【正文】 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費母液量（ ） 247。物料衡算是進入系統(tǒng)的全部物料重量等于離開該系統(tǒng)的全部物料重量，即∑ F = ∑D + W 式中 F— 進入系統(tǒng)物料量（ kg） D— 離開系統(tǒng)的物料（ kg） W— 損失的物料量 生產(chǎn)過程中總物料衡算 （一） 生產(chǎn)能力 年產(chǎn) 2 萬噸 MSG， 99%的 MSG占 90%， 80%的 MSG占 10%，工作日為 320 天 1 折合 100%的味精 2021090%99%+2021010%80%=19420t/年 2 日產(chǎn)商品 MSG 20210／ 320=90%=80%的 MSG 10%=3 日產(chǎn) 100%的 MSG： 19420/320= 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)計說明書（論文） 第 19 頁 共 58 頁 1000kg100%的 MSG實際消耗純淀粉量 1000/= 1000kg100%的 MSG實際消耗工業(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%=% 6 淀粉利用率 247。 放罐濃度：放罐前用結(jié)晶水調(diào)整 39。.投種后整晶，蒸汽操作壓力 。（ 60%），濃縮液濃度 39。當(dāng)出現(xiàn)假晶時加溫水殺晶。 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)一定量脫色液進行濃縮，達到濃度后，加入晶種。sup2。 ⑷溫度 溫度適當(dāng)提高，有利于攪拌，有利于脫色，過高，吸附效果反而下降，同時顆粒碳易粉碎，若溫度太低，黏度大，影響流速，同時易結(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 600650mHg，溫度 60℃ . 2 結(jié)晶： 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)驗式計算： Sd=++178。由實踐經(jīng)驗，可采用 3%177。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 58 頁 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。料 / m179。 2 顆粒碳脫色 ⑴進料速度 碳的吸附量與進料速度密切相關(guān)，顆粒碳吸附色素需一定時間，流量大，物料停留時間短。但達一定時間后，隨時間延長脫色并不增加。 ⑵ PH 值 PH 對脫色效果影響很大， PH 在 脫色效果較好，但在此 PH 范圍內(nèi)溶液尚有 40%的谷氨酸來生成谷氨酸鈉， 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，脫色較好，但脫色后需加堿調(diào) PH 值。且最好菜鹽式鹽較少的水。加水不足，濃度太高，黏度增加，脫色效果差，過濾困難，故一般控制在中和液濃度 2123186。 3 中和溫度 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 58 頁 中和溫度應(yīng)控制在 70℃ 以下 溫度高時，除會發(fā)生消旋反應(yīng)外，谷氨酸還會脫水發(fā)生環(huán)化，生成焦谷氨酸，對收率和品質(zhì)極為不利。 用碳酸鈉中和會產(chǎn)生二氧化碳，若中和太快，會產(chǎn)生大量泡沫，可能會導(dǎo)致料液外逸，造成損失。 所以 PH 的控制在中和中很重要。逐漸增加，全部成為上述離子時，即為中和生成谷氨酸鈉的等電點。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 GLu177。 五 干燥分離 本設(shè)計采用三足式離心機，進行味精分離，可以以味精的大小控制分離時間和含水量采用震動床，具有設(shè)備簡單，生產(chǎn)連續(xù)化，效率高等優(yōu)點，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 80℃ 為宜。而且溶液受晶種刺激后，晶核可以提早形成，所需過飽和度較自然起晶的過飽和度低。濃縮時，真空度越高，料液沸點越低，不僅加快了濃縮速度，也使產(chǎn)品質(zhì)量提高。 本設(shè)計采用較先進完善的真空結(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)。結(jié)晶是一個固相形成過程。由于水合作用，溶液中溶質(zhì)以一定晶形水合體析出，商品味精帶一個結(jié)晶水，溶液到晶體生成的過程中，形成飽和溶液，晶核形成，晶體形成。 每一次脫色用粉末狀活性炭，碳粒里裝顆粒碳作最后一次脫色。 