小黑腹石耳地衣生产基地的设计开题报告

 2022-01-17 10:01

全文总字数:3537字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

课题的意义、国内外研究进展、应用前景等(列出主要参考文献)

1.课题的意义

石耳不仅是一种营养丰富的食品,还是可以入药的药材。作为一种药材,石耳具有止渴祛痰、平喘消炎等功效。可以“明目益精”,能延年益寿。夏天吃石耳, 不但能消炎,还能防暑。同时,石耳又是一种营养价值较高的食品,煮熟后糯性较强,奇香可口,如果和肉作汤,则味道更美。现代医学分析,石耳营养价值极高,内含大量的肝糖、胶质、铁、磷、钙、多种维生素、石耳多糖、石耳酸及红粉岩酸等,是高蛋白滋阴润肺之补品[1]

目前国内外对石耳生产基地研究甚少。一方面,国内外主要在研究石耳的组分,还有石耳组分的功能等,例如石耳多糖。还有研究的是一些知名产地的石耳的特性等,例如庐山石耳。另一方面,国内外的食用菌生产基地的建立和运行较为成熟,但关于石耳的生产基地的设计并没有相关方案和先例[2]

总的来说,设计石耳生产基地,不仅能生产更多的石耳,而且也让石耳的生产基地得到发展。生产更多的石耳可以让人们食用和入药,对人们的身体有百利而无一害。发展石耳生产基地既能推动当地石耳产业,也能推动我国石耳产业的高速发展。

2.国内外研究进展

我国对于石耳的生产基地还未有发展,但对于石耳的同一种类香菇、黑木耳等食用菌的生产已有先例。中国是世界上认识和利用食用菌最具历史的国家,也是最大的食用菌生产国和消费国[3]。据联合国粮农组织和联合国商品贸易统计数据库统计,自2003年起,中国的食用菌产量一直占世界的60%以上,在近14年里,中国食用菌在国际市场的占比一直在25%小幅波动。在中国经济持续发展的今天,食用菌产值从2001年至今一直保持约占0.35%的GDP,成为了一个与GDP同时增长的产业[2]

目前,食用菌的栽培范围已扩展到全球。在亚洲以日本和我国为中心,在欧洲国、荷兰为中心,在美洲以美国为中心的世界食用菌生产体系己经形成五十年代,世界上只有15个国家栽培蘑菇等,而现在已有80多个国家了[4]。七十年代末全世界食用菌总产量在一百万吨左右,其中蘑菇占75%,香菇占14%,草菇占5%,平菇和黑木耳占6%,食用菌总产量现在早已超过一百万吨[5]

3.应用前景

我们从两个方面来看待石耳发展的应用前景。首先石耳有丰富的食用价值和药用价值,所以是市场上一种不可或缺的食材及药材。但是目前石耳的主要来源是我国天然生长的石耳,大量采摘这些天然石耳会破坏生态环境[6]。所以工业化生产培育石耳是一件一举两得的事。

另一方面,石耳生产基地在国内是第一次出现,没有任何的先例,而我对石耳生产基地的设计会让石耳产业开始进入正式的第一步[7]。之后,当石耳的生产基地真正建立并投入生产时,我国石耳产业便开始蓬勃发展[8]

参考文献:

[1]张雪. 石耳科真菌干旱耐受机制的蛋白质组学分析[D]. 哈尔滨工业大学, 2015

[2]魏江春.中国地衣学现状综述[J].菌物学报,2018,37(07):812-818

[3]付少彬. 石耳科地衣的分子系统学研究[D].河北大学, 2008

[4]周容,曹森,罗巅辉.7种不同产地石耳鉴定及其粗多糖抗氧化和抗炎作用研究[J].中国药学杂志,2018,53(19):1632-1637

[5]刘丹.石耳的化学成分及药理活性研究[D].吉林农业大学,2015

[6]Wang Y, Zhang Y, Shao J, et al. Study on the immunomodulatory activity of a novel polysaccharide from the lichen Umbilicaria Esculenta[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 121: 846-851

[7] Carbonero E, Smiderle F, Racher A, et al. Structure of two glucans and a galactofuranomannan from the lichen Umbilicaria mammulata[J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 63(1): 13-18

