谷氨酸发酵生产工艺设计

摘要味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Monosodiumglutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0.03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。设计内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择；第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。关键词：味精发酵；工艺计算；设备选型；CADAbstractmonosodiumglutamateproductionprocesscanbedividedintofourprocessstages:(1)pretreatmentofrawmaterialsandthepreparationofstarchhydrolysissugar;(2)seedstoexpandcultivationandglutamicacidfermentation;(3)glutamicacidextractionandglutamatesinglepreparationofsodium;(4)MSGrefined.Correspondingtothefourprocessstagessaccharificationworkshop,setintheMSGplantfermentationworkshop,extractionworkshopandrefiningplantasthemainproductionplant.Inaddition,thesteamrequirementsfortheprotectionoftheproductionprocess,settheboilerroom,boilercombustiontoproducesteam,andgaspipelinetransportationtothevariousproductionneedsparts.Fortheprotectionofthewateroftheentirefactoryproduction,theneedtosetthepumphouse,waterforsterilefiltrationsystemprocessing,transportationandwatersupplypipestothevariousproductionneedspartsKerword：PretreatmentHydrolysisFermentationKeyword:Monosodiumglutamatefermentation;Processcalculation;Equipmentselection;CAD目录TOC\o"1-4"\h\z\u版摘供要冈I御Ab僚st龟ra傍ct闹II孟一暮前言慢-刑1湿-贺二竟味精确生产粉工艺通-枝2穗-恭2.责1被仔味精澡生产扒工艺贤概述闷-窝2早-赔2.父2慨味精景生产腔总工障艺流仪程图面-污2讨-国2.巩3庸抬原料酱预处雕理及支淀粉戒水解另糖制罚备皆-蜘3哄-须2.作3.交1溉茄原料乡的预禾处理寻-摸3歼-由2.膏4淋锅种子遣扩大狮培养叮及谷茎氨酸带发酵窑-亡4告-瞧2.搂5加影谷氨蓝酸的希提取践-侄5坟-视2.拒6舰戒谷氨叙酸制葛取味盗精及铲味精还成品却加工普-懒5谣-慈三萄工艺蛋计算英-盼6找-锡3.映1寄发酵忧工艺惩技术逢指标乔及基刷本数径据魄-草6采-务3.揉2物谷氨甩酸发报酵车蜘间的巨物料泥衡算迹-钞6巧-伴3.饥2.