产5万吨味精厂生产工艺的设计样本
年产5000吨味精提取车间工艺的设计
年产5000吨味精提取车间工艺的设计1. 引言本文档旨在设计一个年产5000吨味精提取车间的工艺流程。
味精是一种重要的调味品，广泛应用于食品加工行业。
为了满足市场需求，设计一个高效、稳定的工艺流程对于提高生产能力和产品质量至关重要。
2. 工艺流程设计2.1 原料处理•原料清洗：将原料进行清洗，去除杂质和污染物，确保原料的纯净度。
•切割和研磨：将清洗后的原料切割成适当大小的块状，然后进行研磨，以增加原料的表面积，有利于味精的提取。
2.2 味精提取•浸泡：将研磨后的原料放入浸泡槽中，加入适量的水，使原料充分浸泡，以便味精的溶解和提取。
•滤液分离：浸泡后的原料通过滤液分离设备进行分离，分离出的液体中含有味精。
•浓缩：将分离出的液体通过浓缩设备进行蒸发，使味精更加浓缩。
•结晶：将浓缩后的液体通过结晶设备进行结晶，得到固态的味精晶体。
2.3 干燥和包装•干燥：将味精晶体通过干燥设备进行脱水，以降低味精的含水量，增加其稳定性。
•粉碎：将干燥后的味精晶体进行粉碎，得到细小的颗粒状味精产品。
•包装：将粉碎后的味精产品通过自动包装机进行包装，以保持产品的新鲜度和卫生性。
3. 设备选型和布局3.1 设备选型为了满足年产5000吨味精的生产需求，需要选择高效、稳定的设备。
以下是一些建议的设备选型：•原料清洗设备：采用自动化设备，提高清洗效率。
•研磨设备：选择具有高效研磨功能的设备，确保原料的充分研磨。
•浸泡槽：设计大容量的浸泡槽，使原料能够充分浸泡。
•滤液分离设备：选择高效的分离设备，以提高提取效率。
•浓缩设备：选择能够进行高效蒸发的浓缩设备，以增加味精的浓度。
•结晶设备：选择具有稳定性和高效结晶功能的设备，确保结晶的效果。
•干燥设备：选择能够进行高效脱水的干燥设备，降低味精的含水量。
•粉碎设备：选择能够进行高效粉碎的设备，得到符合要求的颗粒状味精产品。
•自动包装机：选择高效的自动包装机，提高包装效率和产品质量。
3.2 车间布局为了最大程度地提高生产效率，车间布局应合理规划。
年产3万吨味精工厂毕业设计
齐齐哈尔大学毕业设计题目年产量3万吨味精厂发酵工段的设计学院食品与生物工程学院专业班级生物工程092班学生姓名解连萌指导教师李琰成绩年月日摘要味精，学名“谷氨酸钠（C5H8NO4Na）”。
谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。
我们每天吃的食盐用水冲淡400 倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。
味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。
本设计为年产5万吨味精厂的生产工艺，通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一次等电点提取工艺生产谷氨酸钠。
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。
本设计的工艺流程为发酵预处理（种子培养、原料预处理，制无菌空气）→发酵→等电点提取→中和制味精→浓缩结晶→精制分装。
该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活等特点。
为味精生产的理想途径。
具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：谷氨酸钠、双酶法、糖发酵、等电点提取。
AbstractMonosodium glutamate (MSG) is the sodium salt of the non-essential amino acid glutamic acid，which is the final resolve product from protein. If we dilute the salt with 400 times water, w e can’t taste salty any more. If we dilute the sucrose with 200 times water, we can’t taste sweetness too. But even if 3000 times water, Monosodium glutamate still taste flavor.Monosodium glutamate is a modern spice made of food by using microbial fermentation.This productive technology designed for the monosodiumglutamate factory which produces 50,000 tons per year by Double Enzyme、Sugar fermentation in glutamic acid and an isoelectric point of extraction to produce glutamic acid. We know through pretreatment of raw material、fermentation、extraction to learn Monosodium glutamate’s production methods and production process. According to its situation, choose the way to fermentation which suit for production process. At the same time balance the material 、heat and choose the equipment . Finally draw out the fermentation process flow diagram and floor plan. The technological process of this