【正文】 谷氨酸制造味精的生產(chǎn)工藝流程如圖 所示。圖 谷氨酸制造味精的生產(chǎn)工藝流程圖 生產(chǎn)過程的總物料衡算 生產(chǎn)能力年生產(chǎn)商品味精（99%）20220t，折算為 100%味精為 19800t/a。日生產(chǎn)商品味精（99%）：20220/320=（t/d），折算為 100%味精為 62t/d。 計(jì)算指標(biāo)（以淀粉質(zhì)為原料）計(jì)算指標(biāo) [10]見表 。表 計(jì)算指標(biāo)項(xiàng)目 指標(biāo)淀粉糖化轉(zhuǎn)化率 %發(fā)酵產(chǎn)酸率（濃度） 11%發(fā)酵對(duì)糖轉(zhuǎn)化率 60%培養(yǎng)菌種耗糖為發(fā)酵耗糖的 %谷氨酸提取收率 96%精制收率 95%商品淀粉中淀粉含量 86%發(fā)酵周期（含輔助時(shí)間） 40h全年工作日 320d 物料衡算（1）1000kg 純淀粉理論上產(chǎn) 100%MSG 量1000%＝式中 %——谷氨酸對(duì)糖的理論轉(zhuǎn)化率—— ＝ ＝ 味 精 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量純 谷 氨 酸 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 1847（2）1000kg 純淀粉實(shí)際產(chǎn) 100%MSG 量1000%60%（100%－%）96% 95%＝（3）1000kg 商品淀粉（含量 86%的玉米淀粉）產(chǎn) 100% MSG 量86%＝ kg（4）淀粉單耗①1t100%MSG 消耗純淀粉量＝②1t100%MSG 實(shí)耗商品淀粉量＝ t/t.③1t100%MSG 理論上消耗純淀粉量＝ t/t1053.④1t100%MSG 理論上消耗商品淀粉量＝ t/t869%（5）總收率 可按以下兩種方法計(jì)算① )%%kg??實(shí) 際 產(chǎn) 量 （理 論 產(chǎn) 量 （ ＝ ＝② . .7?（6）淀粉利用率 ?（7）生產(chǎn)過程總損失100%－65%=35%（8）原料及中間品計(jì)算①商品淀粉或淀粉乳用量：日產(chǎn) 100%味精 62t，單耗商品淀粉 ，日耗商品淀粉量62＝相當(dāng)日耗 100%淀粉： 86%＝ t/d如使用 176。B233。，含淀粉 ，日耗量為（≈30% ）②糖化液量：日產(chǎn)純糖量86%%＝ t/d只算為 30%或 34g/dL 的糖液； %＝ ＝③發(fā)酵液量：發(fā)酵液中純谷氨酸量60%（100%－% ）＝ t/d折算為谷氨酸 11g/dL 的發(fā)酵液量 m3/＝＝ t/d( 為發(fā)酵液相對(duì)密度 )④提取谷氨酸量：產(chǎn)純谷氨酸96%＝ t/d折算為 90%濕谷氨酸量＝57 t/d 總物料衡算結(jié)果總物料衡算結(jié)果匯總見表 。表 總物料衡算結(jié)果（年產(chǎn) 2 萬 t 味精）玉米淀粉原料原料 規(guī)格生產(chǎn) 1t100%MSG 日（耗）產(chǎn)量（ t/d）玉米淀粉/t 86% 糖液/t 30% 谷氨酸/t 90% 57味精/t 100% 62 制糖工序的物料衡算（1）淀粉漿量及加水量 淀粉加水比例為 1:，1000kg 工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿1000（1＋）＝2800kg加水量為 1800kg。（2）粉漿干物質(zhì)濃度1086%?＝（3）液化酶量 使用耐高溫 α淀粉酶（液體，20220U/mL），加酶量 10 U/g 干淀粉。1000kg 干淀粉加酶量 ＝ ＝ 液化酶質(zhì)量約為 。（4）CaCl 2 量 一般加量為干淀粉的 %，即 1000kg 干淀粉加 CaCl21000%＝（5）糖化酶量 一般加糖化酶量為 120 U/g 干淀粉，如液體糖化酶為 100000 U/mL，則每1000kg 干淀粉加糖化酶量 ?