谷氨酸发酵生产工艺设计
年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计
生物工程与设备课程设计说明书年产6万吨味精厂谷氨酸生产机械搅拌通风发酵罐设计专业班级：生物工程作者学号：201106011158作者姓名：张晓勇指导老师：王君高王兰芝设计日期:2013年6月18日至2013年6月21日山东轻工业学院课程设计任务书食品与生物工程学院11 级生物工程专业学生张晓勇题目：年产6万吨味精厂谷氨酸生产机械搅拌通风发酵罐设计一、主要内容：1、物料恒算，计算发酵罐总容积；2、求发酵罐个数，取单罐公称容积200m3；3、公称容积200m3发酵罐设计（罐体尺寸、壁厚、搅拌器类型选择及尺寸设计、搅拌功率计算、搅拌轴直径计算、冷却面积计算与设计）二、基本要求1、编写计算设计说明书（有前言、设计参数、物料恒算、发酵罐工艺设计，设计体会）2、用CAD绘出发酵罐结构图。
三、设计参数1、糖酸转化率61%2、发酵产酸水平11%3、发酵周期32小时4、发酵罐充满系数为0.75、味精分子式187.13（C5H8NO4Na）.H2O6、谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、谷氨酸密度取1.553g/cm3 8、残还原糖0.8%，干菌体1.7%9、谷氨酸提取率97.5%。
10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、空罐灭菌压力0.25MPa 12、年工作日安330天计算四、主要参考资料〔1〕郑裕国《生物工程设备》化学工业出版社2007〔2〕高孔荣《发酵设备》轻工业出版社1991.10〔3〕梁世中《生物工程设备》轻工业出版社2002.2〔4〕化工设备设计全书编辑委员会编《搅拌设备设计》上海科学技术出版社1985〔5〕吴思方《发酵工厂工艺设计概论》中国轻工业出版社2007（6）化工工艺设计手册（7）于令信《味精工业手册》（8）张克旭《氨基酸发酵工艺学》轻工业出版社完成期限：自2013年6月18 日至2012 年 6 月21日指导教师：王君高王兰芝教研室主任：一、计算设计说明书前言机械搅拌式发酵设备和技术在整个制药、生物产品的开发过程中起着特别重要的作用。
氨基酸工艺学
1、味精是L-谷氨酸单钠的商品名称，含有一分子的结晶水，其分子式为NaC5H8O4N·H2O2、国内味精厂所使用的谷氨酸生产菌株主要有北京棒杆菌AS1.299、钝齿杆菌AS1.542和天津短杆菌T 6-13三类。
3、谷氨酸发酵中，谷氨酸产生菌只有一条生物合成途径中，生成谷氨酸的前体物为α-酮戊二酸。
而在赖氨酸发酵中，存在两条不同的生物合成途径，即二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径4、谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱，否则会发生消旋化，生成DL-谷氨酸钠。
5、在谷氨酸发酵中，溶解氧的大小对发酵过程有明显的影响。
若通气不足，会生成乳酸或琥珀酸，若通气过量，会生成ɑ－酮戊二酸6、从发酵液中提取赖氨酸，目前一般采用离子交换方法。
影响提取得率最大的是菌体和钙离子7、谷氨酸的晶型分为α-型结晶和β-型结晶两种，等电点提取谷氨酸时，首先必须形成一定数量的晶核，然后才能进行育晶。
谷氨酸起晶有自然起晶和加晶种起晶两种方法。
8在谷氨酸发酵中，生成谷氨酸的主要酶有谷氨酸脱氢酶（GHD）、转氨酶（AT）和谷氨酸合成酶（GS）三种。
9、L–谷氨酸在水溶液中的等电点是3.22，L–赖氨酸的等电点是6.9610、在谷氨酸发酵过程中，对生物素的要求是亚适量，而在赖氨酸发酵生产中要求生物素过量。
11、游离的赖氨酸具有很强的呈盐性，因此，一般工业制造产品是以赖氨酸盐酸盐形式存在，其化学性质相当稳定。
二、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）得分评卷人1、下列菌株中，_C_属于赖氨酸产生菌。
A．Hu7251 B．FM84-415 C．AS1.563 D．WTH-12、下列哪种氨基酸发酵是在供氧不足的条件下产酸最高？（D ）A．精氨酸B．赖氨酸C．苏氨酸D．亮氨酸3、谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为（C ）。
A．30℃~32℃B．32℃~34℃C．34℃~37℃D．38℃~40℃4、在谷氨酸（AS1.299菌）发酵中后期，为有利于促进谷氨酸合成，pH值维持在___C__范围为好。
味精的生产工艺流程简介
味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
1．1液化和糖化因为大米涨价，目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与b一淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用一淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖，应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米，所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段，而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙，整个液化时间约30min。
一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。
淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60℃左右，ph值4．5，糖化时间18-32h。
糖化结束后，将糖化罐加热至8085℃，灭酶30min。
过滤得葡萄糖液，经过压滤机后进行油水分离(一冷分离，二冷分离)，再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。
1．2谷氨酸发酵发酵谷氨酸蒸煮过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下步入谷氨酸发酵罐，经过罐内加热蛇管将温度加热至32℃，植入菌种，氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入消毒空气，经一段时间适应环境后，蒸煮过程即为已经开始缓慢展开。
谷氨酸蒸煮就是一个繁杂的微生物生长过程，谷氨酸菌摄入原料的营养，并通过体内特定的酶展开繁杂的生化反应。
培养液中的反应物借由细胞壁和细胞膜步入细胞体内，将反应物转变为谷氨酸产物。
整个蒸煮过程通常必须经历3个时期，即为适应期、对数增长期和衰败期。
每个时期对培养液浓度、温度、ph值及供风量都存有相同的建议。
因此，在蒸煮过程中，必须为菌体的生长新陈代谢提供更多适合的生长环境。
经过大约34小时的培育，当产酸、残糖、光密度等指标均达至一定建议时即可摆罐。