design is:Fermentation pretreatment（Seed development；Pretreatment of raw materials；System sterile air）→fermentation→Isoelectric point of extraction→neutralization to Production of MSG→Concentration crystal→processing and repacking.this productive technology designed has many traits. Such as, well-knit structure, pithy quick control, lasting attacked, less sledge capacity,and its running and management is uncomplicated.Key words: MSG;Double Enzyme;Sugar fermentation; Isoelectric point of extraction目录摘要 ................................................................................................................................................ Abstract . (I)第1章绪论 0味精简介 0味精的营养价值 0味精生产历程 (1)本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围 (1)本课题的研究意义 (1)设计指导思想 (2)第2章工厂概况 (3)厂址选择 (3)选厂原则 (3)厂址选择 (3)生产规模 (3)味精生产工艺 (4)原料预处理及淀粉水解糖制备 (4)种子扩大培养及谷氨酸发酵 (4)谷氨酸的提取及谷氨酸单钠的制备 (4)味精的精制 (5)谷氨酸提取操作中的要点 (5)味精生产工艺概述 (6)生产能力 (8)总物料衡算 (8)1000㎏纯淀粉理论上产100%的MSG的量 (8)1000㎏纯淀粉实际产100%的MSG (9)1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%的MSG (9)淀粉单耗 (9)总收率 (9)淀粉利用率 (9)生产过程中总损失 (9)原料及中间品计算 (9)总物料衡算结果 (10)制糖工序的物料衡算 (10)淀粉浆量及加水量 (10)粉浆干物质浓度 (10)加酶量 (11)CaCl量 (11)2糖化酶量 (11)糖化液产量 (11)过滤糖渣量 (11)生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (11)衡算结果 (12)配料、连续灭菌和发酵工序 (12)发酵培养和用糖量 (12)发酵配料 (13)配料用水 (13)接种量 (13)连续灭菌过程进入的蒸汽及补加水量 (13)发酵过程中加入99%的液氨量 (13)加消泡剂量 (14)发酵生化反应过程中所产生的水分 (14)发酵过程中从排风中带走的水分 (14)发酵过程化验取样，放管残留及其他损失 (15)约13㎏ (15)发酵终止时的数量 (15)衡算结果汇总表 (16)谷氨酸提取车间物料衡算 (16)中和等电工序 (16)离交工序 (17)提取车间物料衡算验算 (18)精制车间物料衡算 (19)中和脱色工序 (19)精制工序 (21)精制过程物料衡算图 (22)液化工序热量衡算 (25)液化加热蒸汽量 (25)液化液冷却用水量 (26)糖化工序热平衡说明 (26)连续灭菌和发酵工序热量衡算 (26)培养液连续灭菌用蒸汽量 (27)培养液冷却用水量 (28)发酵罐空消灭菌蒸汽量 (28)发酵过程产生的热量及冷却水用量 (29)谷氨酸提取工序热量衡算 (30)谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (31)热平衡与计算蒸汽量 (31)二次蒸汽冷凝所消耗冷却水量 (32)干燥过程的热量衡算 (33)干燥时蒸发水量 (33)味精干燥过程所需热量 (33)味精干燥过程需空气量 (34)味精干燥过程中耗用蒸汽量 (34)溴化锂制冷机所用蒸汽量 (35)生产过程中耗用蒸汽衡算汇总及平衡图 (35)衡算结果 (35)生产过程蒸汽耗用汇总表 (35)平衡图 (35)第5章 全厂水衡算 (37)糖化工序用水量 (37)配料用水量（新鲜水） (37)液化液冷却用水量 (37)发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 (37)发酵罐配料用水量 (37)培养基冷却冷却用水量 (37)发酵过程所用冷却量 (37)谷氨酸提取工序冷却用水量 (38)中和脱色工序用水量 (38)配料用水 (38)洗碳柱及碳柱再生用水 (38)精制工序用水量 (38)结晶过程加水 (38)结晶冷却水 (39)动力工序用水量 (39)锅炉用水 (39)空压机用水 (39)用水汇总及水平衡图 (39)新鲜水用量（平均量3m /h ）及味精单耗水量 (39)循环水平均量（3m /h ） (39)蒸汽冷凝水 (39)用水平衡图 (40)第6章 设备选型 (41)等电灌 (41)离子交换工艺 (42)母液暂存罐 (42)母液沉降罐 (43)板框压滤机 (43)柱前贮罐 (43)炭柱 (44)脱色液贮罐 (44)加水罐 (44)结晶罐 (44)二次蒸汽出口管径 (44)进料口 (45)蒸汽进口 ......................................................................................................................... 45 每台耗冷量：h,操作压力，密度31.650kg/m ρ ，则/s 0.9764m /h 3514.9m 11.6510005.8V 33==⨯⨯=353mm 0.353m 103.140.9764πv 4V d ==⨯⨯==........................................................... 45 放料口 .. (45)冷料水入口 (45)助晶槽 (45)味精离心机 (46)流化床干燥机 (46)液氨贮罐 (46)浓硫酸贮罐 (46)参考文献 (48)[1]张克旭．氨基酸发酵工艺学，中国轻工业出版社，1992：279-280。
