年产三万吨谷氨酸的发酵罐设计与选型
年产5万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计 推荐
第一章………………………………….. 总论第二章…………………………………..工艺设计及工艺论证第三章…………………………………..糖化车间第四章…………………………………..发酵车间第五章…………………………………..提取车间第六章…………………………………..重点设备的筛选和论证第一章总论一、设计项目：（1）设计课题：年产5万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计（2）厂址：攀枝花市炳草岗（3）重点工段：糖化（4）重点设备：糖化罐二、设计范围：（1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）；（2）产品的生产方案、生产方法、工艺流程及技术条件的制定；（3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算；（4）全厂的物料衡算；（5）全厂的水、电、热、冷、气的衡算；（6）车间的布置和说明；（7）重点设备的设计计算；（8）对锅炉、电站、空压站等提出要求及选型；（9）对生产和环境措施提出可行方案。
三、要完成的设计图纸：（1）全厂工艺流程图一张；（2）重点车间工艺流程图一张；（3）重点车间设备布置立面图一张；（4）重点车间设备布置平面图一张；（5）重点设备装配图一张。
四、设计依据：（1）批准的设计任务书和附件可行性报告，以及可靠的设计基础资料。
（2）我国现行的有关设计和安装的设计规范和标准（3）广东轻工职业技术学院食品系下达的毕业设计任务书五、设计原则：（1）设计工作要围绕现代化建设这个中心，为这个中心服务。
首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想，做到精心设计，投资省，技术新，质量好，收效快，收回期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。
（2）要学会查阅文献，收集设计必要的技术基础资料，要善于从实际出发去分析研究问题，加强技术经济的分析工作。
（3）要解放思想，积极采用技术，力求设计上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性，尽可能做到能提高生产率，实现机械化和自动化，同时兼顾社会和环境的效益。
年产3万吨谷氨酸钠糖化工段毕业设计
摘要谷氨酸是利用微生物发酵生产的一个具有代表性的产品，生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、脱色、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。
通过对谷氨酸车间的工艺设计，可以加强对自己对所学知识的综合利能力。
通过本毕业设计训练，可以提高自己理论联系实际的能力和工程设计方面的能力。
本设计是以精制淀粉（纯度为86%）为原料进行设计，使用一次喷射双酶法为糖化工艺，以年实际工作日300天计算，日产味精90吨。
对全厂物料、热量就行衡算，对糖化工段的罐体如调浆罐、储浆罐、维持罐、层流罐、糖化罐、储糖罐以及一些标准设备如液化喷射器、板框过滤机、板式换热器和泵等进行了详细计算，以确定它们的参数，便于设备布置图的绘制。
关键词：谷氨酸钠；糖化；工艺计算AbstractGlutamate is produced by microbial fermentation of a representative of the products, production processes involved in seed culture, fermentation, extraction, bleaching, centrifugation and drying unit operations and other important engineering concepts.Through the workshop process design glutamate, can enhance their knowledge of the comprehensive profitability.Graduate training through the