竭1拌件物料喂衡算输结果鸡-洽8局-挤3.触3.贼2古培养河液冷哭却水蔑用量济-兔10贡-柴3.洞3.沿3赴发酵幅过程滔空气彩基本垒数据披-牙10艺-侦3.集3.躺4宽发酵尊过程弟无菌圣空气属用量拿计算齿-铁10炼-卸四迁设备亭设计姑与选重型懒-乐1骗3值-早4.惭1麦发酵肚罐平-拨13畏-完4.随1.沈1关植发酵探罐的袍选型匪及容送积稠-明13溪-歌4.胳1.略2患发酵涨罐个弄数的响确定村-期13棵-昌4.冻1.应3六主要礼尺寸迫设计腹-义14鸡-锁4.牢1.旦4忌冷却膀面积此-钓14症-强4.助1.甜5侍搅拌劫器及谊搅拌驰轴功跌率奉-仿15横-讲4.桨1.输6勿设备避结构饺的设片计贷-秧17碰-竞4.锹1.动7豪支座嫁选择追-恋21绒-扁4.婚2缘种子暮罐炊-膀22强-至4.添2.注1绍种子毯罐容变积和上数量扇的确厕定闪-式22表-稍4.炼2.忽2笑冷却烫面积远的计帐算趣-拿23拉-赵4.纽2.碌3够壁厚改计算昼-条23腹-似4.灯2.懂4类设备播结构概的工阶艺设段计族-绵24飘-源4.已2.眠5磨支座守选型修-去27腔-芬4.叙3子空气牧分过更滤器估-那27桑-炒4.辩3.栋1覆种子便罐分叛过滤冻器帜-赏27童-清4.睁3.劫2练发酵据罐分掉过滤妙器电-始28羡-思4.和4逆械味精困厂发席酵车潮间设铲备一虚览表捎-央29饱-拨五效设计叠总结圆与体毫会式-准30菊-根六喜参考换文献远-片31卡-狱一侍前堡言甘味精驰是人倘们熟丧悉的灿鲜味乌剂，晚是L凤—杠谷氨条酸单移钠盐们(M奏on个o见so鲁di角um蝇g舌lu妙ta垃ma器te蔬)的有一水汽化合下物(湿HO弯OC舱-C仿H2抢CH搅(N悼H2沿)-绸CO厅ON六a半•叔H2执0)版，具脱有旋斤光性励，有族D犬—疾型和抱L睡—绣型两殿种光址学异判构体逃。味担精具焰有很材强的剧鲜味赵(阈衰值为名0.目0落3%饭)，狡现已荒成为式人们龙普遍茎采用缠的鲜追味剂刘，其成消费持量在稀国内旅外均锅呈上闭升趋铺势。够19疲87千年3顿月，沫联合挂国粮猎农组芽织和雷世界哈卫生册组织端食品怒添加辛剂专钥家联络合委米员会侍第十缘九次该会议穿，宣敢布取况消对英味精皆的食由用限厕量，骡再次独确认凭为一喘种安膜全可会靠的芬食品船添加圾剂。盗早期佛味精则是由场酸法敲水解瓣蛋白照质进虎行制袖造的依，自核从1闻95电6年蕉日本江协和垫发酵章公司非用发瓦酵法荒生产绵以后渠，发蓄酵法贺生产耕迅速宾发展抖，目渠前世滑界各绸国均纹以此师法进黑行生赶产。狐谷氨脉酸发勤酵是史通气疾发酵烦，也仿是我霜国目司前通到气发喝酵产庭业中捧，生煮产厂炮家最僚多、畜产品垦产量怪最大辟的产渠业。蚀该生播产工偿艺和棋设备短具有捆很强裹的典缩型性孔，本悔文对融味精窑发酵糟生产苍工艺普及主限要设遵备作扔简要炒介绍去，以泛期有唉助于断了解桨通气怎发酵昌工艺六和主添要设壤备的狭有关屠知识墙。犯二熔味精青生产贡工艺晴2暮.累1诱蚂味精稀生产乌工艺草概述纲味精枯生产尾全过侮程可拘划分疮为四繁个工份艺阶窃段仙:蒸(1票)原伞料的锹预处提理及蝴淀粉增水解纱糖的杂制备更;跳(2设)种带子扩贵大培础养及逆谷氨执酸发型酵;签(3毯)谷在氨酸究的提袋取;远(4典)谷婶氨酸刑制取家味精干及味挡精成乡品加怒工。姥与标这四途个工录艺阶限段相嫌对应割味精挎生产河厂家跌一般孔都设饲置了敬糖化芒车间孩、发丙酵车幸间、宋提取饮车间恐和精损制车冈间作虹为主浴要生猜产车揪间。拿另外鹿，为脆保障匀生产屿过程线中对姑蒸汽文的需奸求，道同时跑还设祸置了竟动力娘车间椅，利萌用锅宾炉燃铜烧产狡生蒸健汽，忙并通严过供侵气管滴路输匀送到皂各个趁生产将需求貌部位窑。为汽保障孟全厂冰生产伪用水真，还躬要设再置供去水站独。所起供的弓水经毅消毒国、过为滤系凡统处迫理，娇通过仅供水斥管路侵输送雁到各替个生目产需辟求部竭位。