【正文】 產(chǎn)生一種叫谷氨酸二鈉的物質(zhì)。所以要適當(dāng)使用和存放。味精不僅應(yīng)用于食品行業(yè)，還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面。味精2004年的全球市場(chǎng)約為170萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2010年將增長(zhǎng)到210萬(wàn)噸。我國(guó)是味精生產(chǎn)大國(guó)，占世界53%，2006年產(chǎn)量136萬(wàn)噸，居世界第一[2]。味精曾一度被懷疑是不可安全食用的增鮮調(diào)味品[3]。1973年FAO/WHO食品添加劑專(zhuān)家聯(lián)合組織一度規(guī)定，味精的ADI值0mg~120mg，即攝入量每天每千克人體體重不得超過(guò)120mg。但國(guó)際上許多權(quán)威機(jī)構(gòu)都做過(guò)味精的各種毒理試驗(yàn)，到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)味精在正常使用范圍內(nèi)對(duì)人體有任何危害的依據(jù)，即證明食用味精是安全的。[4] 設(shè)計(jì)方案的確定 糖化方法的選擇論證 糖化工段主要有酸解法、酶酸法、雙酶法這三種方法。酸解法是傳統(tǒng)的制糖方法，它是利用無(wú)機(jī)酸為催化劑，在高溫高壓條件下，將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。酶酸法是將淀粉乳先用α淀粉酶液化，然后用酸水解成葡萄糖。雙酶法是通過(guò)淀粉酶液化和糖化酶糖化將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。三種糖化工藝，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。從糖液質(zhì)量、收得率、耗能以及對(duì)粗淀粉原料的適應(yīng)情況看，雙酶法最佳、酶酸法次之、酸解法最差。但雙酶法生產(chǎn)周期長(zhǎng)，糖化設(shè)備較龐大。從糖漿的黏度來(lái)看，雙酶法最低、酸解法最高。雙酶法制糖工藝可根據(jù)升溫方式的不同分為升溫液化法、噴射液化法。噴射液化法又依所用加熱設(shè)備的不同分為一次噴射液化法和二次噴射液化法。一次噴射液化法由于能耗低，設(shè)備少，糖液質(zhì)量好而獲得廣泛的應(yīng)用[5]。所以本次設(shè)計(jì)采用一次噴射雙酶法。 液化工藝條件的論證 α淀粉酶能能水解淀粉及其產(chǎn)物內(nèi)部的α1，4糖苷鍵，不能水解α1，6糖苷鍵，但能越過(guò)α1，6糖苷鍵繼續(xù)水解α1，4糖苷鍵，而將α1，6糖苷鍵留在水解產(chǎn)物中。（1）淀粉液化條件淀粉是以顆粒狀態(tài)存在的，具有一定的結(jié)晶性結(jié)構(gòu)，不容易與酶充分反應(yīng),如淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的比例為1﹕20000。因此必須先加熱淀粉乳，使淀粉顆粒吸水膨脹，使原來(lái)排列整齊的淀粉層結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞，變成錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀會(huì)隨溫度的升高而斷裂，加之淀粉酶的水解作用，淀粉鏈結(jié)構(gòu)很快被水解為糊精和低聚糖分子，這些分子的葡萄糖單位末端具有還原性，便于糖化酶的作用。由于不同原料來(lái)源的淀粉顆粒結(jié)構(gòu)不同，液化程度也不同，薯類(lèi)淀粉比谷類(lèi)淀粉易液化。 淀粉酶的液化能力與溫度和pH值有直接關(guān)系。每種酶都有最適的作用溫度和pH值范圍，而且pH和溫度是互相依賴(lài)的，一定溫度下有較適宜的pH值。在37℃時(shí)，～，過(guò)酸過(guò)堿都會(huì)降低酶的活性?！?。 