【正文】 年產(chǎn)量3萬(wàn)噸味精廠發(fā)酵工段的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 味精簡(jiǎn)介 1 味精的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 1 味精生產(chǎn)歷程 2 本課題的研究意義、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及設(shè)計(jì)范圍 2 本課題的研究意義 2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 3第2章 工廠概況 4 廠址選擇 4 選廠原則 4 廠址選擇 4 生產(chǎn)規(guī)模 4 味精生產(chǎn)工藝 5 原料預(yù)處理及淀粉水解糖制備 5 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 5 谷氨酸的提取及谷氨酸單鈉的制備 5 味精的精制 6 谷氨酸提取操作中的要點(diǎn) 6 味精生產(chǎn)工藝概述 7 生產(chǎn)能力 10 總物料衡算 10 1000㎏純淀粉理論上產(chǎn)100%的MSG的量 10 1000㎏純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%的MSG 11 1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）產(chǎn)100%的MSG 11 11 11 11 11 11 12 制糖工序的物料衡算 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序 14 14 15 配料用水 15 接種量 15 16%的液氨量 16 16 16 17，放管殘留及其他損失 17約13㎏ 17 17 18 谷氨酸提取車間物料衡算 19 19 20 21 精制車間物料衡算 22 22 24 25 液化工序熱量衡算 28 28 29 糖化工序熱平衡說(shuō)明 29 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算 29 30 31 31 32 谷氨酸提取工序熱量衡算 33 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程的熱量衡算 34 34 35 干燥過(guò)程的熱量衡算 36 36 36 37 37 溴化鋰制冷機(jī)所用蒸汽量 38 生產(chǎn)過(guò)程中耗用蒸汽衡算匯總及平衡圖 38 38 38 39第5章 全廠水衡算 40 糖化工序用水量 40（新鮮水） 40 40 發(fā)酵配料及培養(yǎng)基滅菌后冷卻用水量 40 40 40 發(fā)酵過(guò)程所用冷卻量 40 41 中和脫色工序用水量 41 41 41 精制工序用水量 41 41 42 動(dòng)力工序用水量 42 鍋爐用水 42 42 用水匯總及水平衡圖 42（平均量/h）及味精單耗水量 42（/h） 42 42 用水平衡圖 43第6章 設(shè)備選型 44 等電灌 44 離子交換工藝 45 母液暫存罐 45 母液沉降罐 46 板框壓濾機(jī) 46 柱前貯罐 46 炭柱 47 脫色液貯罐 47 加水罐 47 結(jié)晶罐 47 47 48 48每臺(tái)耗冷量：,，密度，則 48 48 48 助晶槽 48 味精離心機(jī) 49 流化床干燥機(jī) 49 液氨貯罐 49 濃硫酸貯罐 49參考文獻(xiàn) 51[1]張克旭．氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)，中國(guó)輕工業(yè)出版社，1992：279280。 51致謝 52第1章 緒論 味精簡(jiǎn)介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）,又命名為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(guò)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）。%。 味精的主要成分為谷氨酸鈉，具有旋光性，有D型和L型兩種光學(xué)異構(gòu)體。此外還含有少量食鹽、水分、脂肪、糖、鐵、磷等物質(zhì)。純的味精外觀為一種白色晶體狀粉末。味精易溶于水，當(dāng)它溶于水（或唾液）時(shí)，會(huì)迅速電離為自由的鈉離子和谷氨酸陰離子。 味精的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值首先，味精能增進(jìn)菜肴的鮮味，促進(jìn)食用者的食欲，能夠刺激消化液的分泌，有助于食物在體內(nèi)的消化吸收。其次，味精經(jīng)口食入后，很快在消化道被分解為谷氨酸進(jìn)入血液輸送到肌體各部，參與各種生理必須的蛋白質(zhì)的合成，谷氨酸是自然界存在的二十種氨基酸之一，是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。再次，谷氨酸還具有特殊功能，在人體內(nèi)起著十分重要的生理作用：(1)谷氨酸在人體內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)氨酶的作用將其分子中的氨基轉(zhuǎn)移給丙氨酮酸，形成丙氨酸。(2)谷氨酸與血液中的氨形成無(wú)毒的谷氨酰氨，使血液中氨的濃度下降，減少氨中毒的危險(xiǎn)性。(3)谷氨酸在體內(nèi)與胱氨酸、甘氨酸結(jié)合形成谷胱甘肽。該化合物是一種很有效的抗氧化劑，對(duì)于延續(xù)衰老，促進(jìn)疾病恢復(fù)均有好處。能夠分解體內(nèi)代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)氧化物，避免肌體遭受過(guò)氧化物的侵害，有利于維持身體健康。(4)谷氨酸在體內(nèi)能夠形成氨基丁酸，它是一種神經(jīng)遞質(zhì)，幫助神經(jīng)的傳導(dǎo)。 味精生產(chǎn)歷程 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(guò)，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?lái)源豐富，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(kāi)發(fā)成功，主要是利用葡萄糖、果糖或蔗糖為碳源，經(jīng)特別篩選的味精生產(chǎn)菌種吸收代謝后，合成大量的麩氨酸，是屬于生物合成的天然氨基酸。這些特別篩選的微生物會(huì)將糖蜜中的糖轉(zhuǎn)變成麩氨酸。