1．3谷氨酸抽取与谷氨酸钠生产工艺该过程在提取罐中进行。
利用氨基酸两性的性质，谷氨酸的等电点在为ph3．0处，谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低，可经长时间的沉淀得到谷氨酸。
年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计
年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计段成茜【摘要】Lysine was one of the essential amino acids, which was significantly applied to food, medicine and feedstuff. The fermentation process was a simple and short production cycle, so it was used to the fermentation process design for lysine. By the technology of the material balance and energy balance, a higher yield and purity of lysine can be obtained through the production process.%赖氨酸作为人体必须氨基酸之一，在食品工业、医药工业和饲料工业上有着广泛的应用。
由于发酵法工艺简单，生产周期短，本文选择以发酵法进行赖氨酸的工艺设计。
针对该工艺进行了物料衡算和热量衡算，经过该工艺生产工艺设计可以得到较高产率和纯度的赖氨酸。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)021【总页数】3页(P174-176)【关键词】赖氨酸;发酵;物料衡算;热量衡算【作者】段成茜【作者单位】宁夏医科大学高等卫生职业技术学院，宁夏银川 750004【正文语种】中文【中图分类】TQ021.9赖氨酸化学学名2，6－二氨基己酸，化学结构简式为H2N(CH2)4CH(NH2)COOH，它是构成蛋白质的基本单元，也是组成人体蛋白质的21 种氨基酸之一。
赖氨酸分为D 型及L型，其中具有生物活性的是L 型赖氨酸(L－赖氨酸)。
L－赖氨酸是人体必须的八大氨基酸中最重要的一种氨基酸，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用，在人和动物的生长过程中是无可替代的，而其在人和动物体内又不能自身合成，必须由体外供给，如缺乏会产生蛋白质代谢障碍和机能障碍。
味精生产
味精自动化生产工艺语文教学论文摘要：味精是发酵工业的典型产品之一，生产工序复杂，工艺参数要求严格。
目前国内味精生产的规模仍在继续扩大，企业竞争日益加剧，但是味精生产的自动化水平仍然较低，原料能源消耗大、设备利用率低，产品收率不稳定。
尤其是发酵过程的总体自动化技术落后，使味精生产的主要工序得不到有效的监控。
本文简要阐述了味精自动化生产的工艺流程。
要害词：味精、谷氨酸钠、自动化味精又称谷氨酸钠，在化学上称为Ｌ－谷氨酸单钠，是人们生活中重要的调味品之一。
在比较其生产工艺之前，先更正一下多食味精对身体健康有影响的错误观点，味精在化学上称为谷氨酸钠，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸，因为在人体各部分组织器官中，谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如，血液中的谷氨酸占游离氨基酸的３３，肝脏中占１４，在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占２４.９和２６.８。
由此看来，一个机体正常的人天天在菜肴中适量放些味精，是不会有危害的，至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过１０年的调查研究，公布味精是一种安全的调味品，列入了“实际无毒”的行列，并指明按现行量使用，对成人的确毫无损害。
1．味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
1.1液化和糖化因为大米涨价，目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与β－淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用α－淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖，应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米，所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段，而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机率去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙，整个液化时间约30min。
氨基酸对法式小面包品质的影响及工艺设计
氨基酸对法式小面包品质的影响及工艺设计法式小面包是一种受到广泛喜爱的面点产品，其品质的好坏直接影响着消费者的口感和体验。
而氨基酸作为面包中的重要成分之一，对法式小面包的品质起着至关重要的作用。
本文将探讨氨基酸对法式小面包品质的影响，并提出相应的工艺设计建议。
首先，氨基酸可以影响面包的酵母活性。
氨基酸中的天冬氨酸和谷氨酸是酵母菌生长所必需的营养物质，能够促进面团的发酵和发酵速度，提高面包的体积和松软度。
因此，在制作法式小面包时，可以适量添加富含天冬氨酸和谷氨酸的原料，如面粉、酵母和天然发酵剂，以增强面团的发酵能力。
其次，氨基酸还会对面包的口感和风味产生影响。
赖氨酸和色氨酸是面包中的重要氨基酸，它们能够增强面包的咸味和鲜味，提升口感的层次感。
在制作法式小面包时，可以通过选择富含赖氨酸和色氨酸的原料，如酵母、面粉和天然发酵剂，以使面包更美味可口。
另外，氨基酸还与面包的颜色和外观密切相关。
甘氨酸和丝氨酸是赋予面包表面金黄色的重要氨基酸，它们能够通过发生酸碱反应和酶反应产生具有色素性质的物质，从而使面包表面呈现出诱人的焦糖色。
因此，在制作法式小面包时，可以加入富含甘氨酸和丝氨酸的原料，如酵母、蛋黄和糖浆，以改善面包的外观。
综上所述，氨基酸对法式小面包品质具有重要影响。
根据氨基酸的作用机理，我们可以通过适当的工艺设计来调整面团中氨基酸的含量和组成，从而改善面包的发酵性能、口感和外观。
对于面点生产企业来说，理解氨基酸对法式小面包品质的影响，以及相应的工艺设计，将有助于提高产品的竞争力并满足消费者的口味需求。
在面包制作过程中，面团的氨基酸组成和含量会直接影响面包的品质，包括面包的体积、口感、香味和颜色。
因此，面点师傅们需要深入了解氨基酸对法式小面包品质的影响，并结合工艺设计，以达到最佳的口感和外观效果。