年产6万吨味精生产工艺设计
年产6万吨味精生产工艺设计年产6万吨味精生产工艺设计摘要味精是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。
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，学名“谷氨酸钠（C5H8NO4Na）”。
谷氨酸是氨基酸的一种，成品为白色柱状结晶体或结晶性粉末，是目前国内外广泛使用的增鲜调味品之一。
其主要成分为谷氨酸和食盐。
我们每天吃的食盐用水冲淡400 倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。
味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品，在我们的生活中用量很大。
本设计为年产6万吨味精的生产工艺，通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一次等电点提取工艺生产谷氨酸钠。
通过详细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，并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。
本设计的工艺流程为发酵预处理（种子培养、原料预处理，制无菌空气）→发酵→等电点提取→中和制味精→浓缩结晶→精制分装。
该处理工艺具有工艺流程清晰、结构紧凑简洁、运行容易控制等优点。
为味精生产的理想途径，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益，在实际的生产生活中得到了大量的推广应用。
关键词：味精，谷氨酸钠，糖发酵，双酶法，等电点提取productive technology designed for the monosodium glutamate factory which produce 60,000 tons per year AbstractMonosodium glutamate (MSG) is the sodium salt of the non-essential amino acid glutamic acid，which is the final resolve product from protein. If we dilute the salt with 400 times water, we can’t taste salty any more. If we dilut e the sucrose with 200 times water, we can’t taste sweetness too. But even if 3000 times water, Monosodium glutamate still taste flavor.Monosodium glutamate is a modern spice made of food by using microbial fermentation. This productive technology designed for the monosodiumglutamate factory which produces 60,000 tons per year by Double Enzyme、Sugar fermentation in glutamic acid and an isoelectric point of extraction to produce glutamic acid. We know through pretreatment of raw material、fermentation、extraction to learn Monosodium glutamate’s production methods and prod uction process. According to its situation, choose the way to fermentation which suit for production process. At the same time balance the material and choose the equipment . Finally draw out the fermentation process flow diagram and floor plan. The technological process of this design is:Fermentation pretreatment（Seed development；Pretreatment of raw materials；System sterile air）→fermentation→Isoelectric point of extraction→neutralization to Production of MSG→Concentration crystal→processing and repacking.this productive technology designed has many traits. Such as, well-knit structure, pithy quick control, lasting attacked, less sledge capacity,and its running and management is uncomplicated.Key words: MSG;Double Enzyme;Sugar fermentation; Isoelectric point of extraction1 前言1.1研究目的及意义通过运用专业知识和查阅相关资料，了解味精发酵的工艺流程，并掌握味精发酵过程中对发酵罐、种子罐、搅拌器和冷却管等材料的选取及物料平衡的计算，并运用到实际的生产生活中。