design, can improve their ability to integrate theory with practice and engineering design capabilities.The design is based on refined starch (86% purity) as raw materials for the design, the use of a jet of two enzymes for the saccharification process, the actual working days to 300 days calculated at 90 tons of monosodium glutamate production.The whole plant material, the heat balance on the line for sugar chemical segment, such as mixing tanks tank, slurry storage tank, the maintenance tank, laminar flow tank, saccharification tanks, storage sugar and some standard equipment such as liquid jet, framefilter, plate heat exchanger and pump a detailed calculation, to determine their parameters, to facilitate the drawing of equipment layout.Key words:glutamate;saccharification;process calculation目录引言 (1)第一章生产工艺 (2)1.1 味精简介 (2)1.2 设计方案的确定 (2)1.2.1 糖化方法的选择论证 (2)1.2.2 液化工艺条件的论证 (3)1.3 糖化工艺流程 (4)1.4 糖化工艺技术要点 (5)1.4.1 调浆配料 (5)1.4.2 喷射液化 (5)1.4.3 糖化 (5)1.4.4 过滤 (5)1.4.5 贮存 (5)第二章全厂物料衡算 (6)2.1 生产能力 (6)2.2 计算指标 (6)2.3 总物料衡算 (6)2.3.1 商品淀粉用量 (6)2.3.2 糖化液量 (7)2.3.3 产谷氨酸量 (7)2.3.4 衡算结果汇总 (7)2.4 糖化工段物料衡算 (7)2.4.1 淀粉浆量及加水量 (8)2.4.2 液化酶量 (8)2.4.3 CaCl2量 (8)2.4.4 糖化酶量 (8)2.4.5 糖液产量 (8)2.4.6 过滤糖渣量 (8)2.4.7 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (8)2.4.8衡算结果汇总 (8)2.5 配料、连续灭菌和发酵工段物料衡算 (9)2.5.1 发酵培养基和用糖量 (9)2.5.2 发酵配料 (10)2.5.3 配料用水 (10)2.5.4 接种量 (10)2.5.5 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量 (11)2.5.6 发酵过程中加入99%液氨量 (11)2.5.7 加消泡剂量 (11)2.5.8 发酵生化反应过程所产生的水分 (11)2.5.9 发酵过程从排风带走的水分 (11)2.5.10 发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失 (12)2.5.11 发酵终止时的数量 (12)2.5.12 衡算结果汇总 (13)2.6 中和等电工段物料衡算 (13)2.6.1 发酵液数量 (13)2.6.2 高流量 (13)2.6.3 硫酸用量 (14)2.6.4 等电液数量 (14)2.6.5 谷氨酸产量 (14)2.6.6 加水量 (14)2.6.7 洗水量 (14)2.6.8 母液（上清液）数量 (14)2.6.9 物料衡算汇总 (14)2.7 离交工段物料衡算 (15)2.7.1 母液调pH用硫酸量 (15)2.7.2 母液数量 (15)2.7.3 调高流用硫酸量 (15)2.7.4 洗脱液用99%液氨数量 (15)2.7.5 高流量 (15)2.7.6 排出废液量 (15)2.7.7 