈进，魔芋加工成套设备向环保节能化、自动化、标准系列化方向发展是必然趋势。
（二）本项目的工艺及设备与国内外同类技术的比较优势
1、与日本同类设备比较：日本设备干燥热源燃料为重油，不符合我国山区农村燃料实情，且使用成本约高3倍，且进口设备关税重，运费高。我院在消化吸收日本设备时，将干燥热源燃料由油改为煤，成套设备售价仅为日本同产量设备的1/3。
2、与国内同类产品比较：本项目设备在消化吸收日本魔芋加工技术及设备的基础上，经多次改进设计而成，既吸收了日本设备的先进之处，又针对我国实情设计。主要优点如下：改传统的多级干燥为一级干燥，利用余热风循环利用技术增大干燥风速风量，大幅度提高干燥强度，使设备体积变小而产量增加，设备的制造成本和售价大幅降低；采用网带行走速度与切片机刀速无级可调，其加工能力更容易相互匹配，杜绝了物料在干燥过程中的堵塞与空载现象发生，实现匀速稳定加工，保障产品质量；采用切片机自动上料及物料恒量控制系统，使切片厚薄均匀，耗损少，产品收成率高；设备配套简捷，维修方便，故障率低；设备布置紧凑，占地面积少，降低企业的基建投资费用。本项目产品与国内同类产品性能比较见表
1。
表1?
本项目产品与国内外同类设备进行比较
指
标
?
设
备
每10万元设备投资的加工能力（吨鲜芋/日）
能源费/加工
吨鲜芋（元）
特级粉率
（%）
?
每日实际产量（吨鲜芋）
说??
明
MGF型系列
设备
3.4
108
≥
95
5～16
MGF设备已系列化
日本类似设备
1.0～1.2
290（烧油）
92～95
11～13
国内类似设备
2.7
162
80
15
?
二、工作基础及创新性
（一）工作基础
魔芋是出产于我国西部山区的特种农经作物，其经济价值很高，市场需求量大，种植及加工魔芋对增加山区农民的收入效果显著。项目承担单位自成立以来，即非常重视农产品加工设备的研制开发，主要生产销售农产品加工机械、耕整地机械和黑色金属加工等，产品涉及农业机械的4大类10种型号86个品种，年生产能力达10万台(套)，拥有厂区面积17334m2，包括车床、铣床、钻床、锯床、拉床、冲床在内生产设备120台（套）,检验设备80余台（套），成套加工设备2套，现有在职职工128人，专业技术人员65人，配套的合格供应商48家。企业下设金加工车间、铸造车间、辊筒车间，各车间能独立完成上级下达的各项工作。
该项目技术依托单位于二十年前就已经开发出淀粉加工成套设备（获农业部科技进步奖），薯类淀粉加工成套设备（获四川省科技进步奖），汤元粉加工成套设备，以及蕉藕粉加工成套设备的基础上，研制了第一代无机湿法魔芋精粉加工技术与设备，但由于采用了四硼酸钠作为阻溶剂很快被食品行业淘汰，90年代初，继而着手换代产品—干法魔芋精粉加工技术与成套设备的研究，之后又消化吸收日本同类干法设备，研制出了目前国内技术领先、市场占有率最高的MGF12型魔芋精粉加工技术及成套设备（获四川省科技进步三等奖），在国内各魔芋产区推广应用数百套。由于精粉客户要求的变化，在设备用户的委托下，2007年该院改进设计了
“优质魔芋精粉加工工艺及成套设备”中试生产线并投产运行，为本项目的实施奠定了技术基础。
（二）创新性
本项目采用机械清洗去皮、提升、切片与多层变速网带干燥连续作业，使芋片在干燥过程中逐渐堆厚，采用超大风量余热风循环利用的热风干燥方式（日本目前技术），把干燥机余热风与热源送进的高温热风混配后作为干燥机的热风输入，加大机内风量风速，混配余热风后对手烧热风炉风温波动有滤波作用，使进入干燥机的风温更加稳定，确保芋片及精粉的特级品率，大幅提高干燥机的干燥强度及热利用率，降低煤的消耗，缩小设备体积，从而提高成套设备的性价比，降低制造成本及售价，满足山区农村购买力。
工艺路线：
鲜芋→初清理→清洗、去皮→精清理→提升→切片→钝化干燥→干片分选→粉碎、分离→筛分→优质魔芋精粉→包装入库
本项目的创新点主要表现在以下几个方面:
1、工艺创新
（1）采用超大风量中温钝化杀酶，缩短芋片在干燥过程中的氧化时间，抑制芋片氧化褐变，提高芋片特级品率。
（2）采用余热风循环利用滚动干燥，加大机内风速风量，提高干燥强度及热利用率，降低能耗。
（3）采用切片机料位自动控制，提高切片成片率。
2、技术创新
（1）首创将干燥机余热风与热源送进的高温热风混配使用，降低风温波动，既提高干燥品质又达到节能降耗目的。
（2）网带行走速度与切片机刀速无级可调，杜绝了物料在干燥过程中的堵塞与空载状况发生，实现芋片匀速干燥，进一步提高产品质量。
（3）提高了关键环节的自动控制水平。采用热风恒温自控系统，减小热风炉的输出风温波动；各工序之间加工能力自动匹配控制系统，避免物料流的堵塞及断流现象发生；切片机自动上料及物料恒量控制系统，降低切片机料斗内料位变化及切片刀板上压力变化，达到切片厚薄均匀，碎渣少，成片率高的目的。
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3、产品结构创新
???
