【正文】 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 8 萬(wàn)噸 /年味精廠發(fā)酵工藝設(shè)計(jì) 系 別： _________________________ 班 級(jí)： _________________________ 姓 名： _________________________ 指 導(dǎo) 教 師： _________________________ 2020 年 6 月 8 日 李云凱 郭少兵 07 生化 2 班 環(huán)境與化學(xué)工程系 8 萬(wàn)噸 /年味精廠發(fā)酵工藝設(shè)計(jì) 摘要 味精生產(chǎn)全過(guò)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）種子的擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵；（ 3）谷氨酸的提??；（ 4）谷氨酸制取味精及味精成品加工 。與這四個(gè)工藝階段相對(duì)應(yīng)，味精生產(chǎn)廠家一般都設(shè)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。本設(shè)計(jì) 對(duì) 全廠 進(jìn)行了物料衡算 、 發(fā)酵車間熱量衡算 、 無(wú)菌空氣用量計(jì)算。 對(duì)味精發(fā)酵車間進(jìn)行 工藝流程的設(shè)計(jì)和發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型計(jì)算 。 關(guān)鍵詞：味精 谷氨酸 發(fā)酵 工藝設(shè)計(jì) The design of production 80000/t a year the MSG fermentation workshop Abstract MSG production process technology can be divided into four stages: (1) raw materials and starch hydrolysis pretreatment of sugar (2)seed cultivation and expansion of glutamic acid fermentation, (3)the extraction of glutamate (4)Glutamate production of monosodium glutamate and MSG products processing. And the four of the corresponding stage, monosodium glutamate manufacturers are generally set up a glycosylated workshop, fermentation workshop, and extraction and refining plant workshop as a major production workshop. Here was the whole plant mass balance, fermentation plant heat balance, sterile air bottle. MSG fermentation workshop conducted on the design and fermentation process design and selection calculation. Key words: MSG glutamate ferment process design 目錄 1 引言 ............................................................... 1 2 文獻(xiàn)綜述 ........................................................... 1 味精工業(yè)發(fā)展歷程 ................................................. 1 我國(guó)味精工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................. 1 工藝技術(shù)進(jìn)展情況 ............................................. 2 技術(shù)指標(biāo)進(jìn)展情況： ........................................... 2 我國(guó)味精行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) ............................................. 2 3 流程工藝設(shè)計(jì) ....................................................... 3 味精發(fā)酵總流程圖（見(jiàn)下頁(yè)圖 1） ................................... 3 原料及其 預(yù)處理 ................................................... 3 原料的種類 ................................................... 3 原料預(yù)處理 ................................................... 3 淀粉水解糖制備 ................................................... 3 種子擴(kuò)大培養(yǎng) .................................................... 3 影響種子質(zhì)量的主要因素 ....................................... 3 谷氨酸發(fā)酵 ....................................................... 5 谷氨酸生物合成途徑 ........................................... 5 谷氨酸發(fā)酵工藝 ............................................... 6 發(fā)酵條件控制 ................................................. 8 谷氨酸的提取 .................................................... 9 谷氨酸制取味精及味精成品加工 .................................... 9 4 工藝計(jì)算 .......................................................... 10 生產(chǎn)過(guò)程總物料衡算 .............................................. 11 生產(chǎn)能力 .................................................... 11 總物料衡算 .................................................. 11 總物料衡算結(jié)果 .............................................. 12 谷氨酸發(fā)酵車間物料衡算 .......................................... 12 谷氨酸發(fā)酵工藝流程圖 ........................................ 12 ． 2 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .................................... 13 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算 .................................. 13 80000t/a 味精廠發(fā)酵車間的物料衡算結(jié)果 ...................... 