【正文】 0 = 提取谷氨酸量（按每天量計(jì)算）： 100%谷氨酸量： 95%= 80%谷氨酸量： 247。 初始發(fā)酵液的純糖量占 60%， 補(bǔ)加的純糖量占 40%， 配制的種 子培養(yǎng)基密度為 ， 種子液密度為 ， 發(fā)酵的接種量為 10%， 配制的發(fā)酵培養(yǎng)基密度為 ，發(fā)酵液的密度為 耗氨量： 1 噸谷氨酸耗氨量為 250 kg， 其中：種子培養(yǎng)階段的耗氨量為 25 kg，發(fā)酵階段的耗氨量為 225 kg。 反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備要求較高，且酶是蛋白質(zhì)，易引起糖液過(guò)濾困難。 結(jié)果匯總 如下 表 液 化 工 藝 調(diào)漿濃度 3035% 耐高溫淀粉酶量 % PH ~ 溫度 105~1100C 時(shí)間 60120 min 滅酶溫度 115~1200C 滅酶時(shí)間 5~10min 液化 DE 12~18% 糖 化 工 藝 糖化酶量 % PH ~ 溫度 58~620C 時(shí)間 25h 滅酶溫度 850C 左右 時(shí)間 5~10min 糖化 DE 96%~98% 脫 色 脫色 PH ~ 脫色時(shí)間 ~1h 脫色溫度 55~600C 10 糖化車(chē)間物料衡算（以 1000kg 工業(yè)淀粉計(jì)算） 本車(chē)間物 料平衡圖為： 淀 粉水液 化 液液 化 酶 ＋ 氯 化 鈣 ＋ 硫 酸糖 化 液 （ 糖 化 酶 ＋ 燒 堿 ）蒸 汽清 糖 液 糖 濾 渣 淀粉及加水量：淀粉 ： 水 =1： 1000kg 工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿： 1000（ 1+） =2800kg 加水量為 1000 =1800kg 粉漿濃度： 1000 85%247。 （Ｉ λ） 式中Ｇ ： 淀粉漿量（ kg/h) Ｃ ： 淀粉漿比熱容［ kJ/(kg 100%= % 粉漿比熱 C 可按下式計(jì)算： C=C0X 247。 K) 得 : 粉漿比熱 C= 247。 （Ｉ－λ） 得 D= 3 .62 （ 10550） 247。 10= kg/h 以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量為： +=高峰用量： +=每日用量： 24=（糖化液滅酶通過(guò)板式換熱器在液化液降溫時(shí)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需蒸汽） 實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中可以充分考慮 循環(huán)經(jīng)濟(jì)而用不同料液的熱交換達(dá)到不用蒸汽的 目的。所以可以用一臺(tái)交換器實(shí)現(xiàn)熱的交換，而不需要外加能源。 = 30h，其中糖化時(shí) 間為 25h，糖化罐 100m3， 裝 填系數(shù)為 75%，需糖化罐： 247。（（ 5020） ） =要求 2h 把 75 m3糖液冷卻至 60℃，高峰用水量： 247。經(jīng)連消系統(tǒng)滅菌，降溫至接種溫度后進(jìn)行接種。殘?zhí)橇靠刂圃?－ 。 ： ㈠ 普通肉汁瓊脂斜面：劃線培養(yǎng) 24 小時(shí)，呈中度生長(zhǎng)，菌苔線狀隆起，沒(méi)黃色，隨培養(yǎng)時(shí)間而顏色加深，表面濕潤(rùn)光滑，有光澤，不透明，不產(chǎn)生色素?cái)U(kuò)散。 ⑶對(duì)氧要求：好氧或兼性厭氧。脲酶反應(yīng)呈強(qiáng)陽(yáng)性，液氨濃度 %：能強(qiáng)烈利用醋酸產(chǎn) L谷氨酸，產(chǎn)率在 5%以上，對(duì)醋酸轉(zhuǎn)化率為 50%以上。如果要長(zhǎng)期保藏則必須定期進(jìn)行移種或采用沙土罐等載體吸附法進(jìn)行菌種長(zhǎng)期保藏。 2） 一級(jí)種子培養(yǎng) ： 一級(jí)種子接著的目的在于大量繁殖活力強(qiáng)的菌體，培養(yǎng)基組成應(yīng)以少含糖分、多含有機(jī)氮為主，培養(yǎng)條件從有利于菌體生長(zhǎng)考慮。 