【正文】 加熱蒸氣原液濃縮至 20～ 24176。 4． 2． 5 結(jié)晶工藝 4． 2． 5． 1 結(jié)晶原理 味精的結(jié)晶過程是溶質(zhì)由液相進入固相的物理過程，當(dāng)一種溶液處于飽和狀態(tài)時，如果溶液中還存在固相的溶質(zhì)，固液平衡，溶液變成飽和溶液，溶液中過量的溶質(zhì)，逐漸吸附到固相溶質(zhì)中，使溶液濃度降低到飽和溶液為止，過飽和溶液達(dá)到一定的飽和程度，析出晶體。 Beˊ時，進入低 濃度溶液貯罐，作為谷氨酸中和及調(diào)節(jié)母液濃度之用；當(dāng)濃度高于 15176。生產(chǎn)一般控制溫度在 40℃ ～ 50℃左右。因此必須重視上柱前料液質(zhì)量，一般 先經(jīng)粉炭脫色，除去大部分雜質(zhì)，透光率達(dá) 60%以上再上柱。 7． 水反洗 ：待用。 3．堿洗 ：用濃度為 4%的 NaOH 溶液加熱到 60℃為洗脫劑，以 2 倍炭柱體積正向上柱，待 PH 值為 9 時關(guān)閉閥門浸泡 4 小時，充分解析被吸附的色素，回收堿液。 Beˊ 波鎂表 稀份水 4． 2． 4． 5 K15 脫色柱 （一）脫色原理及脫色柱的填裝 1． K15 顆粒炭為片狀炭，其內(nèi)表面積大，孔隙多，吸附性極強，機械性能強，脫色原理同活性炭一樣，靠多空吸附色素。 （三）具體操作 用泵將過濾液打入板框過濾后檢測其 PH 值、透光濾是否符合要求，原液一般只過濾一次即可合格，利用重力作用流入原液貯罐。 F/μ178。助濾劑化學(xué)穩(wěn)定性好。 （五） 技術(shù)指標(biāo)及檢測調(diào)節(jié) 4— 3 技術(shù)指標(biāo)及檢測調(diào)節(jié)表 4． 2． 4． 4 過濾工藝 （一）基本原理 以介質(zhì)兩側(cè)壓力差為推動力，利用介質(zhì)的阻礙作用將懸浮微粒截留。 母液，來自結(jié)晶車間的分離母液由貯罐打入母液脫色罐，以堿或谷氨酸調(diào)節(jié)，升溫至 60℃ ～ 65℃，以水或稀份水調(diào)濃度至 22176。因此生產(chǎn)上要求活性炭質(zhì)量除必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，一般還要增加實物（即谷氨酸）脫色質(zhì)量的要求。如果兩者質(zhì)量均好活性炭用量一般在 ～ %（ W/V）。 4．脫色時間 色素分子向活性炭表面擴散以及吸附均需要一定的時間，只有充分接觸，活性炭才能發(fā)揮脫色效力。但溫度過高，可能會使谷氨酸鈉變成焦谷氨酸鈉，也使解吸色素的速度增大，綜合考慮一般溫度控制在 60℃ ～ 65℃左右。 化學(xué)吸附：分子間反應(yīng)生成化學(xué)鍵而發(fā)生的吸附。（液堿流加慢） （四）技術(shù)指標(biāo)及檢測 表 4— 2 技術(shù)指標(biāo)及檢測表 項目 要求 檢測 調(diào)節(jié) 溫度 夏天 55 ~ 60℃ 溫度計 冷水、蒸汽 冬天 60 ~ 65℃ PH PH 試紙 谷氨酸、堿 透光度 30 ~ 50% 分光光度計 脫色時間 濃度 22 ~ 23176。以溫度計現(xiàn)場測量，調(diào)節(jié)靠蒸汽及冷水閥門。 三．中和濃度 將濃度調(diào)至 22～ 23176。 105 （ 2） 色素也呈兩性， PH=3～ 6 時，脫色效 率最好，脫色有利于透光，所以中和液要控制適當(dāng)?shù)?PH 值。 102 7 179。所以中和 PH 值控制要準(zhǔn)確。 （ 2）溫度過高會生成焦谷氨酸鈉 溫度過高，活性炭的脫色率反而降低。谷氨酸以液堿中和是弱酸強堿的放熱反應(yīng)可以減少蒸汽用量，但是液堿中和反應(yīng)劇烈，若加堿過快，局部過熱和 PH 過高反而影響精制過程物料質(zhì)量和收率。 