年产万吨味精工厂发酵车间设计说明书
安全与环保考虑：确保设备布局和流程优化符合安全和环保要求
设备选型依据：根据生产工艺要求，选择适合的设备型号和规格
设备安装与调试要求
设备安装前准备：检查设备规格、型号是否符合要求，准备安装工具和材料
设备安装过程：按照设备安装说明书进行安装，确保设备稳固、安全
设备调试要求：对设备进行调试，确保设备正常运行，达到设计要求
噪声控制：采用低噪声设备，并采取隔音措施
能源节约：优化工艺流程，降低能源消耗
应急预案与事故处理方案
应急预案：针对可能发生的事故，制定相应的应急措施和预案，包括疏散、救援、灭火等方面
事故处理方案：明确事故处理的流程和责任人，包括事故报告、调查、处理和预防等方面
安全生产与环境保护措施：加强安全生产管理，提高员工安全意识，确保生产过程符合环保要求
激励机制：根据考核结果给予相应的奖励或惩罚
培训计划：针对不同岗位制定相应的培训计划，提高员工技能水平
考核周期：按季度或年度进行考核
07
项目投资估算依据和方法
依据：设备购置费、安装工程费、建筑工程费、流动资金、其他费用等
方法：单位产品投资估算法、生产能力指数法、比例估算法等
经济效益分析指标体系建立
结论与建议：根据经济效益预测及敏感性分析结果，提出项目建设的可行性结论及建议。
感谢您的观看
成品检验与放行：对成品进行检验，确保符合质量标准后才能放行
04
主要设备选型依据
生产能力：满足年产万吨味精的生产需求
设备性能：稳定、高效、易于维护
设备材质：符合食品安全要求，耐腐蚀、耐磨损
设备布局：合理利用空间，提高生产效率
设备布局与流程优化
设备布局原则：合理规划设备布局，提高生产效率
味精工厂生产工艺流程设计方案
发酵生产谷氨酸的原料主要是淀粉，其次还有非粮食淀粉原料。
淀粉来自粮食原料，通常利用各种各样的淀粉，如北方常用玉米淀粉，南方常用番薯淀粉等。
非粮淀粉原料主要指甜菜或甘蔗蜜糖、醋酸、乙醇、正烷烃等。
3.2.2原料预处理非粮食原料除蜜糖外，一般均不需要预处理，可直接用来配制培养基；而蜜糖中色素含量过高，虽然生产菌可以良好生长，但采用一般谷氨酸，在采用蜜糖为原料进行谷氨酸发酵生产时，常要对蜜糖进行预处理。
大多数谷氨酸发酵菌种都不能直接利用淀粉和糊精，因此用淀粉质原料进行谷氨酸发酵生产时，必须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供发酵使用。
3.3淀粉水解糖制备淀粉的水解方法有：酸水解法、酶水解法和酸酶水解法等3种。
在工业生产上，淀粉的处理主要是指糖化，制得的水解糖叫淀粉糖。
可以用来制备淀粉糖的原料很多，主要有薯类、玉米、小麦、大米等。
我国味精生产厂有的是采用酸水解法进行淀粉水解，既是以无机酸为催化剂，在高温高压下使淀粉快速水解成葡萄糖，还有的更多的再生产上采用了酶水解法对淀粉进行水解。
先用α-淀粉酶将淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶将糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖的方法，称为酶水解法。
这里我们主要介绍酶水解法。
3.4 种子扩大培养种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。
从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。
3.4.1影响种子质量的主要因素种子培养基的氮源、生物素和磷盐的含量要适当高些，而葡萄糖的含量必须限制在2.5%左右，这样可以得到活力强的种子，避免由于糖多产酸，引起pH下降而引起种子老化[12]。
图3-1 味精生产总工艺流程图(1)种子对温度变化敏感。
因此，在培养过程中温度不宜太高和波动过大，以免种子老化。
(2)在种子培养过程中通风搅拌要恰当。
溶氧水平过高，菌体生长受抑制，糖的消耗十分缓慢，在一定的培养时间里，菌体数达不到所需求的数量，氧不足菌体生长缓慢，为了达到发酵所需菌体数，必须延长发酵时间。
年产6万吨味精提取阶段的工艺设计
其次，味精经口食入后，很快在消化道被分解为谷氨酸进入血液输 送到肌体各部，参与各种生理必须的蛋白质的什成，谷氨酸是自然界存 在的二十种氨基酸之一，是组成蛋白质的基本结构。
再次，谷氨酸还具有特殊功能，在人体内起着十分重要的生理作 用：(1)谷氨酸在人体内通过转氨酶的作用将其分子中的氨基转移给丙氨 酮酸，形成丙氨酸。(2)谷氨酸与血液中的氨的形成无毒的谷氨酰氨，使 血液中氨的浓度下降，减少氨中毒的危险性。(3)谷氨酸在体内与胱氨
2.2设计规模
年产六万吨商品味精厂 其中99%的味精占80%，80%的味精占20%
2.3产品方案
99%的味精占80%，质量符合GB8967-88
80%的味精占20%，质量符合GB1500-92
第三节 厂址选择概述
厂址选择是味精厂建设中的一个重要环节，是一项政策性、技术性 很强，牵涉范围很广，关系到工厂投产后生存与发展的综合性工作。因 此兴建味精厂必须重视厂址选择工作。 选择味精厂厂址的基本原则： （1）厂址选择必须符合国家工业布局和城市规划的要求，遵守国家有 关法律法规。所选厂址要满足生存需要，尽量不占或少占良田，节约用 地，但要求有发展余地。 （2）厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地。水质应符合《生活饮 用水卫生标准》和味精生产的要求。 （3）厂址应尽可能靠近热电供应地，要有可靠的供应保障。对于中小 型味精厂应尽可能利用社会热电站的蒸汽热电站，以减少兴建工厂的热 力方面的投资，对于较大型味精厂应考虑热电联产，建自备热电站，合 理利用能源，降低成本。 （4）厂址周围应有良好的卫生环境，周边空气质量良好，无污染源， 以保证味精生产，尤其是发酵工序对空气的质量要求。应远离居民密集 区、文物风景区、机场以及散发大量粉尘和有害空气的工厂、仓库、堆 场等区域。如不能远离有严重空气污染区时，则应位于其最大频率风向 上风区侧，或全年最小频率风向的下风侧。 （5）厂址应具满足建设工程需要的过程地质条件和水文地质条件。建 厂厂址的基地应该有较高的承载力和稳定性，应避免在地震断层地区基 本烈度为9度以上地区，易受洪水、泥石流、滑坡、土崩等危害的地区 建厂。 （6）厂址应有便利的交通运输条件，味精生产用原料、燃料及成品等 物质吞吐量较大，应尽可能靠近原有的交通运输线路，如铁路、公路、 码头等，以减少建***