＝ ＝ 糖化酶質(zhì)量約為 。（6）糖液產(chǎn)量 1086%.＝30%的糖液相對(duì)密度 ，相當(dāng)于 30%＝34g/dL3134/＝2768L（7）過濾糖渣量 濕渣（含水 70%）10kg，折干渣量10（1－70% ）＝3kg（8）生產(chǎn)過程進(jìn)入的蒸汽冷凝水及洗水量3134＋10－－2800＝（9）衡算結(jié)果（年產(chǎn) 2 萬噸味精） 根據(jù)總物料衡算，按日投入商品淀粉 ，物料衡算匯總見表 。表 制糖車間物料衡算匯總表項(xiàng)目 物料比例/kg 日投料量/t 項(xiàng)目 物料比例/kg 日產(chǎn)料量/t商品淀粉 1000 30%糖液 3134 配料水 1800 濾渣 10 液化酶 CaCl2 糖化酶 蒸汽冷凝水及洗水量 累計(jì) 3144 3144 發(fā)酵工序的物料衡算（1）發(fā)酵培養(yǎng)基和用糖量 1000kg 商品淀粉，可產(chǎn) 100%糖量100086%%＝940kg其中初始發(fā)酵定容用糖占 53%，即 94053%＝498kg（100%糖）；流加補(bǔ)量用糖占 47%，即94047%＝442kg（100%糖）。初糖用 30%的糖液配料：，即498160kg3%＝ 498165L3/d＝初糖配 13g/dL，初定 V＝ ，13g/dL 糖液相對(duì)密度 ，則L/d＝3831＝4023kg流加補(bǔ)糖用 60 g/dL 濃糖漿（相對(duì)密度 ），則，737＝901kg4273L60g/d＝（2）發(fā)酵配料 每噸商品淀粉產(chǎn) 100%糖 940kg，發(fā)酵配料用各種營養(yǎng)物比例見表 。表 發(fā)酵配料用各種營養(yǎng)物比例成分 數(shù)量（t） 數(shù)量（kg）玉米漿（CSL） 糖蜜 MgSO47H2O KCl Na2HPO412H2O 其他（生物素等） 總計(jì) 22（3）配料用水 初始配料時(shí)培養(yǎng)基含糖量不低于 20%，向 30%的糖液中加水量為30%1621830kg?（ － ） ＝（4）接種量 發(fā)酵初定容 3831L，種量為 10%，即 383L。種子液相對(duì)密度 ，則383＝391kg在 391kg 種液中含有 100%糖 14kg（用 30%糖液 ）、玉米漿 、甘蔗糖蜜、K 、蒸汽及水 。（5）連續(xù)滅菌過程進(jìn)入的蒸汽及補(bǔ)水量4023－1660－22－830－391＝1120kg（6）發(fā)酵過程中加入 99%液氨量 1t 商品淀粉產(chǎn) 100%糖 940kg，產(chǎn) 100%谷氨酸94060%%96%＝ 式中 96%——谷氨酸提取收率一般發(fā)酵耗氨量為谷氨酸量的 ，即：＝160kg99%液氨在 35℃相對(duì)密度為 ，160/＝272L（7）加消泡劑量 一般 1t 谷氨酸加消泡劑 5kg，＝消泡劑相對(duì)密度為 ，＝（8）發(fā)酵生化反應(yīng)過程所產(chǎn)生的水分 1t 商品淀粉在發(fā)酵液中所產(chǎn)生的 100%谷氨酸量94060%%＝生成 1mol 谷氨酸產(chǎn) 3molH2O；生成 1mol 菌體產(chǎn) 7 molH2O。根據(jù)發(fā)酵反應(yīng)式，發(fā)酵產(chǎn)生的水分為 ?＝長菌過程產(chǎn)生水分，1g 菌體產(chǎn)酸 11g，應(yīng)產(chǎn)生水分為 .7.1＝以上合計(jì)產(chǎn)生水 。（9）發(fā)酵過程從排風(fēng)帶走的水分 進(jìn)風(fēng) 25℃，相對(duì)濕度 70%，水蒸氣分壓 18mmHg（1 mmHg=）；排風(fēng) 32℃，相對(duì)濕度 100%，水蒸氣分壓 27 mmHg。