【文章內(nèi)容簡介】 棉籽餅粉 酵母浸粉 麥芽糊精 檸檬酸 氯化鈣 胰蛋白胨 葡萄糖 磷酸氫二鉀 40 10 130 —— —— 15 —— —— —— —— —— 3 5 18 40 10 1040 —— —— 15 29 .78 40 11 91 .2( )m k g? ? ?棉 籽 餅 粉 每年 6臺發(fā)酵罐棉籽餅粉的消耗量 1 1 7 6 8 3 6 2 2 2 .4 ( )M m k g? ? ? ?棉 籽 餅 粉 棉 籽 餅 粉 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 29 .7 8 10 29 7. 8 ( )m k g? ? ?酵 母 浸 粉 每年 6臺發(fā)酵罐酵母浸粉的消耗量 1 1 7 6 2 0 9 0 5 5 .6 ( )M m k g? ? ? ?酵 母 浸 粉 酵 母 浸 粉 29 .78 13 0 38 71 .4( )m k g? ? ?麥 芽 糊 精 每年 6臺發(fā)酵罐麥芽糊精的消耗量 1 1 7 6 2 7 1 7 7 2 2 .8 ( )M m k g? ? ? ?麥 芽 糊 精 麥 芽 糊 精 29 .7 8 3. 5 10 4. 23 ( )m k g? ? ?檸 檬 酸 每年 6臺發(fā)酵罐檸檬酸的消耗量 11 7 6 73 16 9. 46 ( )M m k g? ? ? ?檸 檬 酸 檸 檬 酸 29 .7 8 3. 5 10 4. 23 ( )m k g? ? ?氯 化 鈣 每年 6臺發(fā)酵罐氯化鈣的消耗量 11 7 6 73 16 9. 46 ( )M m k g? ? ? ?氯 化 鈣 氯 化 鈣 29 .78 15 44 0( )m k g? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 每年 6臺發(fā)酵罐磷酸氫二鉀的消耗量 11 7 6 31 35 83 .4 0( )M m k g? ? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 磷 酸 氫 二 鉀 每臺 消泡用植物油 3m ，植物油密度為 3/kgm ,取油的密度 920 3/kgm 0. 36 920 331 .2( )m kg? ? ?油 每年 6臺發(fā)酵罐植物油的消耗量 117 6 232 502 .4( )M m k g? ? ? ?油 油 每臺 消泡用泡敵 3m ，泡敵密度 1000 3/kgm 1 .0 7 1 0 0 0 1 0 7 0 ( )m kg? ? ?泡 敵 每年 6臺發(fā)酵罐 泡敵的用量 11 7 6 75 11 40 ( )M m k g? ? ? ?泡 敵 泡 敵 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 19 表 發(fā)酵罐各物質(zhì)消耗一覽表（單位： kg） 物料名稱 每罐每批次消耗量 年消耗量 棉籽餅粉 酵母浸粉 麥芽糊 精 檸檬酸 氯化鈣 磷酸氫二鉀 植物油 泡敵 補料液中各物料的消耗量 每臺發(fā)酵罐年發(fā)酵批次 N=117次 已知 ?補 ， 假 設(shè)運 輸 過程 中損 失 %， 則實 際 用量 為32 4 .1 8 2 5 .2 4 ( )1 0 .5 % m?? 即每臺發(fā)酵罐每批次需要 補料液 公式： mV??配 比 補料罐料液配比見表 41 25 .37 40 10 13 .60 ( kg )m ? ? ? ?棉 籽 餅 粉 每年 6臺發(fā)酵罐 棉籽餅粉的消耗量 1 1 7 6 7 1 1 5 4 7 .2 ( )M m k g??? ? ? ?棉 籽 餅 粉 棉 籽 餅 粉 25 .3 7 10 25 3. 7 ( kg )m ? ? ? ?酵 母 浸 粉 每年 6臺發(fā)酵罐 酵母浸粉的消耗量 1 1 7 6 1 7 8 0 9 7 .4 ( k g )Mm??? ? ? ?酵 母 浸 粉 酵 母 浸 粉 2 5 .3 7 1 0 4 0 2 6 3 8 4 .8 ( k g )m ? ? ? ?麥 芽 糊 精 每年 6臺發(fā)酵罐 麥芽糊精的消耗量 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 11 7 6 18 52 21 29 .6 ( kg )Mm??? ? ? ?