塔2.纲2露味精发生产松总工失艺流跳程图空气菌种原料空气菌种原料空气压缩机预处理斜面培养空气压缩机预处理斜面培养摇瓶扩大培养冷却水解摇瓶扩大培养冷却水解除铁离心沉淀发酵配料过滤除铁离心沉淀发酵配料过滤气液分离种子罐扩大培养过滤气液分离种子罐扩大培养过滤淀粉水解糖淀粉水解糖过滤除菌脱色过滤除菌脱色浓缩结晶浓缩结晶离心离心等电点调节等电点调节过滤干燥大结晶干燥母液小结晶粗谷氨酸过滤干燥大结晶干燥母液小结晶粗谷氨酸拌盐粉碎粗谷氨酸拌盐粉碎粗谷氨酸成品味精粉状味精离子交换处理溶解成品味精粉状味精离子交换处理溶解粗谷氨酸溶液中和制味精粗谷氨酸溶液中和制味精台图1拿味杨精生塘产总触工艺房流程哨图日2.删3厉原库料预脖处理始及淀挣粉水放解糖驰制备厕偶数宇畜肯佳艘此工闪艺操肝作的树目的符在于视初步吓破坏技原料阔结构格，以石便提锯高原督料的扣利用昆率，琴同时膛去除火固体哭杂质哗，防冲止机源器磨翻损。糖用于胜除杂饿的设拘备为落筛选耗机，羽常用信的是岩振动养筛和棕转筒绳筛，幸其中壮振动滴筛结卸构较副为简骂单，天使用犬方便劲。贩用于盛原料龟粉碎患的设剧备除铁盘磨秃机外牲，还衡有锤喇式粉姿碎机菜和辊腐式粉掉碎机辣。盘腥磨机崖广泛公用于榜磨碎福大米桨、玉肾米、版豆类蔑等物沈料，凉而锤慕式粉资碎机燕应用泽于薯融干等奏脆性用原料露的中粥碎和朴细碎环作用罗，辊技式粉你碎机赖主要概用于惑粒状企物料测的中嘉碎和说细碎种。势2.西2.勤2钟淀辛粉水拘解糖虫制备刷在工纵业生制产上需将淀旦粉水戏解为逃葡萄絮糖的丑过程胜称为住淀粉识的糖佣化，客所制于得的滩糖液古称为厅淀粉头水解牺糖。婶由于填谷氨骄酸生衰产菌恶不能钩直接螺利用陵淀粉阅或糊耻精作额碳源忍，因贫而必蚂须将绍淀粉冲水解蔽为葡炊萄糖巧，才伙能供寻发酵届使用酒。目伙前，态国内镇许多劳味精驼厂采喷用双值酶法臭制糖障工艺耻。粒2.挤4执种融子扩斤大培熔养及免谷氨演酸发涝酵叮种子鸡扩大蔬培养花为保摧证谷怒氨酸刮发酵贤过程挠所需第的大苗量种宽子，踢发酵壮车间阀内设昨置有芹种子缘站，驼完成测生产匠菌种味的扩根大培仁养任师务。蜡从试关管斜但面出福发，险经活遭化培姿养，犯摇瓶遣培养膀，扩五大至仗一级港乃至展二级训种子参罐培听养，含最终宴向发注酵罐惠提供行足够喇数量疤的健威壮的反生产禾种子扮。腰色夕茄长队档案跌恩患欣宅谷氨步酸发械酵开雹始前至，首漆先必乔须配亩制发效酵培最养基疗，并象对其材作高避温短委时灭大菌处径理。潮用于胜灭菌果的工货艺除拨采用铺连消析塔倦—们维持锣罐一盼喷淋否冷却逆系统竞外，箭还可子采用铲喷射耗加热你器酸—鹿维持堵管章—粗真空愤冷却条系统库或薄代板换暮热器及灭菌脆系统遥。但孩由于出糖液妈粘度守较大毒，流颗动性窑差，侵容易秩将维峰持管循堵塞陷，同煎时真发空冷摘却器龙及薄刮板加旅热器县的加秤工制伶造成贺本较牲高，伞因而桶应用辉较少词。累发酵喜设备傅，国械内味拍精厂叛大多经采用纸机械丽搅拌醉通风萝通用喇式发泥酵罐辛，罐瘦体大全小在夹50泰m剖3惨到2蕉00骡m表3黎之间傻。对隙于发堆酵过沟程采品用人荷工控腹制，慕检测味仪表崭不能芳及时肺反映咸罐内撒参数显变化窑，因证而发需酵进深程表诚现出奉波动桐性，垒产酸芽率不建稳定戒。加由于淹谷氨黎酸发童酵为墙通风另发酵简过程查，需晕供给远无菌浙空气摆，所况以发萄酵车吵间还附有一带套空捞气过姻滤除戒菌及泉供给灯系统肺。首应先由绒高空彻采气沸塔采姻集高影空洁机净空绳气，拣经空闻气压舅缩机治压缩怕后导触入冷卧凝器驻、油肆水分构离器主两级爽处理旋，再蜓送入持贮气炸罐，攻进而想经焦医炭、疤瓷环更填充神的主当过滤寻器和送纤维休分过搏滤器兆除菌厕后，漂送至块发酵垒罐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