本项目产品改传统的多级干燥为一级干燥，大幅降低设备体积、制造成本及售价；采用大风量滚动循环强力干燥技术，使设备体积变小而产量增加。成套设备由四大系统组成：①清洗去皮系统：泥沙浸泡机及清洗去皮机；②提升与切片系统：提升机、切片机及电控柜；③干燥系统：变速网带干燥主机、余热风循环混配装置、排湿装置、出料装置及电控柜；
④热源系统：热风炉、成套风机及电控柜；四大系统有效协作，形成一条高效自动流水作业线。
4、产品品质提高
较传统工艺及设备比，该成套设备加工的魔芋片及精粉，产品品质大幅提高，特级品率达95%以上。
5、节能降耗
??
余热风与热源送进的高温热风混配后反复利用，使排湿空气的湿度加大但不饱和，可大大提高热利用率，节省煤的消耗，降低产品的生产成本。
三、项目主要目标及内容
（一）主要目标
1、熟化目标：建设优质魔芋精粉干法加工生产线一条，为广大魔芋产区提供先进实用的魔芋精粉加工的示范样板。项目完成后，在技术上达到国内领先水平，技术及图纸资料齐全，内容完整，能够指导生产。项目产品能够批量生产，实现产业化经营。
2、经济目标：项目执行期（2年）内，计划投资1100万元，建设5个魔芋精粉干法加工中试示范基地，累计处理鲜魔芋7500吨，生产优质魔芋精粉500吨，实现销售收入2750万元，企业创利税300万元，新增就业100人以上。
3、主要技术经济性能指标（单套设备）
（1）生产能力：≥15吨/日（24小时）;
（2）精粉质量:
符合国家标准且特级品率达到95%以上；
（3）电耗：≤
45kw.h/
h
(装机容量：≤
68kw)
（4）煤耗：≤
90kg（标煤）/h;
（5）水耗：≤
0.5m3
/h;
（6）可靠性：成套设备运行3000小时无故障。
（二）主要内容
1、解决的关键技术
（1）优化干燥机余热风循环利用技术
该项目产品的干燥机将采用余热风循环利用技术（属干燥机内循环），增大机内风量、风速，大大提高干燥强度，热利用率大幅提高，煤耗降低；使干燥机产量增大（与同型号、同价格的无循环风系统的干燥机比）；若在同等产量条件下，由于风量增大风温可降低（低温大风量）；且余热风循环混合后对热风炉送进的高温热风温度波动有较好滤波效果，因此进入干燥机内的风温低而稳定，芋片很少过干而发黄，确保了芋片的特级品率，通过技术及设备的优化设计，在保证排出干燥机的湿空气不饱和结露的前提下，尽量增**热风的循环量及排湿空气的湿度，达到干燥机热利用率最高、充分节能目的。
（2）改进设计切片机
鲜魔芋脆性大，小碎渣很快膨化及褐变成黑色胶糊状，粘连设备及物料相互粘连，给后续芋片的稳定干燥造成困难，很难保证被干物料色泽及水分的一致性，采用往复式低速（宽幅）切片机，其刀速极低、碎渣少、切片精确、片厚均匀、片形一致，能大幅提高芋片的干燥品质，所有用户对改进提升后的切片机效果都非常满意。
（3）优化自动上料及切片料位自动恒定控制系统
魔芋切片机料斗内料位高低的变化会引起切片刀板上的压力变化，从而引起切片厚薄及碎渣多少的变化。为了达到切片厚薄均匀，碎渣少，成片率高之目的，设计“切片机料斗料位自动恒定”控制系统。切片机工作时，料斗内的料位要连续下降，传统方式为人工观察料斗内料位变化、需要加料时人工上料。这种方式要求工人有很强的责任心，实际生产中料位变化非常大，经常出现不是物料充满整个料斗就是缺料的状况，很难切出高质量的芋片。实现切片机自动上料及料位自动恒定控制系统后，解决了此技术难题，且节省1名操作工人，该系统经技术提升后其控制功能好、可靠性高。
（4）热风炉烟气除尘系统优化设计
