畢業(yè)論文-年產(chǎn)12萬(wàn)噸谷氨酸鈉車(chē)間發(fā)酵工段工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 19:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 83。 21 粉末活性炭用量 22 中和脫色液數(shù)量 22 廢碳渣數(shù)量 22 用水量 22 物料衡算匯總 23 精制（結(jié)晶）工段物料衡算 23 中和脫色液數(shù)量 23 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 產(chǎn) MSG 量 23 產(chǎn)母液量 23 蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程加水 24 MSG 分離調(diào)水洗水量 24 結(jié)晶過(guò)程蒸發(fā)水分 24 物料衡算匯總 24 第三章 熱量衡算 25 連續(xù)滅菌、發(fā)酵工段熱量衡算 25 培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量 25 培養(yǎng)液冷卻用水量 26 發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量 26 發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量 28 第四章 設(shè)備選型 29 發(fā)酵罐 29 種子罐 39 空氣分過(guò)濾器 46 味精廠發(fā)酵車(chē)間設(shè)備一 覽表 47 參考文獻(xiàn) 48 致 謝 49 第一章 文獻(xiàn)綜述 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 谷氨酸概述 谷氨酸 一種 酸性氨基酸 ?；瘜W(xué)名稱(chēng)為 α氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856 年發(fā)現(xiàn)的，為無(wú)色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點(diǎn) 。大量存在于谷類(lèi)蛋白質(zhì)中，動(dòng)物腦中含量也較多。谷氨酸是生物機(jī)體內(nèi)氮代謝的基本氨基酸之一，在代謝 上具有重要意義。 其結(jié)構(gòu)式如圖11 所示 [1]。 圖 11 谷氨酸鈉結(jié)構(gòu)式 L谷氨酸是蛋白質(zhì)的主要構(gòu)成成分，谷氨酸鹽在自然界普遍存在的。它即是蛋白質(zhì)或肽的結(jié)構(gòu)氨基酸之一，又是 游離氨基酸 ， L 型氨基酸美味較濃。 L谷氨酸又名 “ 麩酸 ” 或?qū)懽?“ 夫酸 ” ，發(fā)酵制造 L谷氨酸是以糖質(zhì)為原料經(jīng)微生物發(fā)酵，采用 “ 等電點(diǎn)提取 ” 加上 “ 離子交換樹(shù)脂 ” 分離的方法而制得。 谷氨酸 理化性質(zhì) 物理性質(zhì) ㈠ 谷氨酸的立體異構(gòu)體 ⑴ 谷氨酸分為 L 型、 D 型、 DL 型三種。 ⑵ 谷氨酸具有一般氨基酸的性質(zhì)，其分子具有不對(duì)稱(chēng)的碳原子，所以有旋光性。它的氨基在不對(duì)稱(chēng)碳原子右方的稱(chēng)為 D 型（或右型），在不對(duì)稱(chēng)碳原子左方的稱(chēng)為 L 型（或左型），在化學(xué)命名中以前左旋用“ l”表示，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 右旋用“ d”表示，消旋體用“ dl”表示?，F(xiàn)在化學(xué)才統(tǒng)一用 D 型、 L 型和DL 型表示光學(xué)異構(gòu)體，而左旋和右旋則用（ ）與（ +）表示。 ⑶ 在動(dòng)植物和微生物等生物機(jī)體中天然存在的，都是 L 型谷氨酸， L谷氨酸是味精的前體。 化學(xué)性質(zhì) ⑴ 谷氨酸可以與酸發(fā)生反應(yīng) ⑵ 谷氨酸可以與堿發(fā)生反應(yīng) ①谷氨酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成谷氨酸單鈉和水 ②谷氨酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氨酸單鈉和水，放出二氧化碳 ⑶ 加熱 谷氨酸長(zhǎng)期加熱，經(jīng)脫水后生成焦谷氨酸（無(wú)鮮味） ⑷ 谷氨酸與亞硝酸作用 谷氨酸與亞硝酸反應(yīng)生成羥基酸，釋放出氮?dú)? ⑸ 谷氨酸在氨的存在下，通過(guò)谷氨酰胺合成酶的催化能生成谷氨酰胺 ⑹ 甲醛反應(yīng) 氨基酸與甲醛發(fā)生反應(yīng)后，堿 性的氨基被遮蓋，用標(biāo)準(zhǔn) NaOH溶液滴定羧基 谷氨酸的生物合成途徑 ⑴ 谷氨酸合成方式 許多研究者利用不同的谷氨酸產(chǎn)生菌對(duì)其合成方式和途徑進(jìn)行了研究。這些研究表明，谷氨酸產(chǎn)生菌菌體內(nèi)形成谷氨酸的方式主要有兩種，即氨基酸的轉(zhuǎn)移作用和還原性氨基化作用。 ① 氨基轉(zhuǎn)移作用 在氨基轉(zhuǎn)移酶的催化下，除甘氨酸以外，任何氨基酸都可以與 α— 酮戊二酸變成谷氨酸。同樣谷氨酸與其他 α— 酮酸之間在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，也能生成 α— 酮戊二酸和新的氨基酸。 ② 還原性氨基化作用 在 NH+和供氫體（還原型輔酶 Ⅱ ，即 NADPH2)存在的條 件下， α— 酮戊二酸在谷氨酸脫氫酶的催化下形成谷氨酸。 ⑵ 谷氨酸合成途徑 第一章 文獻(xiàn)綜述 3 谷氨酸生物合成途徑主要有糖酵解途徑（ EMP 途徑）、磷酸己糖途徑（ HMP 途徑）、三羧酸循環(huán)（ TCA)、乙醛酸循環(huán)體、二氧化碳固定和還原氨基化反應(yīng)等。生成谷氨酸的有關(guān)酶類(lèi)主要有蘋(píng)果酸酶、丙酮酸羧化酶、異檸檬酸脫氫酶、異檸檬酸裂解酶、酮戊二酸脫氫酶、谷氨酸脫氫酶等。 發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸 谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)全過(guò)程可劃分為三個(gè)工藝階段 :(1)原料的預(yù)處理及糖化 。(2)種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 。(3)谷氨酸的提取 與這三個(gè)工藝階段相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn) 廠家一般都設(shè)置了糖化車(chē)間、發(fā)酵車(chē)間、提取車(chē)間等作為主要生產(chǎn)車(chē)間。另外，為保障生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)蒸汽的需求，同時(shí)還設(shè)置了動(dòng)力車(chē)間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過(guò)供氣管路輸送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過(guò)濾系統(tǒng)處理，通過(guò)供水管路輸送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。 谷氨酸發(fā)酵原理 谷氨酸的生物合成包括酵解途徑（ EMP）、磷酸乙糖途徑（ HMP 途徑）、三羧酸（ TCA 途徑）、乙醛羧酸循環(huán)、伍德 — 沃克曼反應(yīng)（ CO2 的固定反應(yīng)等）。 谷氨酸產(chǎn)生菌的 α酮戊二酸氧化能力微弱，尤其在生物素 缺乏條件下，三羧酸循環(huán)到達(dá) α酮戊二酸時(shí)，即受到阻擋。有氨離子存在時(shí)， α酮戊二酸因谷氨酸脫氫酶的催化作用，經(jīng)還原氨基化反應(yīng)會(huì)生
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