配洗脱液用水量 (15)2.7.8 物料衡算汇总 (16)2.8 中和脱色工段物料衡算 (16)2.8.1 谷氨酸数量 (16)2.8.2 离子膜碱用量 (16)2.8.3 粉末活性炭用量 (16)2.8.4 中和脱色液数量 (17)2.8.5 废碳渣数量 (17)2.8.6 用水量 (17)2.8.7 物料衡算汇总 (17)2.9 精制（结晶）工段物料衡算 (18)2.9.1 中和脱色液数量 (18)2.9.2 产MSG量 (18)2.9.3 产母液量 (18)2.9.4 蒸发结晶过程加水 (18)2.9.5 MSG分离调水洗水量 (18)2.9.6 结晶过程蒸发水分 (18)2.9.7 物料衡算汇总 (18)第三章全厂热量衡算 (19)3.1 液化工段热量衡算 (19)3.1.1液化加热耗蒸汽量 (19)3.1.2 液化液冷却耗水量 (20)3.2 糖化工段热量衡算 (20)3.3 连续灭菌、发酵工段热量衡算 (20)3.3.1 培养液连续灭菌用蒸汽量 (20)3.3.2 培养液冷却用水量 (21)3.3.3 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量 (21)3.3.4 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (22)3.4 提取工段冷量衡算 (23)3.5 精制（结晶）工段热量衡算 (23)3.5.1 热平衡与计算加热蒸汽量 (23)3.5.2 二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (25)3.6 味精工段热量衡算 (25)3.6.1 干燥时需蒸发水量 (25)3.6.2 味精干燥过程所需热量 (26)3.6.3 味精干燥过程需空气量 (26)3.6.4 味精干燥过程耗用蒸汽量 (26)3.7 制冷机耗蒸汽量 (27)3.8 热量衡算汇总 (27)第四章糖化工段设备选型 (28)4.1 糖化设备 (28)4.1.1 调浆罐 (28)4.1.2 储浆罐 (29)4.1.3 连续液化喷射器 (29)4.1.4 维持罐 (29)4.1.5 层流罐 (30)4.1.6 糖化罐 (30)4.1.7 储糖罐 (31)4.2 过滤设备 (31)4.2.1 板框过滤机 (31)4.3 换热设备 (32)4.3.1 板式换热器 (32)4.4 泵 (33)4.4.1 泵Ⅰ (33)4.4.2 泵Ⅱ (34)4.4.3 泵Ⅲ (34)4.4.4 泵Ⅳ (35)4.4.5 泵Ⅴ (36)4.5 设备选型汇总 (37)结论 (38)参考文献 (39)引言味精又称谷氨酸一钠，其基本成分为L-谷氨酸，具有强烈的肉类鲜味。
三万吨谷氨酸工厂设计
.、八,、-一前言1.1性质谷氨酸（a -氨基戊二酸）由两个羧基等组成的酸性氨基酸。
中文名谷氨酸CAS登录号56-86-0英文名glutamic acid EINECS登录号200-293-7化学式C5H9NO4熔点205 C分子量147.130761.2生物合成途径葡苗糖/葡萄糠勺■磷酸11丙犍7-磷酸-—薪蔔櫃馥I弓-磷酿酱萄糊醛戍繼-5-磷酣丙餉酸----------------- *乙醛C必*——if 透过细腕膜___________卷氨嚴---------------------1.3用途谷氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸之一，谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。
医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷等病症。
谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养参与机体代谢，有较高的营养价值。
食品中，用于味精生产，味精的成分是谷氨酸钠。
游离态的谷氨酸普遍存在于日常食物中，是人体中自然代谢的一种产物。
1.4谷氨酸的发展前景目前我国谷氨酸总发酵能力已接近160万吨，约占全球谷氨酸产能的75%而日本的谷氨酸产能，即包括日本味之素株式会社在本土和海外分公司产能在内的合计只有不到60万吨；韩国的谷氨酸发酵能力在20万〜25万吨。
再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力，可以认为，亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。
