【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 糖化車間熱量衡算（一）噴射液化器加熱耗蒸汽量 加熱蒸汽消耗量（D）可按下式計(jì)算：D=GC（T1T2）247。 （Ｉλ）式中Ｇ：淀粉漿量（kg/h)　　 Ｃ：淀粉漿比熱容［ kJ/(kgK) ］ T1：漿料初溫（50+273=323K） T2：液化溫度（105+273=378K） I：加熱蒸汽焓，2738KJ/kg(,表壓) λ：加熱蒸汽結(jié)水的焓，在378K時(shí)為442KJ/kg. 淀粉漿量G（根據(jù)物料衡算，連續(xù)液化）： 247。 242800 = ,粉漿干物質(zhì)濃度： 247。 24100085% 247。100%=%粉漿比熱C可按下式計(jì)算： C=C0X 247。 100 + C水（100X）247。 100式中 C0：淀粉質(zhì)比熱容，(kgK) X：粉漿干物質(zhì)含量，% C水 ： kJ/(kgK)得: 粉漿比熱C= 247。 100+ () 247。 100= kJ/(kgK)每小時(shí)蒸汽用量：由公式：D=GC（T1T2）247。 （Ｉ－λ）得D= （10550）247。 （2738 442）= kg/h滅酶時(shí)將液化液由105℃加熱至115℃，在115℃時(shí)，λ為485KJ/kg； 由公式D=GC（T1T2）247。 （Ｉ－λ），得：D滅 = （115105）247。 （2738485）=要求在10min內(nèi)使液化液由105℃加熱至115℃，則蒸汽高峰量為：60247。10= kg/h以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量為：+=高峰用量：+=每日用量：24=（糖化液滅酶通過板式換熱器在液化液降溫時(shí)實(shí)現(xiàn)，無需蒸汽）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。交換器流程設(shè)計(jì)為：圖中2為螺旋式熱交換器上圖中的工藝可以實(shí)現(xiàn)如下結(jié)果：經(jīng)過閃蒸后的液化料液溫度為95－100℃，糖化終了料液溫度為55－60℃。一方面液化料進(jìn)入糖化罐需要降溫（從95－100℃降到55－60℃）。另一方面糖化終了料液需要升溫滅酶（溫度從55－60℃升到80－85℃）。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。（二）水平衡計(jì)算配料用水量：，加水比1:=液化液冷卻用水（使用二次水）液化液滅酶后，溫度達(dá)115℃，用糖化液降至85℃（糖化液滅酶），然后用水降溫，有85℃降至60℃。冷卻水進(jìn)水溫度為20℃，出水溫度為58℃，需冷卻水量：W=（+）（8560）247。（（5820））=糖化工序熱量衡算日產(chǎn)300g/，247。=，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。（10075%）（30247。24）=，取7臺(tái)使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)滅酶后）由85℃降至60℃。使用二次水，冷卻水進(jìn)水溫度為20℃，出水溫度為50℃，平均用水量：（+）（8560）247。（（5020））=要求2h把75 m3糖液冷卻至60℃，高峰用水量：247。（+）75000247。2=每日糖化罐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)：25247。30= 罐每日冷卻水用量：2=第五章 發(fā)酵車間 工藝流程：消泡劑水無機(jī)鹽糖蜜玉米漿純維生素消泡劑水無機(jī)鹽糖蜜玉米漿純維生素葡萄糖液 配料罐 定容罐 定容罐 配料罐 液氨 二級(jí)種子罐 蒸汽混合器 實(shí)消 維持罐 消泡劑高濃度糖液液氨 降溫 換熱器 斜面 一級(jí)種子 培養(yǎng) 發(fā)酵罐2. 工藝簡(jiǎn)述1）糖化車間制備的糖化液和其他營(yíng)養(yǎng)成分：工業(yè)淀粉、生物素等按要求配制成培養(yǎng)基，定容。經(jīng)連消系統(tǒng)滅菌，降溫至接種溫度后進(jìn)行接種。2）接種：菌種先經(jīng)過一級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)，再經(jīng)過二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)后菌種量達(dá)到要求后再進(jìn)入發(fā)酵罐進(jìn)行接種，發(fā)酵。3）發(fā)酵時(shí)間為32h，輔助時(shí)間為8h，發(fā)酵過程中通過流加液氨控制pH，通過冷卻系統(tǒng)（冷卻塔和冷機(jī)）控制溫度，流加糖液控制殘?zhí)橇浚ㄟ^無菌空氣控制通氣量。4）發(fā)酵結(jié)束后，經(jīng)泵進(jìn)入發(fā)酵液貯罐，供提取車間用。－。3. 空氣制備：空氣進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，溫度升高，壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油進(jìn)入壓縮空氣中形成油霧，需進(jìn)行冷卻，大部分的水，油結(jié)成顆粒較大，濃度較高的霧粒，冷卻后又會(huì)析出大量的冷卻水，先用棉花過濾除油霧和冷凝水，再用膜過濾器進(jìn)行除菌，提高空氣的無菌程度，制備的壓縮空氣供發(fā)酵和培養(yǎng)種子，分別進(jìn)入發(fā)酵罐和種子罐。一般采用以下流程制備無菌空氣：采用黃色短桿菌T613菌株，由于該菌株較其他菌株的性能粗放，并能在較高的溫度下正常發(fā)酵，全國(guó)各廠普遍用于生產(chǎn)，是目前生產(chǎn)上使用較廣的一種優(yōu)良菌株。1）形態(tài)：T613菌株細(xì)胞典型的短，兩端鈍圓，大小為（~）x（~）微米，屬革蘭氏陽(yáng)性菌，不形成芽孢而且不運(yùn)動(dòng)。