【正文】 武漢工程大學本科畢業(yè)設計（論文） I 摘 要 味精是人們熟悉的鮮味劑，是 L— 谷氨酸單鈉鹽 (Mono sodium glutamate)的一水化合物 (HOOCCH2CH(NH2)COONa H20)，具有旋光性，有 D— 型和 L— 型兩種光學異構(gòu)體。味精具有很強的鮮味 (閾值為 0. 03%)，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費量在國內(nèi)外均呈上升趨勢。 1987 年 3 月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家聯(lián)合委員會第十九次會議，宣布取消對味精的食用限量，再次確認為一種安全可靠的食品添加劑 ［ 1］ 。早期味精是由酸法水解蛋白質(zhì)進行制造的，自從 1956 年日本協(xié)和發(fā)酵公司用發(fā)酵法生產(chǎn)以后，發(fā)酵法生產(chǎn)迅速發(fā)展，目前世界各國均以此法進行生產(chǎn)。 谷氨酸發(fā)酵是通氣發(fā)酵，也是我國目前通氣發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中，生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)品產(chǎn)量最大的產(chǎn)業(yè) ［ 2］ 。該生產(chǎn)工藝和設備具有很強的典型性，本文對味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及主要設備作簡要介紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵工藝和主要設備的有關知識。 設計內(nèi)容為，了解味精生產(chǎn)中的原料預處理、發(fā)酵、提取部分的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，根據(jù)實際情況來選擇發(fā)酵工段合適的生產(chǎn)流程，并對流程中的原料進行物料衡算、熱量衡算及設備的選擇。最后，畫出發(fā)酵工段的工藝流程圖和平面 布置圖。 整個設計內(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計與選型；第三部分是工藝流程和平面布置圖。 關鍵詞： 味精發(fā)酵；工藝計算；設備選型； CAD 武漢工程大學本科畢業(yè)設計（論文） II Abstract Monosodium glutamate production process can be divided into four processstages: (1) pretreatment of raw materials and the preparation o f starch hydrolysis sugar。(2) seeds to expand cultivation and glutamic acid fermentation。 (3) glutamic acidextraction andglutamate single preparation of sodium。 (4) MSG refined. Corresponding to the four process stages saccharification workshop, set in the MSGplant fermentation workshop, extraction workshop and refining plant as the mainproduction plant. In addition, the steam requirements for the protection of the production process, set the boiler room, boiler bustion to produce steam, and gas pipeliransportation to the various production needs parts. For the protection of the water of the entire factory production, the need to set the pump house, water for sterile filtration system processing, transportation and water supply pipes to the various productionneeds parts Kerword： Pretreatment Hydrolysis Fermentation Key word: Monosodium glutamate fermentation。 Process calculation。 Equipment selection。 CAD 武漢工程大學本科畢業(yè)設計（論文） III 目 錄 摘 要 ........................................................................ I Abstract....................................................................... II 一 前言 ..................................................................... 1 二 味精生產(chǎn)工藝 ........................................................... 2 味精生產(chǎn)工藝概述 .................................................. 2 味精生產(chǎn)總工藝流程圖 ............................................... 2 原料預處理及淀粉水解糖制備 ....................................... 3 原料的預處理 ................................................ 3 種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 ......................................... 4 谷氨酸的提取 ...................................................... 5 谷氨酸制取味精及味精成品加工 ..................................... 5 三 工藝計算 ................................................................. 6 發(fā)酵工藝技術(shù)指標及基本數(shù)據(jù) ........................................ 6 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算 .......................................... 6 物料衡算結(jié)果 ................................................ 8 培養(yǎng)液冷卻水用量 ............................................ 10 發(fā)酵過程空氣基本數(shù)據(jù) ....................................... 10 發(fā)酵過程無菌空氣用量計算 ................................... 10 四 設備設計與選型 ........................................................ 13 發(fā)酵罐 ............................................................ 13 發(fā)酵罐的選型及容積 ........................................ 13 發(fā)酵罐個數(shù)的確定 ............................................ 13 主要尺寸設計 ................................................ 14 冷卻面積 ..................................................... 14 攪拌器及攪拌軸功率 .......................................... 15 設備結(jié)構(gòu)的設計 .............................................. 17 支座選擇 ..................................................... 21 種子罐 ............................................................ 22 種子罐容積和數(shù)量的確定 ...................................... 22 冷卻面積的計算 .............................................. 23 壁厚計算 ..................................................... 23 設備結(jié)構(gòu)的工藝設計 .......................................... 24 支座選型 ..................................................... 27 空氣分過濾器 ....................................................... 27 種子罐分過濾器 .............................................. 27 發(fā)酵罐分過濾器 .............................................. 28 味精廠發(fā)酵車間設備一覽表 ........................................ 29 武漢工程大學本科畢業(yè)設計（論文） IV 五 設計總結(jié)與體會 ......................................................... 30 六 參考文獻 .............................................................. 31 武漢工程大學本科畢業(yè)設 計 （論文） 1 一 前 言 味精是人們熟悉的鮮味劑，是 L— 谷氨酸單鈉鹽 (Mono sodium glutamate)的一水化合物 (HOOCCH2CH(NH2)COONa?H20)，具有旋光性，有 D— 型 和 L— 型兩種光學異構(gòu)體。味精具有很強的鮮味 (閾值為 0. 03%)，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費量在國內(nèi)外均呈上升趨勢。 1987 年 3 月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家聯(lián)合委員會第十九次會議，宣布取消對味精的食用限量，再次確認為一種安全可靠的食品添加劑。早期味精是由酸法水解蛋白質(zhì)進行制造的，自從 1956 年日本協(xié)和發(fā)酵公司用發(fā)酵法生產(chǎn)以后，發(fā)酵法生產(chǎn)迅速發(fā)展，目前世界各國均以此法進行生產(chǎn)。 谷氨酸發(fā)酵是通氣發(fā)酵，也是我國目前通氣發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中，生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)品產(chǎn)量最大的產(chǎn)業(yè)。該生產(chǎn)工藝和設備具有 很強的典型性，本文對味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及主要設備作簡要介紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵工藝和主要設備的有關知識。 武漢工程大學本科畢業(yè)設 計 （論文） 2 二 味精生產(chǎn)工藝 味精生產(chǎn)工藝概述 味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段 : (1)原料的預處理及淀粉水解糖的制備 。 (2)種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 。 (3)谷氨酸的提取 。 (4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。 與這四個工藝階段相對應味精生產(chǎn)廠家一般都設置了糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過程中對蒸汽的需求，同時還設置 了動力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。 味精生產(chǎn)總工藝流程圖 武漢工程大學本科畢業(yè)設 計 （論文） 3 圖 1 味精生產(chǎn)總工藝流程圖 原料預處理及淀粉水解糖制備 原料的預處理 此工藝操作的目的在于初步破壞原料結(jié)構(gòu)，以便提高原料的利用率，同時去除固體雜質(zhì)，防止機器磨損。用于除雜的設備為篩選機，常用的是振動篩和轉(zhuǎn)筒篩，其中菌種 斜面培養(yǎng)