【正文】 酶酸法； （ 4） 雙酶法。在谷氨酸 發(fā)酵中，淀粉水解糖液質(zhì)量的高低，直接關(guān)系到谷氨酸菌的生長繁殖，及谷氨酸的大量積累。同時，原料本身中的其他成分，例如：蛋白質(zhì)，脂肪等以及其他副產(chǎn)物也存在于糖液中。所以說，淀粉糖或雙酶糖液的質(zhì)量高低與發(fā)酵結(jié)果密切相關(guān)。此糖液中最重要得成分是葡萄糖。也是組成谷氨酸分子結(jié)構(gòu)的碳架成分。因此，當以淀粉為原料盛產(chǎn)味精時，必須預先將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，才能提供將來發(fā)酵使用。一般成品在 1020 目之間，這時的成品為 99%的味精。 根據(jù)味精產(chǎn)品的性質(zhì)，味精結(jié)晶含有一個結(jié)晶水，晶體在 120℃就失去結(jié)晶水，故采用流化床干燥時的溫度嚴格控制在 80℃以下，干燥后的成品含水在 0。 本設(shè)計采用的是機械攪拌內(nèi)熱式真空結(jié)晶罐，當溶液蒸發(fā)至飽和時，二次蒸汽通過分離液后進入冷凝器，后接真空系統(tǒng)，加入晶種長大后所形成的假晶種通過同溫度的蒸 餾水進行洗晶，雜晶控制，結(jié)晶結(jié)束后，唷底閥排出到育晶槽中，育晶槽中由保溫夾套然后進行離心分離 → 流化床干燥→ 篩分過目 → 包裝 → 成品。 Be‘ /35℃， PH： ， Fe2+： 12mg/L。操作過程中，不要使用干柱，本工藝采用的是混合柱，即除鐵和脫色一體化。采用板框壓濾，透光度達 60%以上。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 72 頁 1． 脫色除鐵 采用工藝：粉末炭脫色 → 板框過濾 → 樹脂除鐵 → 顆粒炭脫色 其中樹脂采用通用 1號 樹脂，顆粒炭采用 K15。本工藝采用低溫等電提取。在此期間有加晶種的時間段等等一系列過程。本設(shè)計采用的是等電離交工藝。 連消 工藝流程如下： 配料 → 噴射塔 → 維持罐 → 冷卻 → 發(fā)酵液進發(fā)酵罐 三． 提取工段 谷氨酸是發(fā)酵的目的產(chǎn)物，它溶解在發(fā)酵液中。處理大量的培養(yǎng)基時，采用蒸汽加熱并且高溫短時間的連續(xù)蠛軍方法，連消與實消相比較好處是：營養(yǎng)物質(zhì)受熱時間短，破壞性小，受熱均衡，可采用自身控制，勞動強度低，物料利用率低等。 發(fā)酵液采用液氨代替尿素的好處： （ 1） 發(fā)酵過程 PH 值控制穩(wěn)定，有利于提高產(chǎn)酸率和轉(zhuǎn)化率； （ 2） 發(fā)酵液中含氨量比較低，有利于提??； （ 3） 提高了發(fā)酵液的裝量，提高了設(shè)備利用率，相應的產(chǎn)量也提高； （ 4） 節(jié)約氨流成本； （ 5） 節(jié)省了尿素，滅菌所需的蒸汽和冷卻。 該發(fā)酵工藝條件： （ 1） 菌種 FM— 415，備用 7338； （ 2） 生產(chǎn)斜面與一級種 子，為促進菌種生長，此“亞適量法”增加 %酵母膏； （ 3） 二級種子培養(yǎng)基：糖液，尿素， Na2HPO4， KCl， MgSO4，玉米漿，糖蜜，消泡油。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 共 72 頁 2． 工藝流程 目前較為先進的工藝主要有： （ 1） 高糖發(fā)酵工藝； （ 2） 谷氨酸后期流加糖工藝； （ 3） 添加青霉素流加糖工藝； （ 4） 低糖流加等等。 