[8]郭守玉.几种石耳科地衣生物地理学关系的分子评估[A].中国菌物学会.2012年中国菌物学会学术年会会议摘要[C].中国菌物学会:中国菌物学会,2012:1

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

1.研究目标

对石耳生产基地进行初步设计,通过了解石耳的生活特性,比如适宜石耳生长的温度、湿度等因素进行石耳的培养;通过年产量计算生产基地所需面积、设备等条件,最后进行生产基地的初步设计。

2.研究内容

研究内容包括菌种及培养料的选择、生产工艺流程设计、栽培环境条件的控制、机械化生产设备选择、经济技术分析等。并通过 AutoCAD 软件,绘制厂区平面图、车间布置图、水电气管路图、主要单机设备图、设备局部图等。最后将文字与设计图纸进行整合,完成本次设计。

3.拟解决的关键问题

我国目前还没有任何的石耳地衣生产基地,只有一些常见食用菌,例如黑木耳、香菇、金针菇的生产基地。生产基地具有规模化、专业化、机械化、智能化等特点,它能够通过对环境的精准调控,实现周年生产,能提高产量,对推动我国石耳产业的发展有着积极作用。

除此之外,我国自然生长的黄山石耳、庐山石耳等因为遭到大量采摘和买卖,对当地的自然环境有很大的威胁和伤害。如果建立了石耳地衣生产基地,这些天然石耳就不会被伤害,也保护了当地的自然环境,对人类和大自然都有益。

综上所述,建立石耳地衣生产基地不仅尊重并保护了大自然,还促进我国石耳产业的蓬勃发展。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

1.研究方法及技术路线

研究方法包括文献搜集查找、工厂实地考察、AutoCAD 制图等。

技术路线如图1所示

设计图纸包括:主要单机设备图两张、厂区平面布置图、设备流程图、水电气管

路图、车间平面图等。

石耳工业化生产的工艺流程包括:备料→预处理→原料配比搅拌→装袋→灭菌

→强冷→接种→培养→出耳管理→采收→烘干→包装→废料处理。

2. 设计方案

通过石耳的特性以及当地政策等因素选择生产基地的所在地;设计一定的年产量,通过年产量计算所需物料、所需设备量、车间尺寸、劳动人员、水电量以及劳动人员的数量;确定工艺流程,根据工艺流程确定所使用的设备;完成以上任务后,进行经济技术分析;通过AutoCAD制作所需图纸;最后整合相关内容。

3.可行性分析

(1)理论可行

通过前期文献查阅,已经对本课题研究内容有了初步的基础知识积累。曾经在化工原理,食品真菌学,机械制图等课程中接触过本设计相关知识,有一定的理论基础。

(2)方法和技术可行

本项目拟采用的方法与技术有:工厂实地考察、资料收集整理、电脑软件制图等。这些方法在前期相关课程中均有涉及,且有前期学姐学长的经验,具有充分的可行性。

(3)研究力量可行

指导本项目的王昱沣老师主要从事生物分离、生物发酵等方面的研究,具有丰富的教学和科研经验,曾以第一作者的身份发表多篇 SCI 论文,能够在学术上保证本项目的研究水平。

4. 研究创新点

特色或创新之处

我国对于石耳生产基地的设计乃至建立还未有先例。现有的关于石耳的研究主要是石耳组分以及组分所有的功能,还有就是研究一些天然生长的石耳的特性。我本次的课题是创造石耳生产基地的先例,让石耳生产基地经历了从无到有的一步大跨步。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2018.11~2019.01:阅读文献及相关书籍资料,完成文献综述;

2019.03~2019.04:实地调查类似真菌生产工厂情况,完成开题前的准备工作;进行菌种的选择、生产流程工艺设计、栽培环境的调控和厂区平面图的布置;

2019.04~2019.05:完成所需设备的选型和计算、厂区水电气管路和其他辅助设计,绘制相关的工程图纸,为中期检查进行充分的准备;

2019.05~2019.06:整理并完善设计内容,在导师指导下进行修改,准备毕业答辩。

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