【正文】 離心泵剪切力較大，所以對泵的要求比較高，從經(jīng)濟上考慮不是很好。離心泵有可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵。谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)過受熱濃縮，谷氨酸分子脫水環(huán)化形成焦谷氨酸，焦谷氨酸的存在影響谷氨酸的精制收率，而焦谷氨酸在強酸和高溫的條件下，會開環(huán)水解回復(fù)到谷氨酸。 谷氨酸提取工藝流程 工藝流程： 發(fā)酵液 1↓加濃硫酸 育晶（ 2小時） PH 45 ↓加濃硫酸 育晶（ 2小時） PH ↓加濃硫酸 育晶（ 2小時） PH ↓ 攪拌育晶（ 1620h） ↓ 沉淀 4h ↓→→細谷氨酸→返回加入 1步驟 母液 +上清液 ↓←加濃硫酸 調(diào) PH= 上離子交換柱 ↓ 洗脫 ↓ 高流分→返回加入 1步驟 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 工藝流程圖 發(fā)酵液貯罐 ○ 1 ↓ 除菌體 ↓ 發(fā)酵液貯罐 ○2 ↓ 等電罐 → 離心機 → 收集谷氨酸 ↓上清液 ↓母液 貯罐 ← ↓ 調(diào)酸罐 ↓ 配氨罐 → 離交柱 → 高流分 罐 →回到發(fā)酵液貯罐 ○2 ↑ ↓ 鹽酸貯罐（用于再生） 收集 工藝論證 味精清潔生產(chǎn)是一個循環(huán)封閉的系統(tǒng)， 發(fā)酵液以批次方式進入閉路循環(huán)圈，先經(jīng)等電結(jié)晶和晶體分離，獲得主產(chǎn)品谷氨酸，母液除菌體，得到菌體蛋白（飼料蛋白），除去菌體后的清母液濃縮，得到的冷凝水排出閉路循環(huán)圈；濃縮母液經(jīng)過脫鹽操作，獲得結(jié)晶硫酸銨；結(jié)晶硫酸銨后的硫銨母液進行焦谷氨酸開環(huán)操作和過濾分離（水解 過程），濾渣（高品位有機肥）排出閉路循環(huán)圈；最終得到的富含谷氨酸的酸性脫色液替代濃硫酸，調(diào)節(jié)下一批次發(fā)酵液等電結(jié)晶。味精的干燥過程，國內(nèi)許多廠家還采用箱式烘房干燥，設(shè)備簡單，投資低，但山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 操作條件差，生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求。粗品經(jīng)提純、加工、包裝，得到成品。但存在廢水污染大，生產(chǎn)成本高，技術(shù)難度大等問題，應(yīng)用上受到限制。在北方地區(qū)由于空氣濕度小、溫度低，還可采用空氣壓縮、冷卻過濾流程，省去一級冷卻設(shè)備。 由于谷氨酸發(fā)酵為通風(fēng)發(fā)酵過程，需供給無菌空氣，所以發(fā)酵車間還有一套空氣過濾除菌及供給系統(tǒng)。 發(fā)酵設(shè)備，國內(nèi)味精廠大多采用機械攪拌通風(fēng)通用式發(fā)酵罐，罐體大小在 50m3 到200m3 之間 。用于滅菌的工藝除采用連消塔 — 維持罐一噴淋冷卻系統(tǒng)外，還可采用噴射加熱器 — 維持管 — 真空冷卻系統(tǒng)或薄板換熱器滅菌系統(tǒng)。從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴大至一級乃至二級種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。目前，國內(nèi)許多味精廠采用雙酶法制糖工藝。 淀粉水解糖制備 在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉水解為葡萄糖的過程稱為淀粉的糖化，所制得的糖液稱為淀粉水解糖。 用 于原料粉碎的設(shè)備除盤磨機外，還有錘式粉碎機和輥式粉碎機。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 圖 味精生產(chǎn)總工藝流程圖 原料預(yù)處理及淀粉水解糖制備 原料的預(yù)處理 此工藝操作的目的在于初步破壞原料結(jié)構(gòu)，以便提高原料的利用率，同時去除固體雜質(zhì)，防止機器磨損。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位 【 6】 。另外，為保障生產(chǎn)過程中對蒸汽的需求，同時還設(shè)置了動力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 2 味精生產(chǎn)工藝 味精生產(chǎn)工藝概述 味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段： (1)原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備； (2)種子擴大培養(yǎng)及 谷氨酸發(fā)酵； (3)谷氨酸的提取； (4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。