：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。㈡肉汁瓊脂斜面：菌落圓形，黃色，表面光滑，邊緣整齊。：⑴溫度：26～37℃生長(zhǎng)良好，發(fā)酵時(shí)能耐較高溫度，發(fā)酵前期溫度達(dá)32～34℃，發(fā)酵后期達(dá)36～40℃，產(chǎn)酸理想。⑵PH：PH 6～8，生長(zhǎng)良好，PH 5較弱，PH 4或PH 11均可能生長(zhǎng)。⑶對(duì)氧要求：好氧或兼性厭氧。⑷其他特征：脲酶活力強(qiáng)，需生物素作為生長(zhǎng)因子但不需促進(jìn)因子，對(duì)于氯化銨，硫酸銨，磷酸銨，尿素均能利用，在5%NaCL的肉汁培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好。在含2%尿素的普通肉汁瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，淀粉可水解。過氧化氫酶屬于陽(yáng)性，可產(chǎn)生硫化氫和吲哚，VP試驗(yàn)呈陽(yáng)性反應(yīng)。脲酶反應(yīng)呈強(qiáng)陽(yáng)性，%：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。c. 菌種選擇、分純，保存（1）選菌： 通過誘變劑進(jìn)行育種，篩選優(yōu)良菌種。（2）分離純化： 分兩步操作：第一步進(jìn)行平板劃線分離：第2步挑選菌落，移接于試管斜面培養(yǎng)基上，分別用三角瓶進(jìn)行搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)（初篩，復(fù)篩），比較產(chǎn)酸，選擇產(chǎn)酸高的菌株供生產(chǎn)使用。（3）保藏： 菌種移接于斜面后，于31℃下培養(yǎng)20~24h，待長(zhǎng)滿黑褐色孢子后，放在2~4℃冰箱中保藏，此法可保藏1~2個(gè)月。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。擴(kuò)培流程：斜面菌種 一級(jí)種子搖床培養(yǎng) 二級(jí)種子培養(yǎng) 發(fā)酵大罐 菌種室 發(fā)酵車間1） 斜面菌種的培養(yǎng)：斜面培養(yǎng)基必須有利于菌種生長(zhǎng),以多含有機(jī)氮而不含或少含糖為原則。斜面菌種要求絕對(duì)純,不得混有任何雜菌和噬菌種,培養(yǎng)條件應(yīng)有利于菌種繁殖。(1)斜面培養(yǎng)基組成 % % % % ~% ~（傳代和保藏斜面不加葡萄糖）(2)培養(yǎng)條件 谷氨酸斜面菌種一般在30~32℃培養(yǎng)18～，要仔細(xì)觀察菌苔生長(zhǎng)情況、菌苔顏色和邊緣等特征，確認(rèn)正常后存入冰箱備用。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。(1)培養(yǎng)基組成 % % % % ~%（按質(zhì)增減） 硫酸亞鐵，硫酸錳各2ppm （培養(yǎng)基成分可因菌種不同酌情增減）(2)培養(yǎng)條件、頻率100次/min左右的往復(fù)式搖床上振蕩~330C振蕩培養(yǎng)9~10h。(3)一級(jí)種子質(zhì)量要求 種齡9~10h；；殘?zhí)亲笥遥粺o噬菌體污染；鏡檢要求菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯，排列整齊，革蘭氏陽(yáng)性反應(yīng)。(4)通常將每批培養(yǎng)好的一級(jí)種子液取樣倒雙層平板進(jìn)行染菌檢查，以便生產(chǎn)跟蹤分析，為下批一級(jí)種子培養(yǎng)的預(yù)防染菌工作提供參考。3）二級(jí)種子培養(yǎng)(1)培養(yǎng)基組成 ~% % % % % 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，~（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。采用流加液氨作為氮源的工藝，只要生物素的濃度和殘留的葡萄糖濃度足夠，可適當(dāng)延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間，以爭(zhēng)取更大菌體濃度，有利于提高二級(jí)種子量，目前生產(chǎn)上通常在10~14小時(shí)。培養(yǎng)pH ：一般控制pH ~，初始pH ，在培養(yǎng)過程中通過流加液氨來維持pH ~，同時(shí)供給菌體生長(zhǎng)所需的氮源，～%時(shí)結(jié)束培養(yǎng)。(3)二級(jí)種子的質(zhì)量要求 種齡：視培養(yǎng)工藝而定，一般在10h以上；OD值：，pH ：；殘?zhí)牵? ；噬菌體檢查：無；鏡檢：菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯，排列整齊，革蘭氏陽(yáng)性反應(yīng)。1）培養(yǎng)基：（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。由于滅菌過程中蒸汽冷凝水和接種后成熟種子液的加入，會(huì)使培養(yǎng)基的各成分濃度降低，所以，在培養(yǎng)基配制時(shí)，應(yīng)充分使培養(yǎng)基在定容后的葡萄糖含量適當(dāng)并能滿足發(fā)酵初糖濃度的要求。根據(jù)流加糖液是高濃度的糖液，為了避免淀粉水濃縮出來的糖液不再特意滅菌，對(duì)發(fā)酵無影響，且可明顯減少葡萄糖液的加熱損失。（2）氮源：氮源是合成菌體蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)和合成谷氨酸氨基的來源。谷氨酸的碳氮比為100：（13~30），當(dāng)碳氮比在100