项目产品原配有烟气旋风除尘系统，随着国家对环保的严格要求及用户的迫切需要，项目组将对热风炉烟气除尘系统进行提升设计，在旋风除尘器基础上增添了水沫除尘、滤带式烟尘除尘器等先进除尘设备，达到了国家《锅炉大气污染物排放标准》(GWPB3-1999)
一类地区林格曼黑度Ⅰ级要求，基本能满足不同环保要求地区的设备使用。
（5）产品系列化设计
该项目实施前只有MGF12型一种规格，项目执行期间将补充设计MGF14、
MGF7、
MGF5三种规格机型的图纸，并进行试制、试验及推广应用工作，该四个规格的机型将能基本满足市场上不同规模客户的需要。
2、设备加工工艺、工装、技术文件的优化
（1）制作部分专用工装
为了保证产品的加工质量，提高加工工效，节约加工耗材，部分零部件的加工及装配采用专用工装及模具，如走网链条的链板制作了冲压模具，链条滚子制作了冷墩模具，托条头制作了锻打模具，同时制作了各种钻模、组焊模、铸件翻砂模等专用模具。
（2）制（修）订了设备制作、安装、调试、检验等技术规程
除改进设计、完善了产品图纸外，同时编写产品使用说明书，产品制作、安装、调试、检验等技术规程。
3、优质魔芋精粉干法中试生产基地的建设
?????
在四川万马机械制造有限公司组织协调下，建设优质魔芋精粉干法加工中试生产基地5个，年处理鲜魔芋7500吨，生产优质魔芋精粉500吨，实现销售收入2750万元，企业创利税300万元，新增就业100人以上。
4、推广应用网络建设
对产品推广作了宣传网页；长期在《中国魔芋通讯》、《四川农机》等杂质上做了宣传广告，目前我院是中国园艺学会魔芋协**事及优秀会员单位，制作了《中国魔芋生产企业通讯录》，长期参加了行业举行的各类会议，在国内各魔芋主产区均建有成套设备应用示范样板，其示范辐射作用效果明显，初步建起了该技术及设备的国内推广应用网络，通过本项目的实施，将进一步提升设备的生产能力和可靠性，使得该技术及设备得到更为广泛的应用，造福魔芋产区。
四、投资预算和执行计划
（一）投资预算
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表2?
投资预算表???????????
单位：万元
序号
预算科目名称
合计
财政科技经费
自筹经费1
一、经费支出
1100
100
1000
2
1、设备费
235
15
220
3
（1）购置设备费
90
15
75
4
（2）试制设备费
130
0
130
5
（3）设备改造与租赁费
15
0
15
6
2、材料费
590
65
525
7
3、测试化验加工费
30
2
28
8
4、燃料动力费
82
2
80
9
5、差旅费
15
5
10
10
6、会议费
8
3
5
11
7、国际合作与交流费
5
0
5
12
8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费
9
1
8
13
9、劳务费
80
0
80
14
10、专家咨询费
2
0
2
15
11、管理费
44
7
37
16
二、经费来源
1100
100
1000
17
1、申请市级财政科技经费资助
100
100
0
18
2、其他来源
1000
0
1000
19
（1）其他财政拨款
0
0
020
（2）单位自有货币资金
1000
0
1000
21
（3）其他资金
0
0
0
（二）执行计划
本项目计划执行时间为两年，其中项目申报准备期为2个月，项目建设期为4个月，项目投产销售期为18个月，项目验收阶段3个月穿插在项目投产销售期内。?