酶活力的穩(wěn)定性還與保護(hù)劑有關(guān)，生產(chǎn)中可通過(guò)調(diào)節(jié)加入的CaCl2的濃度，提高酶活力的穩(wěn)定性。 / L。鈉離子對(duì)酶活力穩(wěn)定性也有作用， / L左右。 ，在最終糖液中即有可能生成麥芽酮糖。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長(zhǎng)。，即可避免在糖化過(guò)程中產(chǎn)生麥芽酮糖。 工業(yè)生產(chǎn)上，為了加速淀粉液化速度，多采用較高溫度液化，例如85～90℃或者更高溫度，以保證糊化完全加速酶反應(yīng)速度。但是溫度升高時(shí)，酶活力損失加快。因此，在工業(yè)上加入Ca2+或Na+,使酶活力穩(wěn)定性提高。（2）液化程度的控制淀粉經(jīng)液化后，分子量逐漸減少，黏度下降，流動(dòng)性增強(qiáng)，給糖化酶的作用提供了條件。但是，如果讓液化繼續(xù)下去，雖然最終水解物也是葡萄糖和麥芽糖等，但這樣所得糖液葡萄糖DE值低；而且淀粉的液化是在較高溫度下進(jìn)行的，液化時(shí)間加長(zhǎng)，一部分已經(jīng)液化的淀粉又會(huì)重新結(jié)合成硬束狀態(tài)，使糖化酶難以作用，影響葡萄糖的產(chǎn)率，因此必須控制液化進(jìn)行程度。 淀粉液化的目的是為了給糖化酶的作用創(chuàng)造條件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子時(shí)，需先與底物分子生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)。這就要求被作用的底物分子有一定的大小范圍，才有利于糖化酶生成這種結(jié)構(gòu)，底物分子過(guò)大或過(guò)小都會(huì)妨礙酶的結(jié)合和水解速度。根據(jù)發(fā)酵工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在正常液化條件下，控制淀粉水解程度在葡萄糖值為10～20之間為好（即此時(shí)保持較多量的糊精及低聚糖，較少量的葡萄糖）。而且，液化溫度較低時(shí)，液化程度可偏高些，這樣經(jīng)糖化酶糖化后糖化液的DE值較高。淀粉酶液化終點(diǎn)?？梢缘湟猴@色來(lái)控制。 糖化工藝流程[6]噴射液化高溫維持閃蒸調(diào)漿淀粉乳調(diào)PH（鹽酸或石灰水、碳酸鈉）、酶降溫層流液化糖化升溫滅酶過(guò)濾過(guò)濾酶、調(diào)PHNaCO3過(guò)濾過(guò)濾圖 11 一次噴射雙酶法制糖工藝流程圖 糖化工藝技術(shù)要點(diǎn) 調(diào)漿配料淀粉乳調(diào)成1520oBe。研究發(fā)現(xiàn)，在淀粉液化過(guò)程的配料階段，在最終糖液中即有可能生成麥芽酮糖。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長(zhǎng)。，即可避免在糖化過(guò)程中產(chǎn)生麥芽酮糖，而這就需要采用低pH 特性的淀粉酶。 ，以減少不可發(fā)酵糖的產(chǎn)生（）。%，如果水中Ca2+超過(guò)50mg / L，可以不加CaCl2。 噴射液化,，噴射溫度100105℃，液化溫度控制在90℃，液化時(shí)間60min,碘色反應(yīng)呈棕色即可。然后130140℃滅酶510min。冷卻至70℃以下，進(jìn)入糖化罐。 糖化溫度60177。1℃，糖化酶加量按100120u / g干淀粉計(jì)算，糖化時(shí)間2432h。要求每?jī)尚r(shí)或四小時(shí)檢查一次糖化液的糊精狀況，直至無(wú)明顯糊精為糖化結(jié)束，即以無(wú)水乙醇檢查無(wú)白色沉淀為終點(diǎn)。終點(diǎn)DE值為95%98%。注意控制監(jiān)測(cè)及時(shí)判斷終點(diǎn)以防糖化過(guò)度產(chǎn)生異麥芽糖。 過(guò)濾，不加或少加助濾劑，過(guò)濾。 貯存為防止糖液貯存中發(fā)酵變質(zhì)，應(yīng)保證糖液溫度不低于60℃。第二章 全廠物料衡算 生產(chǎn)能力商品味精年產(chǎn)量：30kt / a，則純谷氨酸鈉年產(chǎn)量為：29700t/a。