【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 晶就要有表面張力作功，當(dāng)溶液濃度達(dá)到一定飽和度時(shí)，使得溶質(zhì)能相互吸引自然聚在一起形成一種微細(xì)顆粒，即晶核，晶核表面吸附溶質(zhì)分子。 本設(shè)計(jì)采用較先進(jìn)完善的真空結(jié)晶工藝，為了形成飽和溶液，蒸發(fā)部分溶劑，但為了防止谷氨酸鈉在高溫下形成焦谷氨酸鈉，使成品味精易吸潮，變質(zhì)。因此采用減壓真空濃縮法。濃縮時(shí)，真空度越高，料液沸點(diǎn)越低，不僅加快了濃縮速度，也使產(chǎn)品質(zhì)量提高。 本設(shè)計(jì)采用晶種起晶法這種起晶法可以控制晶體數(shù)目和大小。而且溶液受晶種刺激后，晶核可以提早形成，所需過(guò)飽和度較自然 起晶的過(guò)飽和度低。作為晶種投入溶質(zhì)不會(huì)被溶解，也不會(huì)產(chǎn)生刺激起晶，全部作為晶核而不產(chǎn)生新晶核，從而達(dá)到控制晶體數(shù)量的目的。 五 干燥分離 本設(shè)計(jì)采用三足式離心機(jī)，進(jìn)行味精分離，可以以味精的大小控制分離時(shí)間和含水量采用震動(dòng)床，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)連續(xù)化，效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且產(chǎn)品不易破碎，光澤度好，適用于大量結(jié)晶干燥，使用硫化床干燥可以控制溫度不超過(guò) 80℃為宜。 粗頭大片，＞ 8目粉碎，制晶種或打粉摻入 80%味精 812 目 作晶種 粉碎成 1230目 1230目 成品 99%MSG 30目以上 作為晶種或用結(jié)晶鍋 重新結(jié)晶 生產(chǎn)工藝采用直接混合，加食鹽得 80%MSG 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè) 共 63頁(yè) 2節(jié) .工藝控制 一 . 中和 的控制 操作中，先將 Glu 加到升溫至 65℃的底水中，成為飽和溶液，酸度接近 ，溶液中的谷氨酸大部分以 GLu177。 的形式存在，加堿中和，隨著堿的不斷加入，溶液的 PH升高，電離平衡移動(dòng) GLu177。 減少， GLUamp。macr。177。 逐漸增加，全部成為上述離子時(shí)，即為中和生成谷氨酸鈉的等電點(diǎn)。若 PH 超過(guò) 7， GLuamp。macr。逐漸增多，即 PH 越高，生成谷氨酸鈉越多，而谷氨酸鈉有很強(qiáng)的鮮味，谷氨酸二鈉卻沒(méi)有，此時(shí) PH 超過(guò) 7 后，還會(huì)促進(jìn)消旋反應(yīng)的發(fā)生， LGluNa 向 DLGluNa 轉(zhuǎn)變，若 PH 低于 7，則溶液中的 GLuamp。macr。+離子百分率高，造成 Glu 溶液不徹底，影響精制收率，還造成過(guò)濾困難，使后面操作不易進(jìn)行。 所以 PH 的控制在中和中很重要。 2中和的速度 中和的速度不應(yīng)太快，要緩慢進(jìn)行。 用碳酸鈉中和會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，若中和太快，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，可能會(huì)導(dǎo)致料液外逸，造成損失。而且加堿過(guò)快，導(dǎo)致局部 PH過(guò)高，發(fā)生消旋反應(yīng)，影響收率和產(chǎn)品質(zhì)量。 3中和溫度 中和溫度應(yīng)控制在 70℃以下 溫度高時(shí)，除會(huì)發(fā)生消旋反應(yīng)外，谷氨酸還會(huì)脫水發(fā)生環(huán)化，生成焦 谷氨酸，對(duì)收率和品質(zhì)極為不利。 環(huán)化反應(yīng)如下： 4中和加水 中和過(guò)程加水過(guò)多，中和液濃度低，給結(jié)晶帶來(lái)困難。加水不足，濃度太高，黏度增加，脫色效果差，過(guò)濾困難，故一般控制在中和液濃度 2123amp。ordm。Beamp。sup1。，且最好菜鹽式鹽較少的水。 