麥 芽 糊 精 麥 芽 糊 精 25 .3 7 3. 5 88 .8 0( kg )m ? ? ? ?檸 檬 酸 每年 6臺發(fā)酵罐 檸檬酸的消耗量 11 7 6 62 33 7. 6( kg )Mm??? ? ? ?檸 檬 酸 檸 檬 酸 25 .3 7 3. 5 88 .8 0( kg )m ? ? ? ?氯 化 鈣 每年 6臺發(fā)酵罐 氯化鈣的消耗量 11 7 6 62 33 7. 6( kg )Mm??? ? ? ?氯 化 鈣氯 化 鈣 25 .37 15 38 5 ( kg )m ? ? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 每年 6臺發(fā)酵罐 磷酸氫二鉀的消耗量 11 7 6 26 71 46 .1 ( kg )Mm??? ? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 磷 酸 氫 二 鉀 表 補料罐各物質(zhì)消耗一覽表（單位： kg） 物料名稱 每罐每批次消耗量 年消耗量 棉籽餅粉 酵母浸粉 麥芽糊精 檸檬酸 氯化鈣 磷酸氫二鉀 種子罐 種子罐物料衡算 在種子罐培養(yǎng)過程中，物料流入主要是接種，接種比為 2%，而流出物料主要包括逃液、蒸發(fā)和取 樣。逃液損失 4%，則放罐時的種子液占總料液的 96% 本設(shè)計采用一臺種子罐供應(yīng)一臺發(fā)酵罐 ,故要求種子罐每天放兩罐 種子罐放罐液量為 32 2 5. 69 11 .3 8Vm? ? ?種 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 21 31 1 .3 8 1 1 .8 5 ( )96%Vm? ??總 料 32 1 1 .8 5 1 1 .3 8 0 .4 7 ( )V V V m??? ? ? ? ?損 失 總 料 種 31 % 1 % 1 1 .8 5 0 .1 2 ( )V V m? ?? ? ? ?油 總 料 種子罐物料衡算圖： 損失 4% 初料 種子罐 96% 放罐 1% 2% 初料 油 菌種 圖 種子罐物料衡算圖 由圖 52 知 V V V V V V? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?菌 種 油 損 失 總 料初 料 放 罐 即 2 % 1 %V V V V? ? ? ?? ? ?總 料 總 料初 料 初 料 ? ?初 料 則 32% 2% 11 .5 0 0. 23 ( )V V m??? ? ? ?菌 種 初 料 種子罐公稱體積 種子罐培養(yǎng)過程中，裝料系數(shù)較低，一般為 55%~65%，本設(shè)計取 ?? =60% 30 1 1 .8 5 1 9 .7 5 ( )6 0 % 6 0 %VVm?? ? ? ?總 料 （ 45） 調(diào)整到國內(nèi)常用發(fā)酵罐 30 20Vm?? 校核：01 1 .8 5 1 0 0 % 5 9 .2 5 %20VV? ?? ? ? ? ??總 料 則種子罐的裝料系數(shù)為 % 符內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 22 合要求。 種子罐臺數(shù) 24dnTn ?? 式中 dn —— 每天放罐數(shù) 罐 /天 T —— 發(fā)酵周期 小時 發(fā)酵周期 =輔助時間 +發(fā)酵時間 輔助時間 =出料時間 +滅菌時間 +移種時間 +放罐時間 +清洗檢修時間 根據(jù)文獻得知發(fā)酵時間為 20小時，設(shè)輔助時間為 8 小時，發(fā)酵周期為 12 小時 得出 2 2 0 1 .6 7 ( )24n ??? 臺 取 n=2臺 考慮到生產(chǎn)過程中種子罐因生產(chǎn)不良或染菌造成發(fā)酵罐停工待種，取 3臺發(fā)酵罐，一臺備用 種子罐物料消耗計算 每臺種子罐年培養(yǎng)批次 2 4 3 3 0 2 4 3 9 6 ( )20mN T??? ? ? ? 次 已知 ? ?初 料 ，假設(shè)運輸損失 %，則 實際用量為 31 1 .5 0 1 1 .5 6 ( )1 0 .5 % m?? 