我国也已取代日本成为全球最大的味精（谷氨酸钠）出口国。
而西方国家逐渐改变对味精使用的观念，估计对今后的谷氨酸市场将是一大利好。
目前国内谷氨酸的供给主要由味精生产企业提供，味精生产企业在满足自己的原料需求后对外有少量供给，味精以外用谷氨酸主要由化工企业提供，但在规模上无法与味精企业相比。
因此，我国谷氨酸行业的供给和需求以味精生产为主，其他行业的需求量相对味精消耗量还比较小。
经过几十年时间国内市场的不断洗牌，我国谷氨酸生产企业已从上世纪80年代初的200~300家小企业，缩减为2013年的80多家。
m3谷氨酸发酵罐设计
江西科技师范学院生物工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称 2m3 产谷氨酸发酵罐的设计专业班级 2009 级生物工程（1）班学号学生姓名唐盼阙素云周婷指导教师常军博士2011 年 10 月 31 日目录一、设计方案的确定 (1)谷氨酸的生产工艺流程 (1)生产原料 (1)发酵菌株 (2)培养基的制备 (2)二、发酵罐主体设计计算 (2)发酵罐主要条件及主要技术指标 (2)罐体选型、几何尺寸的确定、罐体主要部件尺寸的设计计算 (3)发酵罐的选型 (3)发酵罐容积的确定 (3)发酵罐装液量的确定 (4)冷却装置的设计 (4)罐体选料 (5)罐体壁厚 (5)封头壁厚计算 (5)夹套直径 (6)挡板的设计 (6)搅拌器的设计 (6)搅拌器的计算 (6)搅拌轴功率的计算 (7)管道设计 (9)通风管管径计算 (9)进出物料管 (9)冷却水进出口管径 (10)管道接口 (10)仪表接口 (10)三、其他附件选型 (10)四、附录及图纸 (11)附录1计算结果汇总表 (11)附录2计算结果汇总表 (12)五、总结 (13)六、参考文献及资料 (14)一、设计方案的确定谷氨酸的生产工艺流程谷氨酸的生产主要包括以下工作：谷氨酸发酵的原料处理和培养基的配制；子培养；发酵工艺条件的控制；谷氨酸提取；谷氨酸的精制。
发酵法生产谷氨酸的工艺流程如下：图1 谷氨酸生产工艺流程图生产原料谷氨酸生产时发酵原料的选择原则：首先考虑菌体生长繁殖的营养；考虑到有利于谷氨酸的大量积累；还要考虑原料丰富，价格便宜；发酵周期短，产品易提取等因素。
目前谷氨酸生产上多采用尿素为氮源，采用分批流加，以生物素为生长因子。
国内大多数厂家用淀粉为发酵原料，主要有玉米、小麦、甘薯、大米等，其中甘薯的淀粉最为常用。
少数厂家用糖蜜为发酵原料，主要有甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。
发酵菌株现有谷氨酸生产菌分属于棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属。
目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。
谷氨酸发酵设计任务书
长江大学课程设计任务书学院（系）生命科学学院专业生物工程班级学生姓名指导教师/职称夏帆/高级工程师1.设计题目：年产***万吨谷氨酸发酵车间设计2.设计起止时间：2010年11月18日～2010年12月20日3．设计所需资料及原始数据（指导教师选定部分）①《发酵工厂工艺设计概论》②厂址自然资源条件③谷氨酸生产工艺④谷氨酸生产主要技术经济指标4．设计应完成的主要内容（1）工艺流程的选择、设计及论证。
（2）物料、热量衡算。
（3）车间的设备选型和设备计算（4）工厂总平面图绘制、车间平面布置图绘制5．设计的目标及具体要求目标：设计年产***万吨谷氨酸发酵车间、工艺先进、节能降耗具体要求：本设计在确定工艺流程和选择设备时，在工艺上力求其合理性和先进性，在设备上尽量选用先进的生产设备，做到技术上先进，生产过程机械化、自动化，减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率。
尽量采用已成熟的生产技术和设备，使建厂后即能顺利投产，并能达到设计能力。
经济上合理，因地制宜，管理方便，合理降低能耗，保护环境。
6、完成设计所需的条件及上机时数要求①工具书《发酵工厂工艺设计概论》；《化工原理》；《AutoCAD2002应用程序》；《白酒工业手册》；《酿酒工艺与设备选用手册》。