16 發(fā)酵車間無(wú)菌空氣用量衡算 ........................................ 16 谷氨酸發(fā)酵無(wú)菌空氣平衡示意圖如圖 7所示 ...................... 16 谷氨酸發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ............................ 16 發(fā)酵過(guò)程無(wú)菌空氣用量計(jì)算 .................................... 17 發(fā)酵車間無(wú)菌空氣單耗 ........................................ 18 無(wú)菌空氣衡算表 .............................................. 18 發(fā)酵車間的熱量衡算 .............................................. 19 培養(yǎng)液冷卻水用量 ............................................ 19 5 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 .................................................... 20 發(fā)酵罐 ......................................................... 20 6 謝辭 .............................................................. 29 7 參考文獻(xiàn) .......................................................... 30 8 附錄 .............................................................. 31 發(fā)酵罐裝配圖 .................................................... 31 發(fā)酵工藝流程圖 .................................................. 31 發(fā)酵 車間平面布局圖 .............................................. 31 全廠工藝流程圖 (初步設(shè)計(jì)階段 ) .................................... 31 9 外文資料 .......................................................... 32 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 1 1 引言 味精，化學(xué)名稱為 L谷氨酸鈉 (sodium Lglutamate),全稱為 L 谷氨酸單鈉一 水 化 物 或 L α 氨 基 戊 二 酸 單 鈉 一 水 化 物 (monosodium Lglutamate monohydrate,MSG),分子式 C5H6O4NNa?H2O,具有旋光性 ,又稱谷氨酸 ,麩酸鈉 ,味素等 .它是增強(qiáng)食品風(fēng)味的增味劑 ,主要 呈現(xiàn)鮮味 ,也稱鮮味劑 .味精呈無(wú)色或白色柱狀結(jié)晶性粉末，無(wú)臭，有特殊鮮味。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。無(wú)吸濕性，對(duì)光穩(wěn)定，水溶液加溫也較穩(wěn)定 .水中溶解度為 %(0℃ ).于 100℃的溫度下加熱3h,分解率為 %,在 120℃時(shí)失去結(jié)晶水 ,155160℃或長(zhǎng)時(shí)間受熱 ,失水而味力降低 .[1] 2 文獻(xiàn)綜述 味精工業(yè)發(fā)展歷程 味精不但是人民生活中的主要調(diào)味品，而且是食品工業(yè)中的一種 高利稅產(chǎn)品，尤其是受原材料市場(chǎng)充裕，價(jià)格便宜的誘發(fā) ,自 80年代以來(lái)，它吸引著國(guó)內(nèi)許許多多生產(chǎn)者，整個(gè) 行業(yè)呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的 勢(shì)態(tài)。 80 年我國(guó)味精產(chǎn)量只有 萬(wàn)噸到 91年已經(jīng)發(fā)展到 200 多家企業(yè)，味精產(chǎn)量達(dá)到 萬(wàn)噸。年發(fā)展速度達(dá)到 %。在以味精、啤酒、白酒、糖、卷煙、五項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品為原種的工業(yè)品中，味精發(fā)展速度最快。最近幾年隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變一方面，由于原材料供應(yīng)納入市場(chǎng)調(diào)節(jié)，原材料價(jià)格翻番上漲，導(dǎo)致味精生產(chǎn)成本價(jià)格急劇上升；另一方面，由于同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，致使市場(chǎng)疲軟，產(chǎn)品嚴(yán)重積壓，從而給整個(gè)味精行業(yè)帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，一些規(guī)模較小，效益較低的味精廠面臨停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)的危機(jī)。 我國(guó)味精工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 21 世紀(jì)是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要時(shí)代，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程的加快，我國(guó)味精生產(chǎn)企業(yè)既要面對(duì)國(guó)內(nèi)因近幾年盲目建設(shè)，產(chǎn)品供過(guò)于求，市場(chǎng)出現(xiàn)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)已全面進(jìn)入微利時(shí)代的巨大壓力；同時(shí)也要應(yīng)對(duì)技術(shù)國(guó)際化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)全球化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面對(duì)如此環(huán)境，各企業(yè)必須從戰(zhàn)略角度、持續(xù)發(fā)展角度，積極探索新途徑，采取新舉措，優(yōu)化資源配置，全面提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，縮短與國(guó)際上的差距。下面我從生產(chǎn)技術(shù)角度談?wù)勎毒袠I(yè)發(fā)展思路。一、我國(guó)味精技術(shù)進(jìn)展情況 從1923 年我國(guó)開始生產(chǎn)味精以來(lái)，至今已有 80 年歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，味 精生產(chǎn)技術(shù)也在不斷變革，由創(chuàng)建之初的以面筋、豆粕為原料水解法生產(chǎn)工藝改變?yōu)楝F(xiàn)在以糖質(zhì)為原料發(fā)酵法生產(chǎn)工藝。發(fā)酵法制造味精的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步較大，尤其近幾年進(jìn)展更快，無(wú)論菌種還是工藝方法及裝備水平，逐步縮小與國(guó)際間的差距。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 工藝技術(shù)進(jìn)展情況