第一阶段：项目准备阶段（2011.5～2011.6）
本阶段用两个月时间完成准备工作。主要包括整理设备生产的图纸及技术文件；落实示范地点，着手基础设施的完善及改造；进行市场调研、收集资料、办理有关手续，完成配套设备的订购工作。
第二阶段：项目建设阶段（2011.7～2011.10）
1、完成魔芋提升机、清洗机、切片机、精粉机、热风炉的改进设计、制造工作。
2、完成魔芋网带式干燥机的优化设计、制造。
3、完成魔芋精粉加工成套设备的安装调试和中试生产基地的建设，包括土建、水、电、路等配套基础设施。
4、完成设备操作工人的技术培训及产前的其它准备工作。
本阶段结束后，应达到第二阶段目标。主要技术经济指标（单套设备）：
（1）生产能力：≥15吨/日（24小时）;
（2）精粉质量:
符合国家标准且特级品率达到95%以上；
（3）电耗：≤
45kw.h/
h
(装机容量：≤
68kw)；
（4）煤耗：≤
90kg（标煤）/h;
（5）水耗：≤
0.5m3
/h;
（6）可靠性：成套设备运行3000小时无故障。
第三阶段：项目投产销售阶段（2011.11～2013.4）
1、完善魔芋精粉加工生产工艺。
2、进行魔芋精粉的试生产。
3、对本项目技术及成套设备进行小范围推广应用。
本阶段结束后，应达到第三阶段目标要求，主要技术经济指标：
建设5个魔芋精粉干法加工中试示范基地，累计处理鲜魔芋7500吨，生产优质魔芋精粉500吨，实现销售收入2750万元，企业创利税300万元，新增就业100人以上。
第四阶段：项目检查验收阶段（2013.2～2013.4）
1、汇总及整理资料，撰写总结报告及其他技术文件。??????
2、试生产优质魔芋精粉。
3、项目总体验收。??
本阶段结束后，主要技术经济指标应达到总体目标要求。
五、推广应用方案
1、选择有代表性的魔芋产区，通过项目承担单位牵头，建立魔芋精粉加工生产示范基地。2011年建立10～15个示范点，在总结经验的基础上推广20～30套，2012～2013年在芋区推广80～100套。
2、申报农机推广鉴定，争取国家农机补贴购置资金支持。产品示范推广成功后，及时申报四川省农机推广鉴定，进入四川省乃至农业部农机购置补贴目录，进入政府资金补贴销售序列，争取更多的农机购置补贴资金为魔芋产业服务；通过示范区购机累加补贴的方式（即在农机补贴的基础上追加）在魔芋产区批量推广。
?3、扩大、完善销售服务网络，搞好售后服务。在项目技术支撑单位现有农机销售网络的基础上，进一步扩大销售服务网点，保证配件准确及时供应，做到维修方便快捷、及时周到。
?4、举办培训班，加强作业技能和生产管理培训，提高设备应用水平。根据各地的现有状况，有针对性地开展魔芋精粉加工应用技术培训，通过培训使芋农既掌握相关操作要领，维修保养技能，还要传授一定的经营管理知识，不断提高芋农素质和应用成套设备进行生产的技能水平。
5、加大宣传力度，加快推广。通过我单位销售网络、农科院、农机系统网络、专业培训、现场演示、广告、科技下乡等多种渠道、多种形式，进行宣传，扩大在省内外芋区的知名度，引导和扶持芋农运用本项目产品，使本项成果尽快转化为现时生产力，为魔芋产业服务。
六、经济社会效益
（一）经济效益
本项目在执行期内，项目承担单位可累计生产优质魔芋精粉500吨，实现销售收入2750万元，企业创利税300万元，新增就业100人以上。随着项目的推广，可大幅度提高我国魔芋精粉的出口数量。同时，本项目实施后，设备制造厂单套产品扣除生产成本后，可实现每套设备税前利润10万元。
（二）社会效益
本项目实施后，解决了芋农卖芋难的问题，解除了农户产业化规模种植的销售后顾之忧，在魔芋种植较多的地方还可由政府牵头搞股份制加工企业，激活农村经济，使农民得到更多实惠，稳定了农民种芋积极性，促进了农村经济发展。
本项目实施后，不仅大幅降低了魔芋精粉生产的劳动强度，还大大降低了生产过程中的煤耗量，为食品、医药、纺织等行业提供了大量优质魔芋精粉。
本项目实施后，使魔芋精粉的质量大幅度提高，可实现产业化生产经营，提高了该技术产品在国际市场上的竞争能力。
本项目的实施，在不同阶段均要使用部分工人或劳动力，项目生产线正式投产后，每条生产线将增加固定的就业工人20
人以上，原料的收集、产品销售也将增加就业机会，带动当地农民就业增收。
（三）生态效益
本项目实施后，降低了魔芋精粉生产对工厂周围环境的污染，有利于改善和保护农村生态环境，保障农民生存环境安全，维护农业生态平衡，加快我国新农村建设步伐。
综上所述，当前我国魔芋产业正处于迅速健康发展时期，魔芋精粉的生产正向规模化、集约化、产业化和标准化方向发展。本项目大幅度提高了魔芋精粉的质量，进一步提高了魔芋精粉产品的国际竞争力，有利于促进循环经济、农民增收和农村生态环境的可持续发展，具有极其显著的经济、社会和生态环境效益。
?
优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试 本文关键词：聚糖，魔芋，中试，干法，加工
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《
优质魔芋葡甘聚糖干法加工技术及设备中试》
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