年产5万吨味精工厂生产工艺设计任务书
年产5万吨味精工厂生产工艺设计任务书项目背景随着人们对食品品质要求的提高，味精作为一种常用的调味品，其需求量也在不断增加。
为了满足市场的需求，现计划建设一座年产5万吨味精的工厂。
项目目标本项目的目标是设计并建设一座年产5万吨味精的工厂，以满足市场对味精的需求。
工厂的设计需要考虑到生产工艺、设备选型、生产流程等方面的要求，确保味精的生产能够稳定高效，符合相关标准和质量要求。
项目内容1.工厂布局设计：根据工艺流程和生产需求，设计合理的工厂布局，确保生产流程的顺畅。
布局设计需要考虑原料进货区、生产车间、设备安装区、成品储存区等不同功能区域的位置和空间布局。
2.生产工艺设计：根据味精的生产工艺和品质要求，设计合理的生产工艺流程。
工艺设计需要考虑原料的处理方式、反应器的选型、反应过程中的控制参数等因素，并制定相应的工艺参数和操作规程。
3.设备选型：根据生产工艺的要求，选择合适的生产设备。
设备选型需要考虑设备的生产能力、耐腐蚀性、操作便捷性等因素，并确保选用的设备符合相关标准和法规的要求。
4.供应链管理：设计合理的供应链管理方案，确保原料的供应和成品的储存和运输无误。
5.质量控制：建立完善的质量控制体系，监控生产过程中的关键环节和参数，确保产品的质量稳定可靠。
6.安全环保：设计合理的生产工艺和设备，确保生产过程安全可靠，并符合环保要求。
项目计划1.工期计划：根据项目需求和工作量评估，制定详细的项目工期计划。
工期计划需要考虑到工厂的建设时间、设备采购时间、试产时间等因素。
2.人力资源：确定所需的人力资源，包括工艺工程师、设备工程师、生产操作人员等，并制定相应的招聘计划和培训方案。
3.资金预算：根据工程设计和设备采购的需求，制定详细的资金预算，包括工艺设计费用、设备采购费用、人力成本等。
风险评估1.市场风险：根据味精市场的发展趋势和竞争状况，评估项目的市场前景和竞争风险，并制定相应的市场策略。
2.技术风险：评估工艺设计和设备选型的技术可行性和稳定性，确保生产工艺和设备能够满足产品质量和产能要求。
年产5万吨味精厂生产工艺的设计样本
图2-2 谷氨酸发酵的工艺流程【3】2.3主要处理构筑物设计及选型主要设备见表2-2。
表2-2 主要设备一览表配料罐定容罐二级种子罐实消降温 二级种子培养消泡剂 水 无机盐氮液消泡剂 水 无机盐一级种子斜面 无菌空气发酵罐葡萄糖定容罐连消器 维持罐 换热器消泡剂高浓度糖液3工艺流程计算3.1.1谷氨酸发酵的物料衡算⑴主要技术指标【4】指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模t/a 50000 发酵初糖Kg/150生产方法中糖发酵，等电点-离子交换提取淀粉糖化转化率% 108年生产天数产品日产量d/at/a 300167流加高浓糖糖酸转化率Kg/%50060产品质量纯度99% 麸酸谷氨酸含量% 95倒罐率% 0.2 谷氨酸提取率% 95发酵周期h 40 味精对谷氨酸产率% 122⑵主要原材料质量指标淀粉原料的含量为80%，含水14%⑶二级种子培养基（g/L）水解糖50，糖蜜20，磷酸二氢钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.6，生物素0.02mg，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。
⑷发酵初始培养基（g/L）水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μɡ，泡敌1.0，接种量为8%⑸谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg纯度为100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。
⒈发酵液量设发酵液初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/，则发酵液量为：式中220—发酵培养基终糖浓度（kg/）60%—糖酸转化率95%—谷氨酸转化率99.8%—除去倒罐率0.2%后的发酵成功率122%—味精对谷氨酸的精制产率⒉发酵液配制需水解糖量以纯糖计算：⒊二级种液量⒋二级种子培养液所需水解糖量式中50—二级种液含糖量（kg/）⒌生产1000kg味精需水解糖总量⒍耗用淀粉原料量理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故耗用淀粉量为：式中80%—淀粉原料含纯淀粉量108%—淀粉糖化转化率⒎液氨耗用量发酵过程用液氨调pH和补充氮源，耗用260～280kg；此外，提取过程耗用160～170kg，合计每吨味精消耗420～450kg。
年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计
设计说明书--年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计学院：专业：生物工程姓名：学号：日期：2014年06月20日摘要:谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂,为一种安全可靠的食品添加剂。
我国作为最大的谷氨酸钠出口国，采用发酵法生产谷氨酸钠每年的产量增长率为10％～20%，谷氨酸钠的发酵生产具有良好的发展前景。