首先，氨基酸对法式小面包的体积具有重要影响。
天冬氨酸和谷氨酸是酵母生长所必需的氨基酸，它们能够提供酵母发酵所需的营养物质，促进面团的膨胀和发酵。
谷氨酸发酵罐的设计(1)
,
以 下均 以 我 厂
发酵
远 远超 出 了环 境 保 护 法 的 规 定
度 不够 精确
然 噪音 低
,
且 因 加 工精
,
根据 压 力 容 器 受 内压 容 器 的 设
。 ‘
,
因 此 维 修频 繁
,
。
进 口 减 速机 虽
,
但价 格 昂 贵
且备 件 购 买 不 便
,
二 声一 二 井石 一 一一 云 十 乙 」 甲一
从 而 使 罐 内能 保持 一 定 的适 合微
。
若 下 档 用 六 弯叶
断 地 向下 压
,
,
用 以打 碎 空 气 泡
,
,
而上 档
改成 螺旋 浆 推 进 式搅拌 器 发 挥 出来
,
将上 而 的 液 体 不
生 物 生 长 的 温度
谷 氨 酸 发 酵 罐 通 常采 用 罐
,
从 而使搅 拌 叶 的 搅 拌 效果充分
长 所消 耗 的 氧
的 时间越 长
,
筒 体越 长
氧在 筒 体 中 停 留
,
则 不仅增 加 了 冷 却 面 积
,
。
满 足 了 谷氨 酸
溶氧 就越充 分
,
但 筒 体长
,
,
压
,
发 酵 的 工艺要 求
的 作用
同 时 对 筒体 也 起 到 了 加 强
。
缩 空 气 的 压 力 要 求 就越 高
均 匀混合
,
顶料 与 底 料 不 易 操作 不 便
以满 足 微 生 物 发 酵 过 程 甲 对 氧 的
内装 冷 却 列 管 的 方 担
在 南 方 由于 夏 季 温 度
年产6w吨味精工厂设计 PPT
• 目前，鸡精、鸡粉等后代调味品的需求量很大。 另外，随着味精有害论的瓦解，消费者将更加理 性的进行调味品选择；味精作为发展最为成熟的 增鲜调味品，具有较高的性价比，仍将是家庭消 费的选择之一。2010-2015年，味精的产量保持 8%-10%左右的增速仍能持续。
02
厂址选择
➢ 本厂建在烟台市高新技术开发区，占地 面积30000平方米。采用先进工艺技术 及设备，年产60000吨味精。该区近几 年发展迅速，交通便捷，通讯便利，水 资源丰实，能源充足，基础设施配套， 投资政策优惠，具有良好的投资环境。
（2）发酵液配制需水解糖量G1
以纯糖算，
G 1
V122 0 15 ( k2) g0
V V m （3）二级种液量 V2
2 8 % 1 0 . 55 3 3
（4）二级种子培养液所需水解糖量 G2
G V kg 2 52 0 2 . 6 75
式中 50——二级种液含糖量（kg/m3）
GGG kg （5）生产1000kg味精需水解糖总量G为： 12 1. 5 64 57
LOREM IPSUM DOLOR
PART 02
LOREM IPSUM DOLOR
01
味精的市场前景
一、味精的市场前景
B AC
• 现阶段味精需求的结构为：食品 加工业消费了50%左右的味精供给，
餐饮业消费了30%，家庭消费为
20%左右。这三个渠道的增长，将 成为带动调味品市场发展的动力。
• 味精作为典型的发酵产业， 在氨基酸工业中发展最快，
设发酵初糖和流加高浓度糖最终发酵终糖浓度为220 kg/m3，则发酵
液V 量1 为1 ： 2 0 6 % 2 9 % 0 0 9 . 8 0 % 0 0 1 9 % 6 . 9 2 m 31 2
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谷氨酸发酵生产工艺设计味精是人们熟习的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)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，其消费量在国际外均呈上升趋向。
1987年3月，结合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家结合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确以为一种平安牢靠的食品添加剂［1］。
早期味精是由酸法水解蛋白质停止制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法消费以后，发酵法消费迅速开展，目前世界各国均以此法停止消费。
谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，消费厂家最多、产品产量最大的产业［2］。
该消费工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵消费工艺及主要设备作简明引见，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，了解味精消费中的原料预处置、发酵、提取局部的消费方法和消费流程，依据实践状况来选择发酵工段适宜的消费流程，并对流程中的原料停止物料衡算、热量衡算及设备的选择。
最后，画动身酵工段的工艺流程图战争面布置图。
整个设计内容大体分红三局部，第一局部主要是味精消费的工艺和设备选择；第二局部包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三局部是工艺流程战争面布置图。
关键词：味精发酵；工艺计算；设备选型；CADAbstractmonosodium glutamate production process can be divided into fourprocessstages: (1) pretreatment of raw materials and the preparation of starch hydrolysis sugar;(2) seeds to expand cultivation and glutamic acid fermentation; (3) glutamic acidextraction andglutamate single preparation of sodium; (4) MSG refined. Corresponding to the four process stages saccharification workshop, set in the MSGplant fermentation workshop, extraction workshop and refining plant as the mainproduction plant. In addition, the steam requirements for the protection of the production process, set the boiler room, boiler combustion to produce steam, and gas pipelinetransportation to the various production needs parts. For the protection of the water of the entire factory production, the need to set the pump house, water for sterile filtration system processing, transportation and water supply pipes to the various productionneeds parts Kerword：Pretreatment Hydrolysis FermentationKey word:Monosodium glutamate fermentation; Process calculation; Equipment selection; CAD目录摘要.