最新2016年产7000T味精厂工艺设计任务书

§1.设计任务书

1 基础数据：

生产规模：7000t／年味精

产品规格：100%MSG（一水谷氨酸钠）

表1 发酵法生产谷氨酸的工艺技术指标

表2 味精生产过程的原辅材料及动力单耗（1t100%MSG计算）

1.1 二级种子培养基及发酵培养基的组成（重量/体积）

二级种子培养基：水解糖2.5%，糖蜜2.0%，尿素0.35%，磷酸氢二钾0.10%，硫酸镁0.06%，玉米浆0.5~1.0%，泡敌0.06%，硫酸锰0.2mg/100mL，硫酸亚铁0.2mg/100mL.

发酵培养基：水解糖16.4%，甘蔗糖蜜0.30%，硫酸镁0.06%，氯化钾0.08%，磷酸氢二钠

0.02%，玉米浆0.20%，泡敌0.05%，硫酸锰0.2mg/100mL，硫酸亚铁0.2mg/100mL，植物油

0.10%.

1.2 接种量1%.

1.3 发酵过程加液氨量为发酵液体积的

2.8%，液氨密度为0.62kg/L，消泡剂相对密度为0.8.

1.4 通气量：0.2VVM

1.5 生产天数：320天

2 设计内容

2.1 根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数，进行生产方法的选择比较，工艺流程与工艺条件确定的论证。简述工艺流程。

2.2 工艺计算：发酵车间的物料衡算，热量衡算，无菌空气用量的计算。

2.3 味精发酵车间生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。

3 设计要求

3.1 根据以上设计内容书写设计说明书。

3.2 完成初步设计阶段图纸：工艺流程图(包括无菌空气、配料连消、菌种与发酵)；发酵车间平面布臵图。

4 报告内容

4.1 目录

4.2 工艺条件的确定和工艺流程说明

4.3 工艺计算

4.4 设备选型计算

4.5 附图

4.6 参考文献

4.7 重要符号说明

§2.报告内容：

〃目录:

一、工艺条件的确定和工艺流程说明

1 味精简介

2 味精生产方法及工艺

2.1 以小麦为原料生产味精的工艺

2.2 以玉米为原料生产味精的工艺

3 本工艺设计的简介

3.1 制粉工艺

3.2 制糖

3.3 发酵

3.4 提取

3.5 精制工艺

3.6 烘干、筛分、包装工艺

3.7 环保部门

二、工艺计算

1 物料衡算

1.1 生产过程的总物料衡算

1.1.1 生产能力

1.1.2 总物料衡算

1.1.3 淀粉的单耗

1.1.4 利用率计算

1.1.5 原料及中间体的计算

1.2 发酵工序的配料及连续灭菌过程物料衡算

1.2.1发酵培养的糖液量

1.2.2 配料

1.2.3 配料的水量

1.2.4发酵终点发酵液量

1.2.5 种子培养过程物料衡算

2 连续灭菌和发酵工段热量衡算

2.1 培养液连续灭菌用蒸汽量

2.1.1发酵罐数量的计算

2.1.2 蒸汽用量计算

2.1.3 培养液冷却水用量

2.2 发酵罐蒸汽用量

2.2.1 发酵罐空罐灭菌的蒸汽用量2.2.2 充满发酵罐空间需要的蒸汽量2.2.3 灭菌过程中的热损失

2.3发酵过程冷却水用量

3 无菌空气消耗量计算

3.1 单罐发酵无菌空气消耗量计算3.2 种子培养等其他无菌空气耗量3.3 发酵车间高峰无菌空气耗量

3.4发酵车间年用气量

三、发酵工段设备选型

1 发酵罐

1.1发酵罐生产能力的确定

1.2发酵罐台数的确定

1.3 发酵罐容积计算

1.4 校核

1.5冷却面积计算

2 种子罐

2.1 种子罐容积的确定

2.2 种子罐数量的确定

2.3 冷却面积的计算

3 连消操作的设备选型

3.1 连消塔长度

3.2 进料管直径计算

3.3 连消蒸汽耗量

3.4 进气管直径计算

3.5出料管直径计算

3.6 连消塔外圆尺寸计算

3.7外筒有效长度的校核

4 维持罐的计算

4.1 维持罐的选型

4.2生产能力、数量和容积的确定

4.3设备主要尺寸的确定

4.4核算其总容量

四、附图

五、参考文献

一、工艺条件的确定和工艺流程说明

1 味精简介

味精是调味料的一种，别名为味素、味之素，主要成分为谷氨酸钠,又叫麸氨酸钠（含30%左右），其中还含有30～40%的盐、10%的糊精和20～30%的添加剂。其中谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。有鲜味，通过刺激舌头味蕾上特定的味觉受体（胺基酸受体 T1R1/T1R3 或谷氨酸受体）以带给人鲜味的感受，是常用调味料的一种，广泛存在于日常的食品中。