商品味精日產(chǎn)量：30000/330= / d，純谷氨酸鈉日產(chǎn)量：90t / d。 計(jì)算指標(biāo)表 21 計(jì)算指標(biāo)項(xiàng)目數(shù)值淀粉糖化轉(zhuǎn)化率%發(fā)酵產(chǎn)酸率（濃度）%發(fā)酵對(duì)糖轉(zhuǎn)化率%培養(yǎng)菌種耗糖為發(fā)酵耗糖%谷氨酸提取收率%精制收率%商品淀粉中淀粉含量%發(fā)酵周期（含輔助時(shí)間）40h全年工作日330d 總物料衡算 商品淀粉用量1000kg純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%MSG量:1000%%(100%－%)%%=1000kg商品淀粉產(chǎn)100%MSG量： %=1t100%MSG實(shí)耗商品淀粉量：日產(chǎn)100%味精90t，日耗商品淀粉量：相當(dāng)于日耗100%淀粉： 糖化液量日產(chǎn)純糖量：折算為30%的糖液： 產(chǎn)谷氨酸量產(chǎn)純谷氨酸量:折算為90%濕谷氨酸量： 衡算結(jié)果匯總表 22 總物料衡算結(jié)果匯總表原料規(guī)格日產(chǎn)(耗)量（t / d）商品淀粉 / t%糖液 / t30%谷氨酸 / t90%83味精 / t100%90 糖化工段物料衡算商品淀粉配料水30%糖液糖化工段液化酶CaCl2糖化酶濾渣蒸汽冷凝水及洗水量圖21 制糖工序物料衡算圖 淀粉漿量及加水量淀粉加水比例為1:，1000kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿：kg加水量：1800kg。 液化酶量使用耐高溫α淀粉酶（20 000U / ml）,加酶量10U / g干淀粉。1000kg干淀粉加酶量：。 CaCl2量%，即1000kg 干淀粉加CaCl2： 1000 % = 糖化酶量一般加糖化酶量為120U / g干淀粉，如液體糖化酶為100 000U / ml，則每1000kg干淀粉加糖化酶量: 。 糖液產(chǎn)量 過(guò)濾糖渣量濕渣（含水70%）10kg,折干渣量: 生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)入的蒸汽冷凝水及洗水量 衡算結(jié)果匯總表23 制糖車(chē)間工序的物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開(kāi)系統(tǒng)項(xiàng)目物料比例/ kg日投料量/ t項(xiàng)目物料比例/ kg日產(chǎn)料量/ t商品淀粉100030%糖液配料水1800濾渣10液化酶 CaCl2糖化酶蒸汽冷凝水及洗水量累計(jì) 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工段物料衡算30%糖液配料、連續(xù)滅菌、發(fā)酵工段玉米漿發(fā)酵液糖蜜無(wú)機(jī)鹽等尾氣帶水配料水配料水滅菌進(jìn)入蒸汽及補(bǔ)水種液 反應(yīng)水 液氨 消泡劑 空消蒸汽圖 22 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工段物料衡算圖 發(fā)酵培養(yǎng)基和用糖量1000kg商品淀粉，可產(chǎn)100%糖量：1000 % % = 其中初始發(fā)酵定容用糖占53%， 53% = （100%糖）；流加補(bǔ)料用糖占47%， 47% = （100%糖）。初糖用30%的糖液配料：，即初糖配13g/dL，初定，13g/，則= 流加補(bǔ)糖用60g/dL濃糖漿（），則， 發(fā)酵配料每噸商品淀粉產(chǎn)100%，發(fā)酵配料用各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例見(jiàn)下表。表24 發(fā)酵配料用各種營(yíng)養(yǎng)物比例名稱(chēng)質(zhì)量玉米漿（CSL）糖蜜MgSO47H2OKClNa2HPO412H2O其他（生物素等）總計(jì)22kg 配料用水初始配料時(shí)培養(yǎng)基含糖量不低于20%，向30%