关键字：谷氨酸钠、双酶法、发酵生产目录1前言 (1)1.1谷氨酸钠简介 (1)1.2谷氨酸钠生产状况 (1)2厂址选择 (1)2.1厂址选择的依据 (1)2.1.1原料 (1)2.1.2周围环境 (2)2.1.3地势 (2)2.1.4劳动力来源丰富 (2)2.1.5具有废物处理设施 (2)2.2厂址选择的条件 (2)2.2.1地理位置 (2)2.2.2交通与运输 (2)2.2.3气候条件 (2)2.2.4经济条件 (3)3工厂平面图设计 (3)3.1厂区总平面设计原则 (3)3.2工厂厂区总平面设计 (3)3.2.1道路和运输设计 (3)3.2.2环保措施 (3)3.3年产50000t的谷氨酸钠工厂总平面布置图 (4)3.4主要建筑物 (4)4生产工艺设计 (4)4.1生产方案 (4)4.2工艺流程 (5)4.3基本步骤 (6)4.3.1 原料的预处理 (6)4.3.2淀粉水解糖制备 (6)4.3.3种子扩大培养及谷氨酸发酵 (6)4.3.4 谷氨酸的提取 (6)4.3.5谷氨酸制取味精及味精成品加工 (7)5工艺计算 (7)5.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (7)5.1.1谷氨酸发酵工艺流程示意图 (7)5.1.2工艺技术指标及基础数据 (7)5.1.3谷氨酸发酵车间的物料衡算 (8)5.1.4 50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (10)5.2热量衡算 (10)5.2.1谷氨酸发酵的热量衡算 (10)5.2.2生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果 (16)总结 (16)1前言1.1谷氨酸钠简介谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂，由大豆、小麦面粉及其他含蛋白较高的物质，经由淀粉发酵法制成，除含有谷氨酸钠外还含有少量的食盐，以含谷氨酸钠的多少(99%、95%、90%、80%)，分成各种规格。
6万吨每年味精发酵车间工艺设计
唐山学院毕业设计设计题目：6万吨/年味精发酵车间工艺设计系别：环境与化学工程系班级：07化工本（2）班姓名：宗静指导教师：李云凯2011年6月3日6万吨/年味精发酵车间工艺设计摘要味精的主要成分是谷氨酸钠，是一种鲜味剂。
本设计是生产纯度为99%商品味精的设计。
采用的是中糖发酵、一次等电点提取的发酵方法生产味精。
选用机械涡轮搅拌通风发酵罐，每年生产时间是300天，每天生产味精200吨。
以粮食淀粉为原料，经糖化、发酵、提取、中和、精制工艺制成商品味精。
谷氨酸发酵受温度、pH、排气通风量等因素的影响，整体操作要在无菌的条件下进行。
本设计从工艺流程，物料和热量衡算，用水量和无菌空气量计算，设备选型，主要设备工艺尺寸的计算，车间布局几个方面对发酵车间进行设计。
关键词：谷氨酸钠发酵工艺The Fermentation Process Design Of The MSG Factory for the Annual Capacityof 60,000 Tons/YearAbstractThe main component of MSG is monosodium glutamate,which is generally used as a kind of food flavor enhancer.This Graduate design is The Fermentation Process Design Of The MSG Factory，the purity of MSG is 99%.Sugar fermentation and extracted from the isoelectric point of the first fermentation are used in this desin.I choose mechanical ventilation stirred fermenter in the Fermentation Process,the Production time is 300 days and produces 200 tons of MSG per day.Grain starch is the raw material,after saccharification, fermentation, extraction and refining process we can get MSG.The fermentation of Glutamic acid was affacted by temperature、pH、exhaust ventilation and other factors,the overall operation should be carried out under sterile conditions.The design includes plant technical process, material and heat balance, aseptic air amount used computation, equipment selection, and the main equipment craft size computation, workshop layout, which are to design a fermentation workshop.Key word: Monosodium glutamate Fermentation Process design目录1 前言 (1)1.1味精的主要性质 (1)1.1.1味精的物理性质 (1)1.1.2味精的化学性质 (2)1.1.3味精的鲜味和化学结构 (2)1.2味精与人体健康 (2)1.3味精的应用 (3)1.3.1食品工业 (3)1.3.2医药工业 (3)1.3.3制造工业 (4)1.3.4农业领域 (4)1.4味精工业的发展及现状 (4)1.4.1世界味精工业的发展历程 (4)1.4.2我国味精工业的发展史 (4)1.4.3我国味精工业的发展现状 (5)1.4.4我国味精工业的发展趋势 (5)2 工艺流程设计 (7)2.1味精生产工艺的选择 (7)2.1.1水解提取法 (7)2.1.2合成法 (7)2.1.3发酵法 (7)2.1.4味精各种制法的比较及选择 (8)2.2发酵法生产味精工艺概述 (8)2.3淀粉糖化工艺 (9)2.3.1原料及其预处理 (9)2.3.2淀粉水解糖制备 (9)2.4发酵工艺 (12)2.4.1谷氨酸生产菌的分离纯化 (12)2.4.2种子扩大培养 (12)2.4.3发酵培养基的组分 (13)2.4.4发酵条件的控制 (14)2.4.5发酵工艺要点 (15)2.5谷氨酸提取工艺 (16)2.6味精的精制工艺 (17)2.6.1精制工艺流程 (17)2.6.2氨基酸中和原理 (18)2.6.3氨基酸中和技术条件 (18)3 工艺计算 (20)3.1物料衡算 (20)3.1.1工艺技术指标及基础数据 (20)3.1.