②资料来源图书馆，中国期刊网（CNKI），Springer外文期刊网，指导老师提供③设计基础（1）认真学习了《发酵工厂工艺设计概论》，并了解工厂车间设计的基本步骤和方法。
（2）仔细研究了所查阅的资料并进行整理分类。
（3）指导老师提供一些基础资料。
任务书批准日期年月日教研室(系)主任(签字)任务书下达日期年月日指导教师(签字)完成任务日期年月日学生（签名）。
工厂设计年产3万吨味精课程设计
生化工厂设计概论课程设计题目：年产3万吨味精工厂发酵车间设计前言课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节，同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产3万吨味精厂的生产车间设计，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。
谷氨酸单钠（monosodium glutamate）,呈强烈鲜味，商品名为味精。
因味精具有肉类鲜味，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。
随着人们对味精的认识不断深入提高，对它的营养价值、安全性及如何正确使用都有了普遍的了解。
味精具有很强的鲜味（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。
味精是一种强碱弱酸盐，它在水溶液中可以完全电离变成谷氨酸离子（GA︱+︱）和钠离子。
味精进入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。
谷氨酸被人体吸收后，参与体内许多代谢反应，并于其他许多氨基酸一起共同构成人体组织的蛋白质。
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。
因此，谷氨酸能用来预防和治疗肝昏迷。
由于谷氨酸参与脑组织的蛋白质代谢和糖代谢，故而能促进中枢神经系统的正常活动，对治疗脑震荡和脑神经损伤有一定疗效。
从总体上说，味精行业的发展前景是比较广阔的，我国是世界上人口最多的国家，而我国的味精出口不足年产量的1%，绝大部分味精都在国内市场上消化了，随着人民生活水平的提高，人们对味精的需求会越来越大，况且国内外市场上对味精的消费不仅仅限于调味，而是广泛的作为一种原材料或香料表面活性剂应用于医药和化妆品生产行业。
3万吨谷氨酸厂设计
3万吨谷氨酸厂设计设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺，生产设备，原材料配送，产品储存和包装等方面。
首先，谷氨酸是一种通过微生物发酵制备的氨基酸。
在谷氨酸厂的设计中，需要设立一个发酵车间，该车间应该包括发酵罐、发酵槽、温控设备、搅拌设备和发酵液循环系统等。
发酵车间应该具备良好的通风和除臭系统，以确保员工的健康和生产环境的干净。
在发酵车间附近，需要设立一个制备车间，用于提取、浓缩和纯化发酵液。
该车间应该包括提取设备、浓缩设备、过滤设备、纯化设备和废水处理设备等。
这些设备应该具备可控制的自动化功能，以确保生产过程的稳定性和产品的一致性。
在原材料配送方面，需要设立一个原料仓库，用于储存发酵过程中所需的谷物原料、发酵菌种和营养介质等。
仓库应该具备合适的温度和湿度控制系统，以确保原材料的质量和保存期限。
谷氨酸的产品储存和包装需要设立一个产品仓库和包装车间。
产品仓库应该具备适当的温度和湿度控制系统，以确保产品的质量和保存期限。
包装车间应该配备自动化包装线，用于对产品进行包装和印刷等。
此外，还需要设计一条合理的输送系统，将原材料、半成品和成品在不同车间之间进行运输。
该系统可以采用管道输送和输送带等方式，以提高生产效率和方便操作。
在谷氨酸厂的设计中，还需要考虑环境保护和安全防护。
应该配备废气处理设备，对排放的废气进行处理和净化。
此外，车间内应该设立安全出口和紧急疏散通道，以防止意外事故时人员的伤害。
总结起来，设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺、生产设备、原材料配送、产品储存和包装等方面。
通过合理的设计和配置，可以实现高效、稳定的生产过程，并保证产品的质量和一致性。
三万吨味精发酵工厂设计包括物料衡算热量衡算和设备选型