本設(shè)計所利用的菌種 FM— 415 是天津短桿菌 T613 的誘變菌種，其優(yōu)點： （ 1） 產(chǎn)酸較高，糖酸轉(zhuǎn)換率高； （ 2） 耐高溫； （ 3） 脲酶活力高； （ 4） 發(fā)酵周期短； （ 5） 需生物素作為生長因子； （ 6） 后勁補角強等。 (1) 建廠盡量靠近原料產(chǎn)地和交通方便的地方 ,廠址選擇應積極利用坡地 ,瘠地 ,不占或盡量少占良田 ,同時要留有廠 區(qū)進行擴建的余地 . (2) 根據(jù)味精廠的生產(chǎn)特點 ,廠址應選在周邊的自然環(huán)境良好 ,大氣的含塵量低的地區(qū) ,同時盡可能選在城市主導風向的上風側(cè) . (3) 廠址盡量靠近電廠或電線輸送網(wǎng) ,以保證生產(chǎn)用電 . (4) 要有充足的水源 ,水質(zhì)必須符合生產(chǎn)飲水標準 . (5) 要有合理的 三廢 處理設(shè)施 . (6) 除生產(chǎn)協(xié)作外 ,一般應考慮以下協(xié)作項目 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 共 72 頁 第一章 廠址選擇論證 對廠址的選擇 ： 廠址選擇得當與否 ,直接關(guān)系到投資費用和投資后的生產(chǎn)成本等 ,還直接影響工農(nóng)關(guān)系 ,城鄉(xiāng)關(guān)系并影響基建速度等 .對于職工的勞動環(huán)境 ,廠區(qū)衛(wèi)生條件 ,產(chǎn)品質(zhì)量也都有影響 ,所以選擇廠址時應全面考慮 ,慎重仔細 .廠址選擇應在當?shù)亟ㄎ统墙ㄒ?guī)劃部門的統(tǒng)籌安排下 ,由建設(shè)單位負責并組織力量進行 。也必須嚴格遵守黨和國家的基本建設(shè)方針政策 ,服從全國的工業(yè)布局 .應考慮以下幾點 。 修理 ,動力 ,給排水 ,運輸 ,施工 ,消防 ,公共倉庫 ,公共福利 ,場地工程準備 ,設(shè)施 ,費料的堆存和處理設(shè)施 . 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 72 頁 第二章 工藝論證 一． 制糖是本設(shè)計的重點，后面詳敘 二． 發(fā)酵工段 1． 菌種 FM— 415，備用菌種： 7338 現(xiàn)有谷氨酸產(chǎn)生菌主要有以下特征： （ 1） 形態(tài)：呈球形，棒狀或短桿狀，無芽孢，無鞭毛，不運動； （ 2） G，需氧微生物； （ 3） 生物素缺陷型，具有一定的谷氨酸發(fā)酵能力； （ 4） α — 酮戊二算氧化能力微弱； （ 5） 谷氨算脫氫酶活力大， DADPH 氧化能力弱； （ 6） CO2固定反應強，不分解利用谷氨算； （ 7） 細胞膜滲透谷氨算性好。 根據(jù)石家莊的氣候條件及工藝要求，本設(shè)計采用的菌種是 FM— 415，所配用的軍種是 7338，這兩種菌種感染噬菌體的類型不同，如果感染則可以互換使用，從而不影響生產(chǎn)。 本設(shè)計采用的是高生物素添加青霉素流加糖發(fā)酵工藝，該工藝已在國內(nèi)一些味精廠得以推廣和利用，提高了產(chǎn)酸與轉(zhuǎn)化率及提高了設(shè)備利用率，經(jīng)濟效益猛增。 PH： ，溫度： 3334℃，培養(yǎng)時間： 78小時； （ 4） 發(fā)酵培養(yǎng)基：糖液，玉米漿，糖蜜，純生物素，維生素 B1， Na2HPO4， MgSO4，消泡油， PH： ； （ 5） 接種量： 10%； （ 6） 流加糖濃度： 30%； （ 7） PH值控制：發(fā)酵過程用液氨調(diào)節(jié) PH 值； （ 8） 發(fā)酵控制劑：發(fā)酵 小時添加青霉素， 35 國際單位 /ml。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 72 頁 3． 