二脫色 1粉碳脫色控制操作： ⑴溫度 在一定范圍內(nèi)，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，溶液黏度降低，有利于吸附，當(dāng)溫度高時(shí)分子運(yùn)動(dòng)加劇，反而使解析色素速度增大，綜合溫度對(duì)吸附解吸的影響，一般控制在 65 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 17 頁(yè) 共 63頁(yè) ℃左右。 ⑵ PH 值 PH對(duì)脫色效果影響很大， PH 在 較好，但在此 PH 范圍內(nèi)溶液尚有 40%的谷氨酸來(lái)生成谷氨酸鈉， Glu 溶解不完全，既影響收率又影響質(zhì)量，生產(chǎn)上一般控制在 ，當(dāng)控制在 時(shí)，脫色較好，但脫色后需加堿調(diào) PH值。 ⑶時(shí)間 色素分子向活性炭表面擴(kuò)散及吸附均需一定量時(shí)間，只有充分接觸，才能充分發(fā)揮脫色效力。但達(dá)一定時(shí)間后，隨時(shí)間延長(zhǎng)脫色并不增加。那樣就影響了設(shè)備的利用率，生產(chǎn)中控制加碳后攪拌 30 分鐘達(dá)脫色飽和。 2顆粒碳脫色 ⑴進(jìn)料速度 碳的吸附量與進(jìn)料速度密切相關(guān)，顆粒碳吸附色素需一定時(shí)間，流量大，物料停留時(shí)間短。吸附效果差 ，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為進(jìn)料為碳體積的 23 倍，效果好，速度 23Mamp。sup3。料 / Mamp。sup3。碳 .h ⑵上柱液質(zhì)量對(duì)碳柱影響 若透光率低，色素雜質(zhì)多，碳交換量顯著下降，因此一般先粉碳脫色除去大部分雜質(zhì)，透光率達(dá) 60%以上再上柱。 ⑶顆粒碳再生 用氫氧化鈉水溶液作洗脫劑解吸吸附的色素，用鹽酸解析鐵離子作再生劑。洗脫劑和再生劑濃度低時(shí)，效果增加不明顯，造成浪費(fèi)。由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可采用 3%177。 NaOH 和 HCL 溶液再生較為理想。 ⑷溫度 溫度適當(dāng)提高，有利于攪拌，有利于脫色，過(guò)高，吸附效果反而下降，同時(shí)顆粒碳易粉碎，若溫度太 低，黏度大，影響流速，同時(shí)易結(jié)柱，生產(chǎn)一般控制在 4050℃ ⑸ PH 值 同粉狀碳，控制在 三．真空濃縮結(jié)晶 1濃縮：選用真空度 200250mHg，溫度 70℃ . 2結(jié)晶： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 18 頁(yè) 共 63頁(yè) ⑴結(jié)晶原理：谷氨酸鈉在不同溫度下水中的溶解度可按經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算： Scl=++amp。sup2。 SclGluNa g/100g 溶液 t溫度℃ 含結(jié)晶水的可按下式： Sc=++ tamp。sup2。 ScMSGg/100g 溶液 t溫度℃ 可用飽和曲線表示 由實(shí)驗(yàn)得 關(guān)系圖可分為三個(gè)區(qū)但關(guān)系不明顯 ⑵結(jié)晶與影響結(jié)晶的因素 a結(jié)晶過(guò)程包括形成飽和溶液，晶核形成（本設(shè)計(jì)采用加晶種）和晶體成長(zhǎng)三階段。 晶核形成有三種方法：自然起晶法，刺激起晶法，晶種起晶法 b影響結(jié)晶速度的因素： 過(guò)飽和度，液膜厚度，溶液黏度，溶液濃度，溫度，真空度；稠度，晶種質(zhì)量 ⑶結(jié)晶工藝條件控制 投入結(jié)晶罐內(nèi)一定量脫色液進(jìn)行濃縮，達(dá)到濃度后，加入晶種。結(jié)晶過(guò)程不斷補(bǔ)充物料，控制適宜的過(guò)飽和度，盡量避免假晶。當(dāng)出現(xiàn)假晶時(shí)加溫水殺晶。 真空度 200mmHg 溫度 6070℃，底料 5565%，取 3mamp。sup2。（ 60%），濃縮液濃度 amp。ordm。Beamp。sup1。，時(shí)間 6570177。. 投種后整晶，蒸汽操作壓力 。 補(bǔ)料：應(yīng)使蒸發(fā)速度，結(jié)晶速度協(xié)調(diào)一致，使?jié)舛瓤刂圃诮榉€(wěn)區(qū)。 放罐濃度：放罐前用結(jié)晶水調(diào)整 amp。