3） 二級(jí)種子 培養(yǎng) (1)培養(yǎng)基組成 玉米漿 ~% 水解糖 % 磷酸氫二鉀 % 尿素 % 硫酸鎂 % 二價(jià)鐵離子2mg/l (2)培養(yǎng)條件 接種量： % 培養(yǎng)溫度： 31~330C 攪拌轉(zhuǎn)速：攪拌轉(zhuǎn)速 150r/min，通風(fēng)量為 ~（ m3/min） 培養(yǎng)時(shí)間：培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)生產(chǎn)中采用的培養(yǎng)工藝與培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分及濃度而定。 備及滅菌 1） 培養(yǎng)基： 17 （ 1） 碳源：采用淀粉水解糖液作為碳源，根據(jù)發(fā)酵初糖要求配制成為適當(dāng)葡萄糖含量的培養(yǎng)基。谷氨酸的碳氮比為 100：（ 13~30）， 當(dāng)碳氮 比在 100： 11 以上才開(kāi)始累積谷氨酸。一般革蘭氏陽(yáng)性菌對(duì) Mg2+的最低要求量是 25mg/L。 （ 4） 生長(zhǎng)因子 ： 凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、 維生素等均稱(chēng)為生長(zhǎng)因子。具體料液循環(huán)見(jiàn)下： 定 容 罐維 持 罐1 ＃ 交換 器2 ＃ 交換 器蒸 汽冷 卻 水 箱冷 卻 水 塔去 發(fā) 酵 罐 發(fā)酵罐發(fā)酵條件控制： 1）溫度控制：在谷氨酸發(fā)酵前期是 長(zhǎng)菌期階段 ， 應(yīng)滿(mǎn)足菌體生長(zhǎng)所需的最適溫度 。 故前期 ， 8h 后 ~， 20~~，通過(guò)流加液氨進(jìn)行調(diào)節(jié)發(fā)酵 pH。 一般根據(jù)凈增 OD 來(lái)控制通風(fēng)。 T613 菌種，流加液氨與pH 的控制為：第一次流加： pH 達(dá) 高峰后下跌至 ~， 流加量為 %； 第二次流加： pH 達(dá)高峰后下跌至 ~， 流加量為 %。使用時(shí)先用水進(jìn)行勾兌，比例為 1： 3。 ： 1）污染菌的檢查： 產(chǎn)菌球散開(kāi)、菌絲變形、產(chǎn)酸不正常甚至不產(chǎn)酸或“倒酸”、而糖卻大量消耗等。 防止染菌措施： ； 管理； ，保持高的設(shè)備完好率；； ； 。 95%247。（ %%） = 19 每天種子液總體積 ： 247。 300 = kg 糖蜜用量 ： 15247。 1000= 液氨用量 ： 25=1595 kg 消泡劑用量 ： = kg 蒸汽冷凝水 ： 12%= 種子培養(yǎng)基加水量： = 空氣帶走水分量與損失量 ： %= 發(fā)酵階段 發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基的量 ： （ ）247。 1000= 氯化鉀量 ： 2247。 1000） 1000247。 4= m3 選 200 m3的發(fā)酵罐 （ 2） 一個(gè)發(fā)酵罐的操作周期為 40h（其中發(fā)酵時(shí)間為 35h） ，一天能生產(chǎn) 24247。 2=（ 5） 消毒滅菌用蒸汽量 D(式中 為糖的比熱容 [KJ/(kg 24= t/h 培養(yǎng)液冷卻用水量： 1200C 熱料通過(guò)與生料交換 ,降至 800C,在用冷水冷至 200C 升至 450C,計(jì)算冷卻水量 (W) W= (8030)247。 4= m3 封頭厚度 :ε =P247。 (2 105 ) = 查表得 ,1m 高筒節(jié)鋼板重量為 : 發(fā)酵罐筒體重量為 : =36233kg 22 發(fā)酵罐重量為 :42597kg,列管換熱面積比為 :1: H 列管 =200 247。其蒸汽量為 : (42597+7264) (12520) 247。 K)] 200 m3發(fā)酵罐的表面積為 S=4π R2+2π RH=4π (247。 (15%)=每罐滅菌 用蒸汽量 : =每日用蒸汽量 : 4=平均量 :247。 16= 罐， 4247。 12+ D2 D=, H= 橢圓形封頭體積 V=π D2(hb+D/6）247。 (2[? ]tP)+G1+C2= 1600247。 (2718125 )= （ 5） 填充種子罐空間所需的蒸汽量 :因 14 m3種子罐的容積大約為 14 m3,考慮到罐內(nèi)之排管 ,攪拌器等場(chǎng)占空間 ,罐之自由空間仍按 14 m3計(jì)算 ,填充空間需蒸汽量 D 空 = V (2718125 )=8kg 式中 : (1min) （ 8） 滅菌過(guò)程蒸汽滲漏 ,去總氣消耗量的 5%,空罐滅菌蒸汽消耗量為 : (+++8) 247。發(fā)酵液經(jīng)濃縮后進(jìn)入等電點(diǎn)中和罐，進(jìn)入罐前使溫度降為 22℃ 。