4． 2． 3． 4 提取出的濕谷氨酸指數(shù)： （ 1） 含谷氨酸： 88%以上； （ 2） 透光率： 30%以上； （ 3） 含氯化物： %以下。在發(fā)酵液經(jīng)等電點提取谷氨酸以后。 ⑷ 運轉(zhuǎn) ：溫度、風(fēng)量、 PH 值三項指標(biāo)，按工藝標(biāo)準(zhǔn)控制，隨時注意泡沫情況。 ⑶ 實消 ：夾層預(yù)熱至 98℃ ，內(nèi)層升溫至 118℃ ，計時 5 分鐘保壓。 ⑶ 打料 ：溫度控制在 125℃ ，打料順序，培養(yǎng)基、 Na2HPO KCl、生物素、VB、 MgSO MnSO4。與其他發(fā)酵過程一樣，必須進行純種培養(yǎng)，只允許生產(chǎn)菌存在、生長、繁殖，不允許其他微生物共存。 4． 2． 1． 2 工藝流程 淀粉 →調(diào)漿→配料→一次噴射液化→保溫維持→層流維持→二次噴射液化、高溫滅酶→閃急冷卻→糖化罐→中溫液化→糖化→中和→滅酶→過濾→貯糖罐。 目前，淀粉的糖化工藝主要采用酶解法。 NADPH2 NADP α 酮戊二酸 + 谷氨酰氨 2 谷氨酸 （式 ） GS 以上三反應(yīng)，還原氨基化反應(yīng)是主導(dǎo)性反應(yīng)。 1 外觀和感官要求 本品為無色 白色柱狀晶體或白色結(jié)晶狀粉末，有光澤，無肉眼可見雜質(zhì)，具有特殊的鮮味，無異味。 谷氨酸 一鈉易溶與水，不溶與純酒精、乙醚、丙酮等有機溶劑。 3． 4． 1 味精的主要物理性質(zhì) 結(jié)構(gòu)式： [OOCCH2CH2CHCOO ]178。當(dāng) D–型與 L– 型相等時發(fā)生消旋，稱為 DL– 型。堿回收再利用。當(dāng)谷氨酸 鈉含量大于或等于 時，為了回收谷氨酸一鈉將其加入中和脫色罐，并可節(jié)約活性炭。 目前味精行業(yè)尚未有一套完整的處理技術(shù)。 表 2— 2 除鐵的兩種方法對比 方法 項目 硫化堿除鐵 樹脂除鐵 原 理 硫化鈉與鐵離子反應(yīng)，生成硫化亞鐵沉淀： Fe2+ +Na2S→ FeS↓ +2Na+， FeS 在中性或堿性溶液 中呈難溶鹽，幾乎不溶于水（ 18℃時水中的溶解度為 179。 過濾采用板框過濾機，其過濾速度適中，濾渣含量低，夾帶物料少，工藝損失相對少。此反應(yīng)為強堿弱酸反應(yīng)，反應(yīng)放熱可減少蒸氣用量。廠房高度為 6 米。 2． 2． 3 設(shè)計方案的選擇及論證 中和罐設(shè)計在一角與維修室平齊，利于送料，減少車間長度。 廠房平面布置采用長方形，由工藝流程決定，便于總平面圖布置，節(jié)約用地，利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通入口，有較多可供自然采風(fēng)和通風(fēng)的墻面。 7 發(fā)展高科技，如用重組 DNA 技術(shù)選育更高優(yōu)良菌種。 3 生產(chǎn)設(shè)備大型化，發(fā)酵過程的自動控制使關(guān)鍵設(shè)備先進化，自動化。種量大，生物素豐富，菌體生長快，添加青霉素后產(chǎn)酸快、高、周期短。 4 主要原材料價格高，使生產(chǎn)成本高。發(fā)酵罐的規(guī)模為 600 立方米罐。由于計算機的普及，機械設(shè)備的先進使味精的產(chǎn)量與質(zhì)量均有較大幅度的提高。其中在 1958 年日本的木下祝郎等以發(fā)酵法制谷氨酸研究成功。 1 起源期 1908 年日本東京大學(xué)教授池田菊苗從呈味成分的海帶煮出的汁中提取到谷氨酸鈉，創(chuàng)造了新的人工調(diào)味料獲得專利。 