【正文】 生化工廠設(shè)計(jì)概論課程設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)3萬噸味精工廠發(fā)酵車間設(shè)計(jì)學(xué) 院：生 命 科 學(xué) 學(xué) 院 專 業(yè)：生 物 工 程 年 級(jí)：06 級(jí) 姓 名：XXX 學(xué) 號(hào)：XXX 指導(dǎo)教師：XXX 時(shí) 間：2009年12月9日前言課程設(shè)計(jì)是普通高校本科教育中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)3萬噸味精廠的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)，通過雙酶法谷氨酸中糖發(fā)酵以及一次等電點(diǎn)提取工藝生產(chǎn)谷氨酸鈉。谷氨酸單鈉（monosodium glutamate）,呈強(qiáng)烈鮮味，商品名為味精。因味精具有肉類鮮味，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨勢(shì)。隨著人們對(duì)味精的認(rèn)識(shí)不斷深入提高，對(duì)它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、安全性及如何正確使用都有了普遍的了解。味精具有很強(qiáng)的鮮味（%），現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨勢(shì)。1987年3月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家聯(lián)合委員會(huì)第十九次會(huì)議，宣布取消對(duì)味精的食用限量，再次確認(rèn)為一種安全可靠的食品添加劑。味精是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，它在水溶液中可以完全電離變成谷氨酸離子（GA︱+︱）和鈉離子。味精進(jìn)入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。谷氨酸被人體吸收后，參與體內(nèi)許多代謝反應(yīng)，并于其他許多氨基酸一起共同構(gòu)成人體組織的蛋白質(zhì)。味精可以增進(jìn)人們的食欲，提高人體對(duì)其他各種食物的吸收能力，對(duì)人體有一定的滋補(bǔ)作用。因?yàn)槲毒锖写罅康墓劝彼幔侨梭w所需要的一種氨基酸，96％能被人體吸收，形成人體組織中的蛋白質(zhì)。它還能與血氨結(jié)合，形成對(duì)機(jī)體無害的谷氨酰胺，解除組織代謝過程中所產(chǎn)生的氨的毒性作用。因此，谷氨酸能用來預(yù)防和治療肝昏迷。由于谷氨酸參與腦組織的蛋白質(zhì)代謝和糖代謝，故而能促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常活動(dòng)，對(duì)治療腦震蕩和腦神經(jīng)損傷有一定療效。從總體上說，味精行業(yè)的發(fā)展前景是比較廣闊的，我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，而我國(guó)的味精出口不足年產(chǎn)量的1%，絕大部分味精都在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上消化了，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)味精的需求會(huì)越來越大，況且國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上對(duì)味精的消費(fèi)不僅僅限于調(diào)味，而是廣泛的作為一種原材料或香料表面活性劑應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品生產(chǎn)行業(yè)。由此可見，味精的消費(fèi)市場(chǎng)開拓是很有前景的。本文對(duì)味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備作簡(jiǎn)要介紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵工藝和主要設(shè)備的有關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)內(nèi)容為，了解味精生產(chǎn)中的原料預(yù)處理、發(fā)酵、提取部分的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，根據(jù)實(shí)際情況來選擇發(fā)酵工段合適的生產(chǎn)流程，并對(duì)流程中的原料進(jìn)行物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選擇。最后，畫出發(fā)酵工段的工藝流程圖和平面布置圖。整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容大體分成三部分，第一部分主要是味精生產(chǎn)的工藝和設(shè)備選擇；第二部分包括發(fā)酵罐、種子罐及空氣分過濾器的設(shè)計(jì)與選型；第三部分是工藝流程和平面布置圖。在本次設(shè)計(jì)過程中，自始至終得到王能強(qiáng)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助，在此表示衷心感謝！雖然作者在編寫和修改過程中已做了很大努力，但由于水平有限以及經(jīng)驗(yàn)不足，其中還是有許多錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指點(diǎn)，以利于作者認(rèn)識(shí)自己的不足，不斷修改和完善。 設(shè)計(jì)人：XXX 2009年12月9日緒論味精是人們熟悉的鮮味劑，又稱谷氨酸鈉，是L—谷氨酸單納鹽（Mono sodium glutamate）的一水化合物（HOOCCH2CH(NH2)COONa H2O）,或命名為u氨基戊二酸單鈉一水化合物。它含有一分子結(jié)晶水，其分子式為HOOCCH2CH(NH2)COONa H2O。具有旋光性，有D型和L型兩種光學(xué)異構(gòu)體。谷氨酸跟堿作用生成谷氨酸一鈉，如果堿過量，則生成不具有鮮味的谷氨酸二鈉。味精為八面柱狀晶體，不溶于純酒精、乙醚及丙酮等有機(jī)溶劑，易溶于水，熔點(diǎn)195℃，在120℃以上逐漸失去分子中的結(jié)晶水。 味精的比旋光度[]=+（C=10，2NHCl）。%。 味精生產(chǎn)大致經(jīng)歷了三個(gè)大的階段： 第一階段：最早的味精制造方法就是從天然的食物材料中抽取，例如：將海帶以熱水煮過，取其湯液濃縮后即可得到含有味精的濃縮液或調(diào)味粉。 第二階段：最早商業(yè)化制造味精的原料是面筋。 面筋即是面粉中的蛋白質(zhì)，采用的方法是蛋白質(zhì)水解法，因?yàn)槊娼畹膩碓簇S富，且含有高達(dá)23%的麩胺酸，最適合做為制造味精的原料。 第三階段：1958年利用微生物生產(chǎn)味精的發(fā)酵技術(shù)開發(fā)成功，主要是利用葡萄糖、果糖或蔗糖為糖源，經(jīng)特別篩選的味精生產(chǎn)菌種吸收代謝后，合成大量的麩胺酸，是屬于生物合成的天然胺基酸。這些特別篩選的微生物會(huì)將糖蜜中的糖轉(zhuǎn)變成麩胺酸。每消耗一公斤的糖，生產(chǎn)效率非常高。 受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，全球經(jīng)濟(jì)大幅縮水，國(guó)外的餐飲業(yè)大幅受到影響，味精工業(yè)的發(fā)展自然受到?jīng)_擊，我國(guó)味精產(chǎn)業(yè)由于主要以內(nèi)銷為主，影響不大，又由于國(guó)家大幅擴(kuò)大內(nèi)需，是以發(fā)展前景樂觀。 目錄前言...................................................................1 緒論...................................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。........................................................4 味精生產(chǎn)工藝概述...............................................4 原料的預(yù)處理及淀粉水解制備.....................................5 原料的預(yù)處理..............................................5 淀粉水解制備..............................................5 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵.......................................5 谷氨酸的提取...................................................5 谷氨酸制取味精及味精成品加工...................................5..........................................6 味精工廠發(fā)酵車間的物料衡算......................................6 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)....................................6 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算..................................6 30000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡結(jié)果........................8 熱量衡算........................................................9 液化工序熱量衡算..........................................9 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算................................9 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算.......................10 干燥過程的熱量衡算.......................................11 生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總衡算結(jié)果.........................11 無菌空氣耗量計(jì)算...............................................12 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型.................................................12 發(fā)酵罐...................................................12 種子罐...................................................21 空氣分過濾器.............................................27 味精廠發(fā)酵車間設(shè)備一覽表.................................28致謝..................................................................28主要參考文獻(xiàn)..........................................................29味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個(gè)工藝階段：（1）原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備；（2）種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵；（3）谷氨酸的提?。唬?）谷氨酸制取味精及味精成品加工