谷氨酸钠是一种胺基酸谷氨酸的钠盐。是一种无嗅无色的晶体，在232℃时解体熔化。谷氨酸钠的水溶性很好，在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。在强碱溶液中，它能生成谷氨酸二钠，鲜味就没有了。如果将水溶液加热到120℃，能使部分谷氨酸钠失水而生成焦谷氨酸钠，就更没有鲜味了。

图1 谷氨酸钠和谷氨酸的结构式

据研究：味精其摄入体内后可分解成谷氨酸、酪氨酸，对人体健康有益。味精可以增进人们的食欲，提高人体对其他各种食物的吸收能力，对人体有一定的滋补作用。因为味精里含有大量的谷氨酸，是人体所需要的一种氨基酸，96％能被人体吸收，形成人体组织中的蛋白质。它还能与血氨结合，形成对机体无害的谷氨酰胺，解除组织代谢过程中所产生的氨的毒性作用。又能参与脑蛋白质代谢和糖代谢，促进氧化过程，对中枢神经系统的正常活动起良好的作用。

味精的主要作用是增加食品的鲜味，在中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。味精于1909年被日本味之素（味の素）公司所发现并申请专利。纯的味精外观为一种白色晶体状粉末。当味精溶于水（或唾液）时，它会迅速电离为自由的钠离子和谷氨酸盐离子（谷氨酸盐离子是谷氨酸的阴离子，谷氨酸则是一种天然氨基酸）。要注意的是如果在100℃以上的高温中使用味精，鲜味剂谷氨酸钠会转变为对人体有致癌性的焦谷氨酸钠。还有如果在碱性环境中，味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质。所以要适当地使用和存放。

2 味精生产方法及工艺

最初的味精生产是用水解法提取获得的。1861年，德国的一位教授从小麦的面筋当中，第一次提取出味精的组成成分谷氨酸。随后，日本科学家又将谷氨酸的提取转向大豆和小麦，并获得了成功。

我国的化学工程师吴蕴初他先用34％的盐酸加压水解面筋，得到一种黑色的水解物，经过活性炭脱色，真空浓缩，就得到白色结晶的谷氨酸。再把谷氨酸同氢氧化钠反应，加以浓缩、烘干，就得到了谷氨酸钠。

然而，用水解法生产味精是很不经济，这种方法要耗用很多粮食，每生产1吨味精，至少要花费40吨的小麦。而且，在提取谷氨酸钠时产生许多味道不好的气体，使用的盐酸也易腐蚀机器设备，还会产生许多有害废水。协和公司组织的一批科学家在进行研究时发现，用糖和尿素在微生物的作用下也可制得谷氨酸，1956年，协和公司筛选出谷氨酸短杆菌，诞生了谷氨酸钠的发酵法生产。

协和公司的科学家们用糖、水分和尿素等配制成培养液，再用高温蒸汽灭菌法灭菌，然后把培育好的纯种短杆菌在最有利的环境下接种进去，让它们生长、繁殖，并把绝大部分的糖和尿素转变为谷氨酸，发酵结束后用碱中和，使之成为钠盐，再经提取、精制获取味精。

用协和公司发明的新方法生产味精，每吨只耗用小麦3吨，不仅操作简单，成本大大降低，而且味精的纯度提高，鲜味更强。

目前，国外均是以糖、蜜作为原料来生产味精，而在我国，则用玉米或者大米等粮食作物生产味精。

2.1 以小麦为原料生产味精的工艺

以小麦为原料，先进行研磨，得到麸皮和粗制小麦面粉（淀粉）；取粗制小麦淀粉进行分离，得到谷朊粉（即小麦蛋白）及精致小麦淀粉；取精致小麦淀粉进行制糖处理，主要得到葡萄糖，所得的糖液加入菌种和原辅料进行发酵，而剩余的糖渣则可生产得到牲畜饲料等产品。经过一段时间后，对料液进行提取，得到粗制的谷氨酸晶体，并进行溶解，加入Na2CO3进行中和；在精制过程中利用炭和树脂进行脱色除杂处理，最后经过结晶等步骤，得到符合标准的味精成品；成品按照颗粒大小洁净程度等标准经过分类包装，成为不同品质的味精产品进行销售。用发酵法生产谷氨酸钠的一般工艺流程如图2所示，

图2 发酵法生产味精

2.2 以玉米为原料生产味精的工艺

以玉米为原料，包括糖液制备、谷氨酸发酵、谷氨酸提取、谷氨酸钠精制等工艺。

3 本工艺设计的简介

设计任务书要求设计年产7000吨味精的工艺流程，并对生产方法、工艺操作参数、设备选型等进行阐述。

现以玉米为生产原料，设计年产7000吨味精的工艺流程，整个流程分为制粉、糖化、