3 發(fā)展期（ 80 年代 ~90 年代初） 80 年代以來，我國的味精工業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅猛，就產(chǎn)量而言 1992 年高達(dá) 34 萬噸躍居世界首位。 1965 年沈陽、天津、杭州等廠家也相繼完成了原料（淀粉和大米）和工藝的轉(zhuǎn)換，并采用優(yōu)質(zhì)的 和 菌種投入發(fā)酵生產(chǎn)。 2 轉(zhuǎn)換期（ 1958~70 年代）這一時期生產(chǎn)味精的工藝方法為先進的發(fā)酵法。 1925 年，上海天一等味精廠相繼興起。增加了農(nóng)作物對微量元素的吸收。谷氨酰胺在植物的新陳代謝中起著重要作用。 （四） 在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用 1 用于制農(nóng)藥（殺菌劑）氨基酸銅是目前生產(chǎn)上良好 的殺菌劑，既是西紅柿保護性殺菌劑又是防治果樹腐爛病的特效殺菌劑。由于 PCA— Na 的吸濕性和無毒性。 4 通常將谷氨酸鈉、維生素 B 與葡萄糖注射液混合靜脈點滴注射。 2 谷氨酸可被腦細(xì)胞氧化，能作為腦組織的“能源”。 2 改善和加強食品的自然風(fēng)味 味精和強力味精使食品原味更濃郁、協(xié)調(diào)、圓潤并可抑制異味。 本說明書敘述了味精的發(fā)展 ， 概括了味精生產(chǎn)的整個工藝流 程及“三廢”治理。6000 噸 /年 味精 中和車間 工藝 設(shè)計 發(fā)酵工業(yè)，是生物工程的一個分支，而味精是三大發(fā)酵產(chǎn)品之一，味精是我國新興的發(fā)酵工業(yè)中規(guī)模最大的產(chǎn)品，在食品的生物技術(shù)領(lǐng)域中有重要地位。目前國內(nèi)外味精生產(chǎn)一般都采用發(fā)酵生產(chǎn)，味精發(fā)酵生產(chǎn)法的生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟，但由于味精在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，故味精生產(chǎn)的工藝仍需不斷更新以降低成本，提高質(zhì)量，適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟的需求。 2 概述 2． 1 產(chǎn)品用途及發(fā)展?fàn)顩r 2． 1． 1 產(chǎn)品用途 （一）在食品方面的應(yīng)用 1 烹飪調(diào)味 吃中國菜給人最重要和最直接的感覺是“味道”，而味精是決定味道好壞的重要因素因而成為家庭和餐館不可缺少的增新調(diào)味品。 （二） 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 1 谷氨酸鈉、谷氨酸鉀注射液和谷氨酸片可用來防止肝昏迷、解氨毒、保護肝臟。谷氨酰胺可治療綜合性胃潰瘍、十二指腸潰瘍、神經(jīng)衰弱等。 2 潤膚劑 焦谷氨酸（ PCA— Na）具有極強的吸濕性，能保持皮膚濕潤，防止干裂，并增強皮膚和毛發(fā)的柔軟和彈力。其洗凈、起泡、乳化、分散等性能較好，對皮膚及粘膜無刺激，可用于洗滌劑及化妝品?？芍瞥筛探墼鎏饎劝彼峥稍黾痈探酃麑嵉暮橇?，降低酸度。用氨基酸作微肥載體，如有機螯合劑、緩沖劑等。 1923 年，吳蘊初先生創(chuàng)辦的上海天廚味精廠成為我國味精工業(yè)的開端，而后又在重慶、香港等地設(shè)立分廠。一般以手工作業(yè)為主，少量使用機械設(shè)備。上海味精廠以淀粉為原料采用發(fā)酵的新工藝正式投入生產(chǎn)。此期間生產(chǎn)開始用計算機控制。