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(lè)觀。 本課題的研究意義、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及設(shè)計(jì)范圍 本課題的研究意義味精是一種安全可靠的食品添加劑，它能夠增加菜肴的色、香、味，促進(jìn)食欲，有益于人體健康。市場(chǎng)需求量大，已成為家家戶戶菜肴之必備輔助食品。初步估算，中國(guó)大陸增鮮消費(fèi)品市場(chǎng)的容量超過(guò)300億元，占調(diào)味品行業(yè)總體容量的近25%，其中，以味精為代表的傳統(tǒng)增鮮調(diào)味品直接市場(chǎng)容量又占到70%以上，可以說(shuō)，味精是目前中國(guó)大陸增鮮調(diào)味品市場(chǎng)最重要的品種。專家預(yù)測(cè)，味精年產(chǎn)量將保持8%10%左右的增速?；谖毒枨罅恐?、前景之好，本畢業(yè)設(shè)計(jì)選題為年產(chǎn)5萬(wàn)噸味精生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)。工藝是要不斷創(chuàng)新、不斷尋求更高效合理的生產(chǎn)途徑及更環(huán)保的生產(chǎn)方法的，而原有味精生產(chǎn)工藝在某些方面不夠理想，因此在這里加以改進(jìn)，并在原有味精生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)結(jié)合新工藝、新技術(shù)，使味精的生產(chǎn)在某些方面達(dá)到一個(gè)突破，使整個(gè)流程更加完善。另外，做年產(chǎn)5萬(wàn)噸味精生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)能夠結(jié)合大學(xué)四年學(xué)過(guò)的很多知識(shí)，使我對(duì)生產(chǎn)工藝、物料衡算、設(shè)備選型等更加熟悉、有更全面的掌握，使所學(xué)知識(shí)更加扎實(shí)并且融會(huì)貫通，是大學(xué)四年課程的一個(gè)很好的總結(jié)。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想（1）查閱大量文獻(xiàn)，加大科技含量，采用先進(jìn)、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)的工藝。（2）盡量在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)資源的全面綜合利用，可以大幅度降低能量消耗。（3）堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)，采取可靠的治理措施，強(qiáng)化潔凈工藝技術(shù)，做到達(dá)標(biāo)排放。 設(shè)計(jì)范圍（1）原料粉碎、液化、糖化、擴(kuò)培、發(fā)酵、提取、精制、污水處理。（2）與上述工序配套的設(shè)備、自控、電氣、土建、給排水管道等。（3）本設(shè)計(jì)為今后的發(fā)展留有一定的空間。 第2章 工廠概況 廠址選擇 選廠原則①地價(jià)合理，有發(fā)展空間，自然環(huán)境適宜發(fā)酵生產(chǎn)，遠(yuǎn)離居民區(qū)，選非耕田，有國(guó)家批準(zhǔn)的土地使用證明。②水源充足(經(jīng)鉆井試驗(yàn))，水質(zhì)好，有通暢的排水渠道。③原輔料，能源豐富價(jià)廉，運(yùn)輸便捷。④對(duì)治理污染有良好條件。⑤當(dāng)?shù)卣畠?yōu)惠政策落實(shí)有保證。 廠址選擇選擇山西省侯馬市?？盏兀汉铖R市地處山西省臨汾市南部，處于臨汾、運(yùn)城、晉城三市及晉、冀、豫三省中間。位于汾河與澮河交匯處，東臨曲沃，西接新絳，南連聞喜，北靠襄汾。市境內(nèi)地勢(shì)較平坦，屬晉南盆地的一部分。該市空地充足，適合建廠。交通：侯馬市土地肥沃，該廠位于市東郊，有得天獨(dú)厚的交通優(yōu)勢(shì)，同蒲、侯月、侯西鐵路交匯，公路有晉韓、大運(yùn)高速路，交通便利。在此建廠能方便原輔料的運(yùn)輸，降低運(yùn)輸成本。氣溫：℃，一月最冷，℃；七月最熱,℃。全年無(wú)霜期平均約197天。氣候條件較好，適合發(fā)酵生產(chǎn)。降水：㎜，水利條件較好?？偟膩?lái)說(shuō)，山西省侯馬市原料、燃料及電力十分充足，交通便利，適合建造味精廠。 生產(chǎn)規(guī)模味精廠的生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)5萬(wàn)噸，其次是建廠的交通、運(yùn)輸、水、電、原料供應(yīng)、污水處理等，而市場(chǎng)占有率是由品牌和生產(chǎn)成本決定，主要是后者。生產(chǎn)成本低，市場(chǎng)開(kāi)拓就有潛力。生產(chǎn)成本主要取決于以下4個(gè)方面：①地區(qū)優(yōu)勢(shì)（包括原材料、動(dòng)力價(jià)格和地方政策等）；②技術(shù)水平和管理水平；③規(guī)模效益（在生產(chǎn)規(guī)模較小時(shí)，如年產(chǎn)量2萬(wàn)噸以下，增加產(chǎn)量，明顯降低成本，但產(chǎn)量較大時(shí)，影響不大）；④運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用（取決于設(shè)備設(shè)計(jì)、設(shè)備配套和技術(shù)管理等）。 生產(chǎn)成本的降低應(yīng)從建廠開(kāi)始，應(yīng)重視合理設(shè)計(jì)設(shè)備，合理進(jìn)行設(shè)備配套，將產(chǎn)量規(guī)模與設(shè)備規(guī)模結(jié)合，降低運(yùn)作費(fèi)用；選擇先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和強(qiáng)化技術(shù)管理，提高技術(shù)水平，降低單耗[2]。 味精生產(chǎn)工藝 原料預(yù)處理及淀粉水解糖制備（1）原料預(yù)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(shí)去除固體雜質(zhì)，防止機(jī)器磨損。（2）淀粉水解糖制備由于谷氨酸生產(chǎn)菌不能直接利用淀粉作為碳源，因而必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。淀粉水解為葡萄糖先要進(jìn)入液化階段，然后再與糖化酶作用進(jìn)入糖化階段。 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵（1）種子擴(kuò)大培養(yǎng)