進(jìn)罐空氣的壓力為 大氣壓（表壓）（1 大氣壓＝10 5Pa）,排風(fēng) 大氣壓（表壓），出進(jìn)空氣的濕含量差2710%1870%??出 進(jìn) － ＝ － ＝ 水 干 空 氣－ －－ ＝通風(fēng)比 1:，發(fā)酵液數(shù)量 5000L，帶走水分量50006032＝37kg式中 60——60min 32——發(fā)酵時(shí)間，h ——32℃時(shí)干空氣密度，kg/m 3（10）發(fā)酵過程化驗(yàn)取樣、放罐殘留及其他損失 約 13kg。（11）發(fā)酵終止時(shí)的數(shù)量 1t 商品淀粉，發(fā)酵終止時(shí)1660＋901＋22＋830＋1120＋391＋＋160＋＋－37－13＝（30%糖）＋（補(bǔ)濃糖）＋（營養(yǎng)物）＋（配料水）＋（滅菌水）＋（種子）＋（反應(yīng)水）＋（液氨）＋（消泡劑）＋（空消蒸汽）－（尾氣帶水）－（損失）＝（終止數(shù)量）式中 ——空消時(shí)耗用的蒸汽量發(fā)酵液相對(duì)密度 ，＝5050L ，每日產(chǎn)發(fā)酵液 ，即＝2350m 3/d。（12）衡算結(jié)果匯總 年產(chǎn) 2 萬噸味精，日投商品淀粉（86%），配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算匯總見表 。表 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序物料衡算匯總表項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉之匹配 物料/kg 每天進(jìn)入系統(tǒng)的 物料 /（t/d） 項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉之匹配 物料/kg 每天離開系統(tǒng)的 物料/（ t/d）30%糖液 1660 發(fā)酵液 60g/L 濃糖漿 901 尾氣帶水 37 玉米漿 損失 13 糖蜜 無機(jī)鹽等 配料水 830 滅菌進(jìn)入蒸汽及補(bǔ)水 1120 種液 391 反應(yīng)水 液氨 160 消泡劑 空消蒸汽 累計(jì) 谷氨酸提取車間物料衡算采用等電離交回收工藝（按 1000kg 商品淀粉相對(duì)應(yīng)量計(jì)算）。 中和等電工序（1）發(fā)酵液數(shù)量 5404kg；5050L。（2）高流量 為發(fā)酵液的 45%，即 2432kg。（3）%硫酸用量為純谷氨酸用量的 90%，即 90%＝480kg。（4）等電液數(shù)量5404＋2432＝7836kg（5）谷氨酸產(chǎn)量①分離前 Glu 量100%Glu 量：505011（W/V）＝②分離后 Glu 量100%Glu 量：96%＝90% Glu 量：＝（6）加水量 479kg。（7）洗水量 為 90% Glu 量的 %，即 %≈86kg。（8）母液（上清液）數(shù)量7836＋479－＋86＝7808kg（9）物料衡算匯總 根據(jù)以上計(jì)算，再乘以 （日投商品淀粉數(shù)量），即得出每日的物料量，匯總見表 。 表 谷氨酸等電工序物料衡算匯總表項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天進(jìn)入系統(tǒng)的物 料/（t/d） 項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天離開系統(tǒng)的 物料/（t/d）發(fā)酵液 5404 90% Glu 57高流 2432 母液 7808 水 565 累計(jì) 8401 8401 離交工序（ 1）母液調(diào) pH 用硫酸量 1t 商品淀粉相應(yīng)用 %硫酸 480kg，其總調(diào) pH 用酸量占 66%，即 48066%＝317kg（2）母液數(shù)量 7808kg。（3）調(diào)高流用硫酸量 為總用酸量的 34%，即 48034%＝163kg。