年产3万吨谷氨酸发酵罐的设计目录前言第一章年产3万吨谷氨酸的发酵罐2.1 生产规模及计算2.2通用发酵罐的系列尺寸2.3发酵罐主要设计条件2.4 发酵罐的型式2.5发酵罐的用途2.6冷却水及冷却装置2.7设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa第二章谷氨酸生产工艺流程3.1谷氨酸发酵工艺技术参数3.2谷氨酸生产原料及处理3.3谷氨酸生产工艺流程图第三章工艺计算4.1主要工艺技术参数4.2总物料衡算第四章发酵罐选型及工艺计算5.1 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算5.1.1发酵罐体加热用蒸汽量5.1.2 填充发酵罐空间所需蒸汽量5.1.3 灭菌过程的热损失5.1.4 灌壁附着洗涤水升温所需蒸汽量5.2发酵罐的设计与选型5.2.1发酵罐的选型5.2.2生产能力，数量和容积的确定5.2.3主要尺寸的计算5.2.4冷却面积的确定5.2.5 搅拌器的设计5.2.6搅拌器功率的确定5.2.7设备结构的工艺设计5.2.8竖直蛇管冷却装置设计5.2.9设备材料的选择5.2.10发酵罐厚壁计算5.2.11接管设计第六章发酵罐设计图第一章前言谷氨酸是一种氨基酸, 其用途非常广泛,可用于食品、医学、化妆品等。
谷氨酸生产，始于1910年日本的味之素公司用水解法生产谷氨酸。
1956年日本协和发酵公司分离得到谷氨酸棒杆菌，使发酵法生产谷氨酸成为可能，由于发酵法生产氨基酸具有生产能力大、成本低、设备利用率高等特点，使氨基酸工业得到突飞猛进的发展[1]。
我国1958年开始研究，1965年在上海天厨味精厂投产。
目前我国谷氨酸的年产量已达170万吨，产销量占世界第一位[2]。
经过几十年的发展，在该行业诸多工程人员的努力研究下，使我国谷氨酸生产四大收率指标（糖化收率、发酵糖酸转化率和产酸率、提取收率、精制收率）均达到历史最好水平。
其质量已达国际领先水平。
但是，在谷氨酸生产中仍然存在原料利用率低，生产成本高，自动化控制水平低，环境污染日趋严重等问题。
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年产3万吨谷氨酸发酵罐设计目录第一章前言第二章谷氨酸发酵罐的主要技术指标第三章谷氨酸生产工艺流程及计算3.1谷氨酸生产原料及处理3.2谷氨酸生产工艺流程图第四章谷氨酸发酵罐的总物料衡算4.1谷氨酸生产的工艺技术指标4.2谷氨酸发酵车间的物料衡算4.3三万吨谷氨酸发酵车间的物料衡算结果表第五章谷氨酸发酵罐的设计与选型5.1谷氨酸发酵罐空管灭菌蒸汽用量5.2发酵罐的选型5.3生产能力、数量和容积的确定5.4主要尺寸的计算5.5冷却面积的计算5.6搅拌器计算5.7搅拌轴功率的计算5.8设备结构的工艺计算5.9设备材料的选择5.10发酵罐壁厚的计算5.11接管设计5.12支座选择选用裙式支座第六章发酵罐的设计图第一章前言谷氨酸是一种氨基酸, 其用途非常广泛,可用于食品、医学、化妆品等，它是非人体所必需氨基酸，但它参与许多代过程，因而具有较高的营养价值，在人体，谷氨酸能与血氨结合生成谷氨酰胺，解除组织代过程中所产生的氨毒害作用，可作为治疗肝病的辅助药物，谷氨酸还参与脑蛋白代和糖代，对改进和维持脑功能有益。
另外，众所周知的谷氨酸钠盐即味精有很强烈的鲜味，是重要的调味品。
第二章谷氨酸发酵罐的主要技术指标根据常识，一个良好的发酵罐应满足下列要求：①结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，壁光滑，耐腐性好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响；②有良好的气-液-固接触和混合性能以及高效的热量、质量、动量传递性能；③在保持生物反应要求的前提下，降低能耗；④有良好的热量交换性能，以维持生物反应最是温度；⑤有可行的管道比例和仪表控制，适用于灭菌操作和自动化控制。
本论文设计原理是基于强化传质、传热等操作，将生物体活性控制在最佳状态，降低总的操作费用。
另外，发酵罐部状态也是不可忽视的影响因素。
初步确定主要技术指标如表1所示。
表1主要技术指标第三章谷氨酸的生产工艺流程3.1谷氨酸原料的处理3.1.1谷氨酸生产糖蜜预处理的目的是为了降低生物素的含量。
因为糖蜜中特别是甘蔗糖蜜中含有过量的生物素，会影响谷氨酸积累。
故在以糖蜜为原料进行谷氨酸发酵时，常常采用一定的措施来降低生物素的含量，常用的方法有以下几种。
(1)活性炭处理法用活性炭可以吸附掉生物素。