然后緩慢加酸調(diào)整，直至 pH 降為 ，溫度冷卻至 8℃，使之達(dá)到等電點(diǎn)，停止中和及攪拌。 工藝流程 發(fā)酵液 調(diào)酸 起晶 晶種 停酸育晶 上離子交換柱 緩慢調(diào)酸 鹽酸或硫酸 水洗及疏松樹(shù)脂 等電點(diǎn) 硫酸 硫酸硫酸 25 熱水預(yù)熱 攪拌育晶 堿液 洗脫 再生 母液 離心分離 后流分 高流分 前流分 濕谷氨酸 用酸調(diào) 上離子交換柱 工藝說(shuō)明 （ 1） 起晶：先放一罐未經(jīng)過(guò)濃縮的發(fā)酵液進(jìn)行單獨(dú)調(diào)酸和降溫，待到起晶時(shí)，添加 發(fā)酵液量的 %w/v的外購(gòu) GA 晶體作為晶種，再逐步調(diào)節(jié) pH 和溫度，達(dá)到 、溫度 22℃時(shí)停止降溫和調(diào)酸，繼續(xù)攪拌育晶做連續(xù)流加的底料。存放至貯罐內(nèi)，使用時(shí)，經(jīng)過(guò)換熱器與離心分離的上機(jī)母液交換熱量，溫度降低至 28~30℃。 （ 4） 連續(xù)流加工藝。 （ 6） 分離后得到濕谷氨酸和母液。 1000= 2）分離后： 100%谷氨酸量： 95%= 80%谷氨酸量： 247。 =% 衡算結(jié)果匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 日投入量 kg 項(xiàng)目 日產(chǎn)出量 kg 發(fā)酵液 609000 母液 晶種 1450 80%谷氨酸 75760 高流分 98%硫酸 累計(jì) 累計(jì) 第七章 重點(diǎn)設(shè)備的篩選和論證 一、 調(diào)漿罐 耐溫 ,圓柱錐底，徑高比 H=2D，罐規(guī)格： 20m3；攪拌選用六彎葉渦輪攪拌器。 （ 3）容積 據(jù)前述滅菌時(shí)間，扣除在連消逗留的時(shí)間，即為在維持罐中逗留的時(shí)間θ，有維持罐填充系數(shù)φ，則維持罐總?cè)莘e V 維 ： V 維 = V 出 結(jié)構(gòu)：采用兩段加熱的混合式連消塔 五、 糖化 罐 大?。?100m3 材質(zhì)： OCr18Ni11Ti 或 OCr17Ni12Mo2或碳鋼襯玻璃鋼均可； 攪拌形式 :六彎葉渦輪攪拌器； 六、 板框壓濾機(jī) 結(jié)構(gòu)：發(fā)酵工廠大多采用明流式，因?yàn)槟苤苯佑^察每組板框的工作情況 及泄露情況 ；濾板和濾框通常為正方形；板框數(shù)從 10～ 60 塊不等； 型號(hào)： BAY40635/25 明流式油壓壓緊板框壓濾機(jī)； 過(guò)濾面積為： 40m2，框內(nèi)尺寸為 635mm635 mm,濾框厚度為 25mm；濾框塊 =40/（ 2）=50 塊；濾板為： 501=49 塊；板內(nèi)總體積 = 50=。 十、 離心機(jī) 提取車(chē)間：采用臥螺式離心機(jī)，處理量 10 m2/h，臺(tái)數(shù) 10，耐酸材質(zhì)。 歸類(lèi)成表格形式： 工序 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格 /容積 m3 數(shù)量 備注 糖化工序 調(diào)漿罐 20 3 Ф 280020xx 連續(xù)噴射液化器 1050 2 糖化罐 100 OCr18Ni11Ti 連消塔 2 Ф 3001600 交換器 30 4 BR20 發(fā)酵車(chē)間 發(fā)酵罐 200 7 Ф 40008000 種子罐 20 4 Ф 18003600 維持罐 4 4 Ф 15004500 濃糖蒸發(fā)器 10 3 RNJMO33150 空壓機(jī) 100 8 提取車(chē)間 發(fā)酵液蒸發(fā)器 10 3 RNJMO46300 板框壓濾機(jī) 30 2 BAY40635/25 公用設(shè)備 化學(xué)品罐 30 2 CIP 清洗罐 200 3 空壓機(jī) 20 1 30 冷 機(jī) 3 6AW10 后 記 設(shè)計(jì)書(shū)的內(nèi)容為年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的初步設(shè)計(jì)。 [2] 《味精工業(yè)手冊(cè)》于信令主編 ,中國(guó)輕工業(yè)出版社出版 , 1995 年 5 第一版 。 [6] 《 生物加工過(guò)程與設(shè)備 》 鄭裕國(guó)主編，化工工業(yè)出版社， 20xx 年 7 月第一版