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (20)3.1.3 60000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (22)3.2热量衡算以及用水量计算 (23)3.2.1培养液连续灭菌用蒸汽量 (23)3.2.2培养液冷却用水量 (23)3.2.3发酵罐空罐灭菌蒸汽用量 (23)3.2.4发酵过程产生的热量及冷却用水量 (24)3.3发酵车间无菌空气用量计算 (25)3.3.1谷氨酸发酵无菌空气平衡示意图 (25)3.3.2 谷氨酸发酵工艺技术指标及基础数据 (25)3.3.3 发酵过程无菌空气用量计算 (25)3.3.4 发酵车间无菌空气单耗 (27)3.3.5 无菌空气衡算表 (27)4设备的选型及计算 (28)4.1发酵罐 (28)4.1.1发酵罐的选型 (28)4.1.2生产能力、数量和容积的确定 (28)4.1.3主要尺寸的计算 (28)4.1.4冷却面积的计算 (29)4.1.5搅拌器计算 (30)4.1.6搅拌轴功率的计算 (31)4.1.7设备结构的工艺计算 (32)4.1.8设备材料的选择 (35)4.1.9发酵罐壁厚的计算 (35)4.1.10接管设计 (36)4.1.11支座的选择 (37)4.2种子罐的设计 (37)4.3 空气分过滤器 (38)4.4 二级种子罐分过滤器 (38)4.5发酵罐分过滤器 (38)4.6 味精厂发酵车间设备一览表 (39)5 结论 (40)参考文献 (41)谢辞 (42)附录 (43)外文资料 (44)1 前言1.1味精的主要性质味精的主要成分是谷氨酸钠盐（MSG），又名谷氨酸钠、味素等，它具有强烈的鲜味，是食品中添加的增鲜剂[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2-2 谷氨酸发酵的工艺流程【3】2.3主要处理构筑物设计及选型主要设备见表2-2。
表2-2 主要设备一览表配料罐定容罐二级种子罐实消降温 二级种子培养消泡剂 水 无机盐氮液消泡剂 水 无机盐一级种子斜面 无菌空气发酵罐葡萄糖定容罐连消器 维持罐 换热器消泡剂高浓度糖液3工艺流程计算3.1.1谷氨酸发酵的物料衡算⑴主要技术指标【4】指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模t/a 50000 发酵初糖Kg/150生产方法中糖发酵，等电点-离子交换提取淀粉糖化转化率% 108年生产天数产品日产量d/at/a 300167流加高浓糖糖酸转化率Kg/%50060产品质量纯度99% 麸酸谷氨酸含量% 95倒罐率% 0.2 谷氨酸提取率% 95发酵周期h 40 味精对谷氨酸产率% 122⑵主要原材料质量指标淀粉原料的含量为80%，含水14%⑶二级种子培养基（g/L）水解糖50，糖蜜20，磷酸二氢钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.6，生物素0.02mg，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。
⑷发酵初始培养基（g/L）水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μɡ，泡敌1.0，接种量为8%⑸谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg纯度为100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。
⒈发酵液量设发酵液初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/，则发酵液量为：式中220—发酵培养基终糖浓度（kg/）60%—糖酸转化率95%—谷氨酸转化率99.8%—除去倒罐率0.2%后的发酵成功率122%—味精对谷氨酸的精制产率⒉发酵液配制需水解糖量以纯糖计算：⒊二级种液量⒋二级种子培养液所需水解糖量式中50—二级种液含糖量（kg/）⒌生产1000kg味精需水解糖总量⒍耗用淀粉原料量理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故耗用淀粉量为：式中80%—淀粉原料含纯淀粉量108%—淀粉糖化转化率⒎液氨耗用量发酵过程用液氨调pH和补充氮源，耗用260～280kg；此外，提取过程耗用160～170kg，合计每吨味精消耗420～450kg。