三 .K15 碳粒脫色 經(jīng)過濾的濾液打入碳柱，進行第二次脫色，活性炭具有很大的表面積，其吸附作用分為物理和化學(xué)兩種，活性炭表面和色素分子之間范德華引力為物理吸附作用。 B. 取加過量的硫化鈉的中和液滴加硫酸，若有黑色沉淀說明鐵已除凈。一般可稍過量，加硫化堿的溫度要控制在 50℃ 以下，因為溶液在偏酸或高溫時有硫 化氫氣體逸出，其密度比空氣大，是以引起嚴(yán)重中毒。淀粉制糖，培養(yǎng)基滅菌，發(fā)酵液濃縮過程中產(chǎn)生色素，類黑素，帶入Glu使中和液色澤較深，因此需脫色處理。 二 . 脫色，除堿 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 58 頁 味精中含鐵離子過量，不符和食品規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，味精含鐵量高時，影響成品色澤， 99%成品味精含鐵量控制在 5PPm以下。 當(dāng)中和液 PH 超過 7 后，隨著 PH 的升高，溶液中 GA 離子逐漸變多，生成的谷氨酸二鈉也越多，但它是無鮮味的，因此避免此物質(zhì)的生成，同時中和液 PH 值超過 7 后，還會促進 L谷氨酸鈉變成 DL谷氨酸鈉的消旋反應(yīng) ，使的成品質(zhì)量下降。當(dāng)絕大部分谷氨酸都變成 GA177。 采用進空壓機前粗過濾手段 。/h,采用 4 臺并聯(lián)法 ,每次加 Glu體積 20%的洗水 ,清洗麩酸 . 精制工藝 工藝流程 : 1 中和 2 脫色除鐵 3 K15 炭柱脫色 ,4 結(jié)晶濃縮 ,5 干燥分離 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 58 頁 工藝說明及論證詳見第四部分 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)過程中需要大量無菌壓縮空氣 ,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 ,其中的雜菌也會大量繁殖 ,消耗大量營養(yǎng)物質(zhì) ,產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物 ,影響發(fā)酵正常進行 ,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 減少進口空氣雜菌數(shù)目 :采風(fēng)口應(yīng)設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)上方 。 m179。/h, m179。/h,4 臺一組 ,洗水量 4 m179。工藝簡單 ,操作方便 ,設(shè)備簡單 ,環(huán)境污染不大 ,利于三廢處理 . 2 離子交換法 根據(jù)谷氨酸與發(fā)酵液中其它同性離子的性質(zhì)不同 ,樹脂對這些離子的吸附能力的 差別 ,采用不同樹脂進行選擇性吸附 ,再用洗脫劑洗脫以達到收縮的目的 . 其特點 :工藝操作難度大 ,需耐酸的設(shè)備 ,上柱不易控制 ,收率高 . 3 鋅鹽法 谷氨酸與 二價 Zn 離子 作用生成難溶于水的沉淀 ,酸性條件可溶解 ,PH值為 時 ,谷氨酸溶解度最小 ,以晶體析出 ,鋅鹽法有兩條途徑 :1 是在發(fā)酵液中直接投鋅鹽 ,使生成谷氨酸鋅 ,再把谷氨酸鋅用鹽酸轉(zhuǎn)化成谷氨酸 ,即所謂一步鋅鹽法 。 提取 提取工 藝選擇 一 . 目的 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 共 58 頁 谷氨酸酸是發(fā)酵的目的產(chǎn)物 ,但它溶解在發(fā)酵液當(dāng)中 ,在發(fā)酵液中有多種副產(chǎn)物 ,因此要想提取 ,必須采取適宜的工藝 . 二 提取方法論證 提取谷氨酸方法 。 廢液和尾氣處理 1廢氣 因生產(chǎn)中使用的工藝過程中產(chǎn)生的 Hcl、 H2S、 NH H2O、 H2SO4等氣體通過使設(shè)備密閉，使用液體石蠟與空氣隔離等措施防止其逸出，對于泄露的少量廢氣通過機械排風(fēng)和風(fēng)筒高空排放。發(fā)酵前期染菌：應(yīng)迅速重新滅菌，補充必 要的營養(yǎng)成分，重新接種進行發(fā)酵。 二 防治 （一）原因： 培養(yǎng)基滅菌不徹底 菌種在移接過程中受污染 菌種在培養(yǎng)過程或保藏過程中受污染 無菌空氣帶菌 培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底 設(shè)備滲漏引起染菌以及防治 操作問題。 （二）發(fā)酵前期染菌：與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)成分和養(yǎng)分，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長繁殖和產(chǎn)物生成。 