連消系統(tǒng) 谷氨酸發(fā)酵工業(yè)要求純種培養(yǎng)，純種發(fā)酵，培養(yǎng)基的徹底無菌是防止污染，確保生產(chǎn)的正?；B續(xù)化的關(guān)鍵。采用蛇管冷卻。在發(fā)酵液中還存在著菌體，殘?zhí)?，色素，膠體物質(zhì)等，而這些必須采取適當?shù)姆椒▽⑵涑ァ? 新鮮的發(fā)酵液 → 經(jīng)過離心機除菌（蝶式） → 進入等電罐進行等電提取，用高流分或老母液處理液或硫酸調(diào) PH，控制好速度，最后至 ，溫度為 25℃。最后將上清液打入貯罐后進入離交柱，得高流分，調(diào) PH 為 ，進入等電罐，另外將其中的沉淀利 用離心機分離得到半成品和甩出液，甩出液再打回離交柱處理濃縮后再打入等電罐使用，從而使提取收率提高。 四． 精制工段 從提取過來的半成品是濕的谷氨酸鈉，它與純堿進行反應，生成谷氨酸鈉鹽，具有鮮味，但由于粗谷氨酸中含有色素，鐵等雜質(zhì)，如不除去，將會影響到味精的質(zhì)量，因而采用混合離交柱進行脫色除鐵，真空濃縮結(jié)晶，離心分離，流化床干燥，過篩分目等一系列操作，才得到純凈味精成品，最后是包裝等。粉末炭脫色時，加炭量為%（ w/v）， PH 控制在 ，溫度控制在 5560℃，時間≥ 30分，濃度在 2123Be176。采用樹脂除鐵，離交柱需要預熱，其溫度為 4050℃，這有利于避免谷氨酸鈉析出，注意控制好流速，一般為樹脂體積的 2 倍，檢查除鐵的情況，取流出液，滴加硫化鈉溶液，有黑色出現(xiàn)，證明有鐵存在。 脫色液的質(zhì)量要求：透光率： 90%以上，谷氨酸鈉： 38428g/dl，波美：1820176。 此柱的再生：正反水洗 → 堿洗 → 正水洗（ PH： 810） → 酸洗 → 反水洗（ PH：56） → 備用 2． 味精溶液的濃縮結(jié)晶 由于味精水溶液長時間受熱會部分失水生成焦谷氨酸，即從此失去鮮味，溫度越高，時間越長，失水越多，因此為了保證味精產(chǎn)品的質(zhì)量要求，采取真空蒸發(fā)濃縮。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 72 頁 3． 味精的干燥分離 分離時采用三足式離心機，根據(jù)結(jié)晶顆粒的大小，控制分離的時間以及含水量，故一般情況下， 99%的味精分離 30 分鐘，離心后的含水量為： %。 2%左右，再 通過不同的篩分過目，把不同的顆粒的結(jié)晶分開。 第三章 制糖工段工藝計算 一． 制糖的作用 到目前為止，所發(fā)現(xiàn)的谷氨酸產(chǎn)生菌都不能直接利用淀粉，也基本上不能利用糊精作為碳源。本設(shè)計工藝都是采用雙酶法將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，其中的葡萄糖為谷氨酸發(fā)酵最基本的碳源，是谷氨酸產(chǎn)生菌生長和繁殖的能量和碳素來源。在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉轉(zhuǎn)化 為葡萄糖的過程被稱為糖化，所制得糖液被稱為雙酶糖液。此外，由于生產(chǎn)時控制條件的不同，含有少量的麥芽糖及二糖，低聚糖等復合糖類。因此，在生產(chǎn)中要力求糖液的質(zhì)量好，而且轉(zhuǎn)化率也要高。所有這些，除了葡萄糖能被谷氨酸產(chǎn)生菌很好利用外，其他的都很困難，它們的存在，不僅降低了淀粉的轉(zhuǎn)化率，增加糖耗，而且常常影響糖液的質(zhì)量，降低了糖液的可發(fā)酵性營養(yǎng)成分。