ordm。Beamp。sup1。，成品得率 50% 第五章 空氣凈化系統(tǒng) Glu 發(fā)酵液態(tài)深層好氣性發(fā)酵 ,產(chǎn)生菌是好氧性微生物 ,在培養(yǎng)過(guò)程中需要大量無(wú)菌壓縮空氣 ,一般工業(yè)生產(chǎn)以大氣中空氣作氧源 ,但空氣中喊有多種微生物及灰塵 ,泥土等 ,在適宜條件下 ,其中的雜菌也會(huì)大量繁殖 ,消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ,產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物 ,影響發(fā)酵正常進(jìn)行 ,因此凈化是一相當(dāng)重要的環(huán)節(jié) . 一般考慮以下幾條 : 1減少進(jìn)口空氣雜菌數(shù)目 :采風(fēng)口應(yīng)設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)上方 ?？諌赫九c發(fā)酵車(chē)間盡可能遠(yuǎn)些 ,防止染菌 ,同時(shí)原理提取車(chē)間 。 采用進(jìn)空壓機(jī)前粗過(guò)濾手段 。 采風(fēng)口位置一般高于 30m 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 19 頁(yè) 共 63頁(yè) 2 設(shè)計(jì)安裝除菌效果交好的過(guò)濾器 3 保證過(guò)濾介質(zhì)在干燥情況下過(guò)濾 4合理設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾系統(tǒng)流程 第 三 部分 全廠物料衡算 一 物料衡算 物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而建立起來(lái)的。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料重量等于離開(kāi)該系統(tǒng)的全部物 料重量，即∑ F = ∑ D + W 式中 F— 進(jìn)入系統(tǒng)物料量（ kg） D— 離開(kāi)系統(tǒng)的物料（ kg） W— 損失的物料量 生產(chǎn)過(guò)程中總物料衡算 （一） 生產(chǎn)能力 年產(chǎn) 6萬(wàn)噸 MSG， 99%的 MSG占 80%， 80%的 MSG占 20%，工作日為 320 天 1 折合 100%的味精 60000 80%99%+ 60000 20%80%= 57120t/年 2日產(chǎn)商品 MSG 60000／ 320= 80%=150t/d 80%的 20%=3日產(chǎn) 100%的 MSG： 57120/320=（二） 總物料衡算 1. 1000Kg 純淀粉理論上產(chǎn) 100%的 MSG 的量： 淀粉 111%→葡萄糖 %→谷氨酸 %→ MSG（理論值） 1000111%%%= 2. 1000kg 純淀粉實(shí)際產(chǎn) 100%的 MSG 參數(shù)確定：糖酸轉(zhuǎn)化率： 58%；粉糖轉(zhuǎn)化率： 98%；提取收率； 95%；精制收率： %； 100098%58%95%%%= 3. 1000kg 工業(yè) 淀粉（含量 84%的玉米淀粉）產(chǎn) 100%的 MSG： 84%= 4. 淀粉單耗 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 20 頁(yè) 共 63頁(yè) 1000kg100%的 MSG 實(shí)際消耗純淀粉量 1000/= 1000kg100%的 MSG 實(shí)際消耗工業(yè)淀粉量 1000/= 1000kg100%的 MSG 理論上消耗純淀粉的量 1000/115305= 1000kg100%的 MSG 理論上消耗工業(yè)淀粉量 100%= 2% 6淀粉利用率 247。100%=% ： 100%%=% ⑴淀粉用量 日產(chǎn)量 = ⑵糖化液量 A：純糖量： 84%98%= B：折算成 %的糖液 ⑶發(fā)酵液量 A純 GLU 量： 58%= B 折算成 90%的 GLU量： 。 C． %的糖液的相對(duì)密度：查附表 4— 1 P= ⑷提取 GIU 量 A純 GLU 量： 95%= B折算成 90%的 GLU 的量： ⑸ GLU 費(fèi)母液量（ ） 247。