本工藝分作兩步操作： 1：將發(fā)酵液等電點提取部分谷氨酸。離子交換提取氨基酸是工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的提取方法之一 【 5】 。 離子交換法是利用粒子交換劑對不同的氨基酸吸附能力的差異進行分離的方法。不同的氨基酸有不同的等電點，在等電點，氨基酸的靜電荷為零，山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 便于氨基酸彼此吸引成為 i 大分子沉淀下來。 其中等電點沉淀法是氨基酸提取方法中簡單的一種方法。谷氨酸分離系統(tǒng)，味精連續(xù)結(jié)晶，采用國產(chǎn)或進口的先進設(shè)備以達到節(jié)能，減輕勞動強度，提高效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。連續(xù)結(jié)晶方式，充分顯示其優(yōu)勢，既能滿足用戶要求，同時實現(xiàn)了味精結(jié)晶工序連續(xù)化，自動化，并輔之多效蒸發(fā)，發(fā)幅度提高效率，降 低生產(chǎn)成本。 味精結(jié)晶：多效蒸發(fā)和連續(xù)結(jié)晶 國內(nèi)味精結(jié)晶，一直沿用傳統(tǒng)方法，沒有大的改進，間歇單效，濃縮，結(jié)晶設(shè)備一體雖可做成大顆粒味精，但蒸汽消耗高，制作工序占蒸汽總消耗的 60％以上，國內(nèi)味精的消費方式正在發(fā)生變化，味精作為終端消費的比例在減少，而作為基料用于食品加工業(yè)和復(fù)合調(diào)味料的比例增加較快。制造肥法：一種是先提取谷氨酸后母液蒸發(fā)濃縮成硫酸肥料（閉路循環(huán)），另一種是發(fā)酵液先濃縮提取谷氨酸，母液在濃縮制復(fù)合肥料。但具有一定的成本優(yōu)勢 【 4】 。另一種方法是ɑ 型晶，表面適度溶解后再重新結(jié)晶（仍為ɑ 型晶形），除去表面吸附的雜質(zhì)。型晶。此工藝的優(yōu)點是質(zhì)量穩(wěn)定，可越過蛋白質(zhì)膠體，避免非正常發(fā)酵液的影響，其次是周期短，可提高設(shè)備能力，連續(xù)化，自動化生產(chǎn)，減輕勞動強度 。對于濃縮的發(fā)酵液連續(xù)中和是唯一的中和方式。 連續(xù)中和：隨著發(fā)酵產(chǎn)酸提高，傳統(tǒng)的間歇等電方式已不能適應(yīng)（谷氨酸 12％以上時易形成 223。連續(xù)中和，粗谷氨酸再提純。隨著環(huán)保排放的嚴(yán)格控制，我們必須重新審視提取工藝，追求最佳提取與環(huán)保綜合效益。 谷氨酸提取和廢水治理 應(yīng)采用濃縮等電點及廢水制造肥料的工藝。發(fā)酵產(chǎn)能的提高，可節(jié)省固定資產(chǎn)投入，能耗下降并可降低工資及管理費用，達到降低成本的目的。在保持一定發(fā)酵轉(zhuǎn)化率基礎(chǔ)上，要千方百計提高產(chǎn)酸率和縮短發(fā)酵周期，即提高發(fā)酵強度。因此設(shè)計一個擁有先進工藝的萬噸以上的味精廠具有重要的意義 【 3】 。從總體上說，我國作為世界上人口最多的國家，味精行業(yè)的發(fā)展前景是比較廣闊的。在產(chǎn)品成本方面，大部分工廠使用淀粉原料，少數(shù)使用糖密。 1991 年我國大陸味精產(chǎn)值為 億元人民幣 ,產(chǎn)量 27萬噸，較 1990 年成長 22%。該生產(chǎn)工藝和設(shè)備具有很強的典型性，本文對味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備作簡要介紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵工藝和主要設(shè)備的有關(guān)知識。早期味精是由酸法水解蛋白質(zhì)進行制造的，自從 1956 年日本協(xié)和發(fā)酵公司用發(fā)酵法生產(chǎn)以后，發(fā)酵法生產(chǎn)迅速發(fā)展，目前世界各國均以此法進行生產(chǎn)。味精具有很強的鮮味 (閾值為 0. 03%)，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費量在國內(nèi)外均呈上升趨勢。 Gender electrolyte 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 1 1 前言 味精是人們熟悉的鮮味劑，是 L— 谷氨酸單鈉鹽 (Mono sodium glutamate)的一水化合物 (HOOCCH2CH(NH2)COONa Ion exchange。 2：將母液進行離子交換法提取。 等電離子交換法提取谷氨酸為目前許多工廠所采用。氨基酸為兩性電解質(zhì)，在特定的條件下，不同的氨基酸的帶電性質(zhì)及解離性質(zhì)不同，故統(tǒng)一成離子交換劑對不同的氨基酸的吸附能力不同，因此可對氨基酸混合物進行分組或?qū)崿F(xiàn)單一成分分離。所以此時氨基酸的溶解度最小，容易結(jié)晶析出。其理論基礎(chǔ)是利用氨基酸的兩性解理于等電點性質(zhì)。 23