其發(fā)展同樣經(jīng)歷了起源期、轉(zhuǎn)換期、發(fā)展期三個歷史時期。 2 轉(zhuǎn)換期（ 1936~1968）在這一時期，生產(chǎn)工業(yè)由水解法、抽出法轉(zhuǎn)為發(fā)酵法生產(chǎn)味精。世界上許多國家包括韓國、法國、中國、朝鮮、印尼、美國、泰國、意大利、巴西、馬來西亞等國的味精工業(yè)也逐步興起而且均采用發(fā)酵法生產(chǎn)味精。 1 規(guī)模小 日本味之素和韓國的味元年產(chǎn)味精 6 萬噸，而國內(nèi)除河南周口味精產(chǎn)達(dá) 4 萬噸外，大多數(shù)為 1 萬噸或數(shù)千噸。 3 生產(chǎn)過程自動化程度低，勞動生產(chǎn)率低。如采用高生物素添加青霉素流加糖工藝。應(yīng)繼續(xù)研究突破絮凝除菌，并研制新型沉降式離心機分離菌體，結(jié)合膜濃縮的研究會大大提高提取收率。 6 跳出單一產(chǎn)品模式，開發(fā)多品種，提高企業(yè)抗風(fēng)險能力。 2． 2 中和車間概括及特點 2． 2． 1 車間設(shè)計規(guī)格 本車間布置設(shè)計是以工藝為主導(dǎo)，并在其他專業(yè)如繪圖、土建、設(shè)備安裝、電力、暖風(fēng)、外觀等密 切配合下完成的。 車間設(shè)備布置總原則： （ 1） 滿足生產(chǎn)工藝對設(shè)備布置的要求 （ 2） 滿足安全技術(shù)對設(shè)備布置的要求 （ 3） 滿足操作條件對設(shè)備的要求，為操作人員創(chuàng)造一個良好的操作條件 （ 4） 滿足設(shè)備安裝、檢修對設(shè)備布置 的要求 （ 5） 滿足廠房建筑對設(shè)備的要求 （ 6） 合理安排車間輔助室及生活室的布置 （ 7） 車間布置整齊美觀 詳細(xì)的車間布置見中和車間平、立面布置圖。 K15 炭柱較高，將其布置在廠房一邊，既是工藝流程的需要，同時與二樓相對立，廠房建筑比較美觀。氫氧化鈉與谷氨酸反應(yīng)不會產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)迅速，設(shè)備利用率高。其對比如下表： 表 2— 1 粉狀活性炭和顆?；钚蕴刻厣珜Ρ? 粉狀活性炭 顆粒狀活性炭 顆粒小、表面積大、單位重量吸附量高 在過濾除炭渣的同時除去料液中不溶性雜質(zhì) 顆粒大、表面積小、單位重量吸附量低，且不能除去料液中不溶性雜質(zhì) 操作環(huán)境差、勞動強度大、存在加炭 卸炭 洗炭等煩瑣的勞動 操作環(huán)境好、勞動強度小、操作過程只需調(diào)節(jié)閥門即可 間歇操作，設(shè)備一次性投資低 連續(xù)操作，適合于大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備一次性投資高 活性炭一次性使用，操作費用高，但不耗用鹽酸、燒堿 活性炭經(jīng)再生處理可以反復(fù)使用、操作費用低、但再生時需耗用一定量鹽酸、燒堿、水 中和脫色罐中加硫化鈉，其作用有兩方面：一方面硫化鈉是弱堿可調(diào)節(jié) PH值，另一方面 Na2S + Fe2+ → FeS↓ + 2Na+， FeS 在中性或弱堿性溶液中呈難溶性，幾乎 不溶于水，經(jīng)過濾除去可達(dá)到除鐵目的。脫鐵液透光率高，產(chǎn)物無異味。 中和車間三廢問題主要包括：沖洗、洗滌的中濃度有機廢水，中和脫色所產(chǎn)生的廢活性炭。而且其吸收脫色效果已經(jīng)變差。 3 K15 炭柱再生時用到的大量酸、堿、水。只有 L– 型具有鮮味。 HO │ │ H2NC﹡ H HC﹡ NH2 │ │ HCH HCH │ │ HCH HCH │ │ C=O C=O │ │ O