%= 3835mamp。sup3。/d 總物料衡算結(jié)果， 原料 /項(xiàng)目 淀粉質(zhì)原料（玉米淀粉） 生產(chǎn)兩萬(wàn)噸 100%MSG（ t） t/d 工業(yè)原料（ t） 104 糖液（ %）（ t） 105 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 21 頁(yè) 共 63頁(yè) Glu（ 90%）（ t） 104 MSG（ 100%）（ t） 105 排出含 %GLu廢液 m179。 106 二 . 制糖工序的物料衡算 1淀粉漿量及加水量 淀粉乳濃度為 17amp。ordm。Beamp。sup1。，由附表 3可得其干基淀粉濃度為 %，則 1000kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉乳： 100084%/%= 設(shè)淀粉與水比為 X 則 100 （ 1+X） = X= 即淀粉加水比例為 1： 加水量為 = 2加酶量 （ 1） 選高溫 γ 淀粉酶，活力 20200u/g 用量為 12u/g 干淀粉 100084%100012/20200=504g 中溫液化酶：活力 4000u/g ，用量 100084%10002）糖化酶，活力 100000u/g 用量 115u/g 干淀粉 100084%1000115/100000=966g 3糖化液產(chǎn)量 100084%98%/%= 5kg %的糖液的相對(duì)密度為 ，糖液體積為： （ 504++966） 10amp。macr。amp。sup3。 +70%= ： 1000 84%%= 6純堿用量：按 7加珍珠巖量：為糖液的 %， %= 8濾渣產(chǎn)量：含水 70%的廢珍珠巖， 制糖工序物料衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 物 料 比 例（ kg） 日 投 料 量（ kg） 項(xiàng)目 物 料 比 例（ kg） 日 產(chǎn) 料 量（ kg） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 22 頁(yè) 共 63頁(yè) 工業(yè)淀粉 1000 289530 糖液 配料水 濾渣 糖化酶 液化酶 氯化鈣 珍珠巖 洗水和蒸汽 125818 累計(jì) 累計(jì) 三 .發(fā)酵工序和連續(xù)滅菌的物料衡算 1. 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量 ⑴ 1000kg 工業(yè)淀粉中，用于種子生長(zhǎng)的為 ，那么用于發(fā)酵產(chǎn)酸的工業(yè)淀粉： 1000*1000/（ 1000+） = 則其利用率為 %，可理解為其所選用淀粉為來(lái)發(fā)酵產(chǎn)酸的部分 ⑵放罐時(shí)發(fā)酵液量 1000*84%**98%*58%/%= 發(fā)酵液含 Glu 為 %的相對(duì)密度 P=質(zhì)量 為 *= ⑶發(fā)酵過(guò)程中從排風(fēng)中帶走的水分 進(jìn)風(fēng) 25℃ ，相對(duì)濕度 ∮=70% ，水蒸氣分壓 18mmHg，排風(fēng) 32℃ ，相對(duì)濕度 ∮=100% ，水蒸氣分壓 27mmHg，進(jìn)罐空氣的壓力為 大氣壓（表壓 0，排器 大氣壓（表壓），出進(jìn)空氣的濕含量差 X 出 – X 進(jìn) =*27*100%/ （ *76027*100% ）*18*70%/（ *76018*70%） = 水 /kg 干空氣 通風(fēng)比 1： ，帶走水量 ： **60*36***= 2．設(shè) 1000kg 玉米淀粉能得到最終發(fā)酵液的體積為 V升，其中設(shè)處糖 V185。 升，流加糖 V178。升 ∴產(chǎn)酸為 %，糖酸轉(zhuǎn)化率為 58% ∵ 最 終 糖 液 濃 度 ： %/58%=% 1000kg 玉 米 淀 粉 制 成 純 糖 為 ：1000*84%**98%= 轉(zhuǎn)化成 %的糖液質(zhì)量： %*V= V= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 23 頁(yè) 共 63頁(yè) %的糖液密度 p=*= 甘蔗糖蜜： % V185。 液氨： *%= 純生物素： % V185。