則每批種子罐需要 公式： mV??配 比 由表 各種培養(yǎng)基配比計算 一批產(chǎn)品一臺發(fā)酵罐所需補入各物質(zhì)的質(zhì)量 311 .5 6 3 34 .6 8 ( )mm?? ? ? ?酵 母 浸 粉 每年 2臺種子罐酵母浸粉的消耗量 39 6 2 34 .6 8 39 6 2 27 46 6. 56 ( kg )Mm?? ??? ? ? ? ? ? ?酵 母 浸 粉 酵 母 浸 粉 311 .5 6 3 34 .6 8 ( )mm?? ? ? ?胰 蛋 白 胨 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 23 每年 2臺種子罐胰蛋白胨的消耗量 39 6 2 34 .6 8 39 6 2 27 46 6. 56 ( kg )Mm?? ??? ? ? ? ? ? ?胰 蛋 白 胨 胰 蛋 白 胨 31 1 .5 6 5 5 7 .8 0 ( )mm?? ? ? ?葡 萄 糖 每年 2臺種子罐葡萄糖的消耗量 3 9 6 2 5 7 .8 0 3 9 6 2 4 5 7 7 7 .6 0 ( k g )Mm?? ??? ? ? ? ? ? ?葡 萄 糖 葡 萄 糖 311 .5 6 18 20 8. 08 ( )mm?? ? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 每年 2臺種子罐磷酸氫二鉀的消耗量 3 9 6 2 2 0 8 .0 8 3 9 6 2 1 6 4 7 9 9 .3 6 ( k g )Mm?? ??? ? ? ? ? ? ?磷 酸 氫 二 鉀 磷 酸 氫 二 鉀 種子罐消泡用植物油 ，植物油密度為 920kg/m3 則 920 110 .4( )m kg?? ? ? ?油 每年 2臺種子罐 植物油的消耗量 3 9 6 2 1 1 0 .4 3 9 6 2 8 7 4 3 6 .8 ( k g )Mm?? ??? ? ? ? ? ? ?油 油 表 種子罐各物質(zhì)消耗一覽表（單位： kg） 物料名稱 每罐每批次消耗量 年消耗量 胰蛋白胨 酵母浸粉 葡萄糖 磷酸氫二鉀 植物油 總物料消耗計算 由公式 M M M M? ? ?總 發(fā) 酵 罐 種 子 罐 補 料 罐可得出年物料消耗總量 / 33 0MM? 總每 天 可得出每天物料的消耗量 表 ..物料總消耗量一覽表（單位： kg） 物料名稱 年消耗量 日消耗量 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24 棉籽餅粉 酵母浸粉 麥芽糊精 檸檬酸 磷酸氫二鉀 胰蛋白胨 葡萄糖 氯化鈣 植物油 泡敵 996840 熱量計算 發(fā)酵過程中的熱效應(yīng)計算 vLQ Q V??發(fā) （ 46） 式中 Q發(fā) 發(fā)酵罐的發(fā)酵熱效應(yīng) KJ/h vQ 單位體積發(fā)酵液所產(chǎn)生的熱量，也稱發(fā)酵熱 KJ/(m3h) LV 發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液的體積 m3 芽孢桿菌發(fā)酵過程中的發(fā)酵熱為 5500～ 10050 KJ/(m3h) 本設(shè)計取 vQ =8000 KJ/(m3h) 發(fā)酵罐的熱效應(yīng)： Q發(fā) =8000 =512021( KJ/h) 種子罐的熱效應(yīng)： Q?發(fā) =8000 =45520 (KJ/h) 由能量守恒得： Q Q Q Q Q? ? ? ?發(fā) 酵 熱 攪 拌 熱待 冷 卻 散 蒸 汽 耗 熱 (47) 式中 Q待 冷 卻 —— 待冷卻的熱量 KJ/h Q散 —— 向環(huán)境中散發(fā)的熱量 KJ/h Q蒸 汽 耗 熱 —— 蒸汽耗熱量 KJ/h 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 25 Q發(fā) 酵 熱 —— 發(fā)酵熱效應(yīng) KJ/h Q攪 拌 熱 —— 攪拌產(chǎn)生的熱量 KJ/h 其中 ()T w aQ F t t?? ? ?散 [14] (48)