（4）洗脫液用 99%液氨數(shù)量 為純 Glu 的 12%，即 12%＝64kg。（5）高流量 2432kg。（6）排出廢液量 廢液中含 ，相對(duì)密度 。，即 7655＝%－ ＝（7）配洗脫液用水量7808＋2432－（317＋163＋64）－7808＝1888kg（8）物料衡算匯總 根據(jù)以上計(jì)算，匯總見表 。表 離交工序物料衡算匯總表項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天進(jìn)入系統(tǒng)的物 料/（t/d） 項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天離開系統(tǒng)的 物料 /（ t/d）母液 7808 高流 2432 %硫酸 317＋163＝480 廢液 7808 75199%液氨 64 洗脫液用水 1888 累計(jì) 10240 10240 提取車間物料衡算驗(yàn)算以 1t 商品淀粉折純量 860kg 為基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。發(fā) 酵 液等 電 液 540kg L折 純 6谷 氨 酸9%lu3折 純 .提 取 收 率 /=78母 氨 6洗 脫 液 用 水 1廢 液0kg5含 精制車間物料衡算 中和脫色工序物料衡算（1）谷氨酸數(shù)量 100%Glu 量：，90% Glu 量： 593kg。（2）離子膜堿用量 理論上 1mol 谷氨酸需 1molNaOH，即 40/147＝，1kg 谷氨酸需100%。%Glu 需用 30%液體離子膜堿量＝ 484kg30%NaOH 相對(duì)密度 ，484/ ＝364L 。（3）粉末活性炭用量 加活性炭量按純谷氨酸量的 %，%Glu 需用活性炭量%＝（4）中和脫色液數(shù)量 要求濃度達(dá)到 20176。B233。，40g/dL。%?＝1696＝1967kg式中 ——含 40%MSG 溶液的相對(duì)密度（5）廢炭渣數(shù)量 含水 75%，則（1－75%）＝53kg（6）用水量1967－593－484－＋53＝930kg（7）物料衡算匯總 見表 。表 中和脫色工序物料衡算匯總表項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天進(jìn)入系統(tǒng)的 物料 /（t/d） 項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天離開系統(tǒng)的 物料/（t/d）90% Glu 593 57 中和脫色液 1967 離子膜堿 484 廢炭渣 53 活性炭 水 930 累計(jì) 2020 2020 精制（結(jié)晶）工序物料衡算（1）中和脫色液（俗稱原液）數(shù)量 1967kg，1696L，20176。B233。，含 MSG40g/dL。（2）產(chǎn) MSG 量 精制收率 95%，產(chǎn) 100%MSG 量95%＝（3）產(chǎn)母液量 母液平均含 MSG25 g/dL，則（1－95%）/25＝136L136＝150kg（ 為母液相對(duì)密度）（4）蒸發(fā)結(jié)晶過程加水 約為脫色液的 10%，即 200kg。（5）MSG 分離調(diào)水洗水量 約為 MSG 產(chǎn)量的 5%，即 5%＝32kg。（6）結(jié)晶過程蒸發(fā)水分1967－－150＋200＋32＝（7）物料衡算匯總 見表 。表 精制工序物料衡算匯總表項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天進(jìn)入系統(tǒng)的 物料 /（t/d） 項(xiàng)目 1t 商品淀粉及相應(yīng) 物料/kg 每天離開系統(tǒng)的 物料/（t/d）40g/dL 中和脫色液 1967 100%MSG 62