7 糖耗控制：谷氨酸發(fā)酵過程中前期糖耗不宜過快，進入產(chǎn)酸期后，其他因素控制能跟的上，轉(zhuǎn)化率達 50℅以上，可加快它的糖耗速率。 3 通風(fēng)量和 OD 值的控制：采用梯形控制 通風(fēng)，兩頭小，中間大。 影響因素： 1 溫度：開始溫度 3334℃，不超過 35h，并超過△ OD， 12h以后 3637℃為宜， 28h后可提高到 3738℃。 進入無菌室前后，打開紫外燈消毒 2030min。 操作不得隨便講話，行動要作到輕手輕腳。 （二）流加糖 流加糖一般在發(fā)酵 10h 后補加，濃度為 ℅ 滅菌與空氣凈化 一、滅菌原理：加熱使微生物本身蛋白質(zhì)在高溫下凝固變性 （一）無菌室 接種前，先把接種瓶皿，吸管等用 75℅酒精滅菌，打開紫外燈消毒 2030min。 連續(xù)培養(yǎng) 本設(shè)計選用補料分批培養(yǎng) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 58 頁 二、工藝控制 （一）初糖、接種量和生物素 采用較高的初糖 ℅，生物素用量較高，接種量大 10℅，使菌種快速成長，無度空話子在 3234℃， PH值前期 ， 8h后提 高到 ，放罐時降為 PH=。 2 、補料分批培養(yǎng)：是粉皮培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間的一種過度培養(yǎng)方式，間歇或連續(xù)地補加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。 二、一級種子培養(yǎng) 培養(yǎng)基： GluCose 25℅，尿素 ℅， MgSO4 ℅， K2HPO4 ℅，玉米漿 ℅， FeSO4 2PPm， MnSO4 2PPm 培養(yǎng)條件： 用 1000ml 三角瓶裝入培養(yǎng)基 200ml，滅菌后置于沖程 3334℃，培養(yǎng)時間 78h，通風(fēng)量 1： ，攪拌轉(zhuǎn)數(shù) 80r/min。 （ 3）經(jīng)分離后，并活化至第三代的斜面菌種，在無菌情況下接種。 生物素用量低 菌種的擴大培養(yǎng) 國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵種子擴大培養(yǎng)普通采用二級種子擴大培養(yǎng)的流程：斜面培養(yǎng) ——一級培養(yǎng) —— 二級培養(yǎng) —— 發(fā)酵罐 一、菌種的培養(yǎng) 培養(yǎng)基：葡萄糖 ℅，蛋白胨 ℅，牛肉膏 ℅， ℅，瓊脂 ℅，PH= 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 共 58 頁 培養(yǎng) （ 1）每支試管中裝培養(yǎng)基 45ml，滅菌冷卻 5560℃。 脲酶活力強，一般初尿為 ℅。 .2 菌種選擇（選用 FM415，備用菌 S9114） FM415 的優(yōu)點： 產(chǎn)酸率高，糖酸轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)化 率達 45℅以上。 一次噴射 105℃ （表）蒸汽 層流維持 100℃ 維持 90min 滅酶 130℃ 25min 閃蒸 90℃ 糖化 5760℃ 滅酶 85℃ 過濾 用板框過濾機正壓過濾，然后到糖貯罐中，應(yīng)保持在 6070℃，防止糖液變 壞 ，及時用完。Be185。 三、工藝選擇 現(xiàn)在綜合考慮水解糖液的質(zhì)量及降低糖耗，提高原料利率等方面考慮 ，則是雙酶法最好，故本設(shè)選用雙酶法制糖工藝。 （ 5）用酶法制的糖液顏色淺，較純凈，無苦味，質(zhì)量高，有利于糖液的精制。可用粗原料。 （ 3）可在較高淀粉乳濃度下水解 3023186。 優(yōu)點：（ 1）淀粉水解是在酶的作用下進行的，酶解的反應(yīng)條件溫和，因此耐高溫高壓耐 腐蝕的設(shè)備，便于就地取材，易上馬。 第二步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。 總之酶酸法也存在不足之處。 用酸酶水解淀粉制糖，具有酸液化速度快，切糖化是由酶來進行的，對液化液要求不高， 可采用較高淀粉乳濃度，提高生產(chǎn)效率。淀粉乳濃度也不易過高，濃度高，轉(zhuǎn)化率低。 用酸解法生產(chǎn)葡萄糖，具有生產(chǎn)簡易，由淀粉逐步水解為葡萄糖的整個化學(xué)過程僅僅在一個高壓容皿中進行，對設(shè)備要求簡單，水解時間短，設(shè)備聲廠能力大等特點。酸法 酶酸法 酸酶法 雙酶法 ,其基本原理為 。,所的的糖液稱為淀粉水解糖 。10g, 25g, 100g, 250g, 1kg, 10kg, 25kg. 允許偏差符合 GB8896788 和 QB150092 規(guī)定 . 全廠工段工藝流程 1 糖化 調(diào)漿 配料 一次噴射 液化 層流維持 閃蒸罐 糖化罐 滅酶 過濾 糖儲罐發(fā)酵車間 . 2 發(fā)酵 配料 無菌空氣 菌種 連消 分過濾器