⒏甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量为：发酵培养基耗糖蜜量为：合计耗糖蜜36.68kg⒐氯化钾耗量⒑磷酸二氢钾（）耗量⒒硫酸镁（）用量⒓消泡剂（泡敌）耗用量⒔玉米浆耗用量（8g/L）⒕生物素耗用量⒖硫酸锰耗用量⒗硫酸亚铁耗用量⒘磷酸耗用量⒙谷氨酸（麸酸）量发酵液谷氨酸含量为：实际生产的谷氨酸（提取率95%）为：⑹50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表物料名称生产1t味精（100%）的物料量50000t/a味精生产的物料量每日物料量发酵液量/二级种液量/发酵水解用糖量/kg 二级种培养用糖量/kg 水解糖总量/kg淀粉用量/kg液氨用量/kg糖蜜用量/kg氯化钾用量/kg磷酸二氢钾用量/kg 6.550.524144126.21467.21529.942036.685.240.524327.526.2720.51.31733.6764.95211.8342621093.8587.51240.654375.4245.02255.49701.46125.56875.0887.51硫酸镁用量/kg 泡敌用量/kg玉米浆用量/kg 生物素用量/g 硫酸锰用量/g 硫酸亚铁用量/g 磷酸用量/kg谷氨酸用量/kg 4.246.554.190.02361.0481.0481.31819.826.2212327.5209.511805.245.246.5540.99708.081093.85699.733.94175.02175.02218.77136.913.1.2谷氨酸发酵的热量衡算热量衡算是根据能量守恒定律建立起来的，热平衡方程表示如下：∑Q入=∑Q出+∑Q损式中∑Q入─输入的热量总和（kJ）∑Q出─输出的热量总和（kJ）∑Q损─损失的热量总和（kJ）通常，∑Q入=Q1+Q2+Q3∑Q出=Q4+Q5+Q6+Q7∑Q损=Q8式中 Q1—物料带入的热量（kJ）Q2—由加热剂（或冷却剂）传给设备和所处理的物料的热量（kJ）Q3—过程的热效应，包括生物反应热、搅拌热等（kJ）Q4—物料带出的热量（kJ）Q5—加热设备需要的热量（kJ）Q6—加热物料需要的热量（kJ）Q7—气体或蒸汽带出的热量（kJ）把（4-5）～（4-7）式代入（4-4）式，得Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q8值得注意的是，对具体的单元设备，上述的Q1～Q8各项热量不一定都存在，故进行热量衡算时，必须根据具体情况进行具体分析。
连续灭菌和发酵工序热量衡算计算指标（以淀粉质为原料）计算指标见表3.1。
200m 3，1Cr18Ni9的发酵罐体重34.3t ，冷却排管重6t ，1Cr18Ni9的比热容0.5 KJ/（kg·°C ）[8]，用0.4mPa （表压）蒸汽灭菌，使发酵罐在0.15 mPa （表压）下由20°C 升至127°C ，其蒸汽量为：(kg)98620-12718.4127-17435.01000)63.34(=⨯⨯⨯⨯+）（② 填充发酵罐空间的蒸汽量：因200 m 3发酵罐的全容积大于200 m 3，考虑到罐内之排管，搅拌器等所占之空间罐之自由空间仍按500 m 3计算，填充空间需蒸汽量：D 空=Vρ=200×1.39=278 （kg/h ） 式中 ： V —发酵罐全容积（m 3）ρ—加热蒸汽的密度（kg/ m 3）0.15mPa （表压）时为1.39（kg/m 3） ③ 灭菌过程的热功当量损失：辐射与对流联合给热系数α，罐外壁温度70°C 。
α=33.9＋0.19×（70－20）=43.4[kg/（m 3·h·°C ）] 200m 3发酵罐的表面积为201㎡，耗用蒸汽量：D 损=(kg)19920-7018.4127-274394.25201=⨯⨯⨯）（④ 罐壁附着洗涤水升温的蒸汽消耗： (kg)4120-12718.4127-274318.41000001.0201=⨯⨯⨯⨯⨯）（式中： 0.001—附壁水平均厚度（1mm ） 1000—水密度 （kg/m 3）⑤ 灭菌过程蒸汽渗漏，取总汽消耗量的5%，空罐灭菌蒸汽消耗量; (kg/h)6.151105.0141199278986=-+++每空罐灭菌1.5 h ，用蒸汽量： 1511.6×1.5=2267.4 （kg/罐） 每日用蒸汽量：2267.4=6802.2（kg/d ）=6.8（t/d ）平均用蒸汽量：6802.2/24 =283.4（kg/h ）=0.028（t/h ） 高峰用蒸汽量： 2267.44= 9069.6（kg/h ）=0.9（t/h ） ⑶ 液化工序热量衡算 （1）液化加热蒸汽量加热蒸汽消耗量Ｄ可按下式计算D=G ×C ×（T 2-T 1）÷[（h-i ）η]式中：G--淀粉浆量（kg/h ）G--淀粉浆比热容kJ/（kg*K ） T 2--浆料初温（20+273=293K ）⑶ 通过发酵液温度升高进行计算：关闭冷却水观察罐内发酵液温度升高，用下式计算Q 最大Q 最大=Vt C G GCt )(18.4111+[KJ/（m 3·h ）]式中： G —发酵液重量（kg ）C —发酵液比热容[KJ/（kg·°C ） t —1h 内发酵液温度升高数（°C ） G 1—设备筒体的重量（kg ）C 1—设备筒体的比热容[KJ/（m 3·h ）] V —发酵液体积（m 3）以上四种方法，以（3）比较简单实用。
根据部分味精厂的实测和经验数，谷氨酸的发酵热高峰值约3.0×104 KJ/（m 3·h ）200 m 3发酵罐，装料量160 m 3使用新鲜水，冷却水进口温度10°C ，出口温度20°C ，冷却水用量（W ）：W=18.410-20160100003⨯⨯⨯）（=114832.5 （kg/h ）114.8 （t/h ） 日运转7台，高峰用水量：114.87=803.6（t/h ）日用水量：803.6×0.8×24=15429.12（t/h ） 平均用水量：15429.12/24=642.88 （t/h ）式中： 0.8—各罐发热状况均衡系数3.1.4谷氨酸发酵的无菌氧气耗量衡算⑴单罐无菌空气耗用量230m3规模的通气搅拌发酵罐的通气速率为0.20-0.45vvn ，取0.45计算 ①单罐发酵过程用气量：46586045.075.0230=⨯⨯⨯=V （m3/h ）②单罐年用气量：26827200180321=⨯⨯=V V （m3/a ） ⑵种子培养等其他无菌空气耗量有经验去耗气量为发酵过程的20%故： 5.931%20'=⨯=V V （m3/h ）单罐年用气量：134********'1=⨯⨯=V V （m3/a ）⑶高峰无菌空气耗量：52164610'=+=V V V man （m3/h ）发酵罐附图170—底距500—相邻搅拌叶轮间距1000—罐高1260—罐身高500—罐体直径30 北京理工大学珠海学院。