在味精生產(chǎn)中，如何保證水解糖液的質(zhì)量，以滿足發(fā)酵產(chǎn)酸的要求，是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)，就好比一 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 72 頁 座大樓撥地而起，這座樓是否牢固耐用，要看它的地基打的如何，同時，也應配合其他工段的努力。 其基本原理是：在加酸高溫水解或受酶的作用下，淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，α1， 4，α 1， 6糖苷鍵被破壞，切斷，分子量逐漸變小，由糊精 → 麥 芽糖 → 葡萄糖。 優(yōu)點：工藝簡單，水解生產(chǎn)周期短，設(shè)備周轉(zhuǎn)快。 （ 2） 酸酶法 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 共 72 頁 先將淀粉乳用酸水解為糊精，低聚糖，然后再用糖化酶將其轉(zhuǎn)化為普通同的過程。 缺點：時間長，設(shè)備腐蝕嚴重。 優(yōu)點：適用于大米的粗制原料，省去了精制的步驟，可提高原料的利用率。 （ 4） 雙酶法 它是通過淀粉乳液化和糖化酶糖化將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖的工藝。第二步是糖化，利用糖化酶將糊精及低聚糖進一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。 缺點：生產(chǎn)周期長 ，夏天糖液容易變質(zhì)。 項目 糖化方法 雙酶法 酶酸法 酸法 糖液 DE值 98 95 90 葡萄糖含量（ %干基） 97 93 86 灰分（ %） 蛋白質(zhì)（ %） 羥甲基糠醛（ %） 顏色（在 2176。 Be‘左右，用 NH4HCO3或是用 HCl 調(diào)其 PH值為 ，后加入耐高溫α 淀粉酶，用量為 10μ /g 淀粉 ，攪拌均勻，室溫下操作即可，酶法： 20210μ /g 淀粉 。 53Kg， P 料 ： 4Kg； T 氣 ： 105℃， T 料 ： 103104℃，在層流罐中的時間為 60分鐘； （ 3） 第二次噴射液化 P 氣 ： 3Kg， P 料 ： 4Kg； T 氣 ： 130℃， T 料 ： 120125℃。酶活： 40000μ /g 淀粉 ，大約維持 1。用蒸汽加熱至 80℃，進行滅酶 30 分鐘，然后將糖液用 NH4HCO3調(diào)節(jié) PH至 ，在這個 PH 下，蛋白質(zhì)與氨基酸的溶解度最小，容易凝聚 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 共 72 頁 析出，經(jīng)過濾除去。然后打入壓力罐中，開始利用位差進入板框過濾，大約 67 小時后，利用風壓進入板框，板框過濾的時間大約為 10小時，濾液進入糖液貯池中，濾渣進入濾渣稀釋池中加水稀釋，攪拌，預熱后，打入濾渣貯罐中，進行二次過濾。 質(zhì)量要求： 色澤：淡黃色透明液體； 無糊精反應； 還原糖含量： 31%； DE 值： 98%； 透光率： 80%以上； PH： ； 轉(zhuǎn)化率： 96%。 ∑ F=∑ D+W 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 72 頁 式中： F—— 進入系統(tǒng)物料量（ Kg） D—— 離開系統(tǒng)物料量（ Kg） W—— 損失的物料量（ Kg） 一． 生產(chǎn)過程中的總物料衡算 （一）。 1． 折合成 100%的 MSG： 47600 t/年； 2． 日產(chǎn)商品 MSG： 50000/320=156。 25t） 3． 日產(chǎn) 100