但此法活性炭用量大，多达糖蜜的30%～40%，成本高。
在活性炭吸附前先加次氯酸钠或通氯气处理糖蜜，可减少活性炭的用量。
(2)水解活性炭处理法国曾有人进行过用盐酸水解甘蔗糖蜜，再用活性炭处理的方法去除生物素的实验，并应用于生产。
(3)树脂处理法甜菜糖蜜可用非离子化脱色树脂除去生物素，这样可以大大提高谷氨酸对糖的转化率。
处理时先用水和盐酸稀释糖蜜，使其浓度达到10％，pH达2.5，然后在120℃下加压灭菌20min，再用氢氧化钠调pH至4.0，通过脱色树脂交换柱后，将所得溶液调pH 至7.0，用以配制培养基。
3.1.2淀粉的糖化淀粉水解的方法有三种：①酸解法；②酶解法；③酸酶(或酶酸)结合法。
淀粉的酸水解工艺1、调浆：干淀粉用水调成10-11˚Bx的淀粉乳，加盐酸0.5-0.8％至pH1.5。
2、糖化：蒸汽加热、加压糖化25min。
3、中和：冷却至80℃，烧碱中和至pH4.0-5.0（避免产生焦糖又保证过滤，中和为沉淀胶体）。
4、脱色：活性炭脱色和脱色树脂。
活性炭用量为0.6-0.8％，在70℃及酸性条件下搅拌后过滤。
淀粉的酶法糖化工艺以大米或碎米为原料时采用大米浸泡磨浆，再调成15˚Bx，pH6.0，加细菌α-淀粉酶在85 ℃下液化30min，加糖化酶60 ℃糖化24h，过滤后可供配制培养基。
糖蜜原料不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源，因含丰富的生物素。
预处理方法：活性炭或树脂吸附和亚硝酸法破坏以减少糖蜜中的生物素。
也可以在发酵液中加入表面活性剂吐温60或添加青霉素。
3.2谷氨酸的生产工艺流程图淀粉↓↓消泡剂——消泡剂水——水无机盐—→配料罐→定容罐定容罐←配料罐←←—无机盐糖蜜—↓↓—糖蜜玉米浆—二级种子罐连消器—玉米浆纯生物素—↓↓—纯生物素实消维持罐↓↓斜面→一级种子降温换热器↓↓—消泡剂液氮→二级种培养—高浓度糖液↑—液氨第四章年产3万吨谷氨酸的总物料衡算4.14.1.1谷氨酸生产的工艺技术指标表1 味精发酵工艺技术指标指标名称单位指标数生产规模t/a 30000（味精）生产方法 中糖发酵，一次等电点提取 年生产天数 d/a 300 产品日产量 t/a 100 产品质量 纯度% 99 倒灌率 % 1.0 发酵周期 h 48 发酵初糖 Kg/m 3150 淀粉糖转化率 % 95 糖酸转化率 % 48 麸酸谷氨酸含量 % 90 谷氨酸提取率 % 80 味精对谷氨酸产率%1124.1.2主要原材料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。
4.1.3二级种子培养基（g/L ） 水解糖25，糖蜜20，尿素3.5，磷酸氢二钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5~10，泡敌0.6，硫酸镁0.002，硫酸亚铁0.002。
4.1.4发酵培养基（g/L ） 水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸氢二钠0.2，硫酸亚铁0.002，硫酸锰0.002，尿素（总尿）40，泡敌0.6，植物油1.0。
4.1.5接种量为2%4.2谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg 纯度为100%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。
4.2.1发酵液量V 1()()3122.8%110%7.99%90%562201000mV =⨯⨯⨯⨯÷=式中 220——发酵培养基初糖浓度（kg/m 3） 56%——糖酸转化率 90%——谷氨酸提取率97%——除去倒灌率0.3%后的发酵成功率 110%——味精对谷氨酸的精制产率4.2.2发酵液配制需水解糖量G 1以纯糖算，)(180922011kg V G =⨯=4.2.3二级种液量 V 2()312822.0%10m V V ==4.2.4二级种子培养液所需水解糖量 G 2()32255.2025m V G ==式中 25——二级种液含糖量（kg/m 3） 4.2.5生产1000kg 味精需水解糖总量G 为：()kg G G G 55.182921=+=4.2.6耗用淀粉原料量理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故理论上耗用的淀粉量G 淀粉为：()()kg 7.1978%111%89%5855.1829=⨯⨯÷=淀粉G式中 85%——淀粉原料含纯淀粉量 98%——淀粉糖转化率 4.2.7尿素耗用量二级种液耗尿素量为V 3()kg V V 20885.323==发酵培养基耗尿素为V 4()kg V V 8.3284014==故共耗尿素量为331.68kg 4.2.8甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量V 5()kg V V 44.162025==发酵培养基耗糖蜜量V 6()kg V V 66.24316==合计耗糖蜜41.1kg 4.2.9氯化钾耗量G KCl()kg V G KCl 864.92.11==4.2.10磷酸氢二钾（K 2HPO 4）耗量G 3()kg V G 822.0113==4.2.11硫酸镁（MgSO 4·7H 2O ）用量G 4()()kg V V G 62.34.0214=+=4.2.12消泡剂（泡敌）耗用量G 5()kg V V G 54.33.04.0215=+=4.2.13磷酸氢二钠耗用量G 6()kg V G 15.136.116==4.1.14谷氨酸（麸酸）量发酵液谷氨酸含量为：()()kg G 1010%3.01%561=-⨯实际生产的谷氨酸（提取率90%）为：()kg 909%901010=⨯4.2.15玉米浆用量66.24102217=+=V V G4.3 30000t/a 味精厂发酵车间的物料衡算结果年产30000吨味精物料横算表物料名称 生产1t 味精（100%）的物料量 15000t/a 味精生产的物料量每日物料量发酵液（m3） 8.22 246.6310⨯822 二级种液（m3） 0.822 31066.24⨯ 82.2发酵水解用糖（kg ） 1809 61027.54⨯ 3109.180⨯二级种培养用糖（kg ） 20.55 3105.616⨯ 2055水解糖总量（kg ）1829.55 61089.54⨯ 3100.183⨯ 淀粉(kg) 1978.7 61036.59⨯ 3109.197⨯ 尿素（或液氨） 331.68 61095.9⨯ 3102.33⨯ 糖蜜（kg ） 41.1 3101233⨯ 31011.4⨯氯化钾（kg ） 9.87 3101.296⨯ 987 磷酸氢二钾（kg ）0.82231066.24⨯82.2第五章 谷氨酸发酵罐的设计与选型5.1谷氨酸发酵罐空管灭菌蒸汽用量5.1.1发酵罐体加热：200m3，1Cr18Ni9的发酵罐体重34.3t ，冷却排管重6t ，1Cr18Ni9的比热容0.5kJ/（kg·K），用0.2Mpa （表压）蒸汽灭菌，使发酵罐在0.15 Mpa （表压）下，由20℃升至127℃。
其蒸汽量为986（kg ）5.1.2填充发酵罐空间所需的蒸汽量：因200m3发酵罐的全容积大于200m3，考虑到罐之排管、搅拌器等所占之空间，罐之自由空间仍按200m3计算。
填充空间需蒸汽量： D 空=Vρ=200×1.622=324.4（kg ） 式中 V--发酵罐自由空间即全容积（m3）ρ--加热蒸汽的密度（kg/m3），0.2Mpa 表压时为1.6225.1.3灭菌过程的热损失：辐射与对流联合给热系数α，罐外壁温度70℃。
α=33.9+0.19(70-20)=43.4(kJ/(m2·h·K)) 200m3发酵罐的表面积为201 m2，耗用蒸汽量： D 损= =199（kg ）5.1.4罐壁附着洗涤水升温的蒸汽消耗41（kg ）5.1.5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为：1632（kg/h ） 每空罐灭菌1.5h ，用蒸汽量：1632×1.5=2448（kg/罐） 每日用蒸汽量：2448×3=7344（kg/d ），平均量7344/24=306（kg/h ） 5.2发酵罐的选型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐 5.3生产能力、数量和容积的确定 5.3.1发酵罐容积的确定：选用200m 3罐5.3.2生产能力的计算：现每天生产97%纯度的谷氨酸100t ，谷氨酸的发酵周期为48h(包括硫酸镁（kg ） 3.62 3106.108⨯362 泡敌（kg ）3.543102.106⨯354发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间)。