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .......................................................................................................................................... I I 一前言...................................................................................................................................... - 5 -二味精消费工艺 .................................................................................................................... - 6 -2.1 味精消费工艺概述.................................................................................................... - 6 -2.2味精消费总工艺流程图 ............................................................................................... - 7 -2.3 原料预处置及淀粉水解糖制备................................................................................. - 8 -2.3.1 原料的预处置................................................................................................. - 8 -2.4 种子扩展培育及谷氨酸发酵..................................................................................... - 9 -2.5 谷氨酸的提取............................................................................................................ - 9 -2.6 谷氨酸制取味精及味精成品加工........................................................................... - 10 -三工艺计算............................................................................................................................ - 10 -3.1 发酵工艺技术目的及基本数据................................................................................. - 10 -3.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算 .................................................................................... - 11 -3.2.1 物料衡算结果 ............................................................................................. - 13 -3.3.2培育液冷却水用量 ........................................................................................ - 14 -3.3.3 发酵进程空气基本数据................................................................................ - 14 -3.3.4发酵进程无菌空气用量计算......................................................................... - 15 -四设备设计与选型............................................................................................................... - 17 -4.1 发酵罐 ...................................................................................................................... - 17 -4.1.1 发酵罐的选型及容积.................................................................................. - 17 -4.1.2发酵罐个数确实定 ........................................................................................ - 17 -4.1.3主要尺寸设计 ................................................................................................ - 18 -4.1.4冷却面积........................................................................................................ - 19 -4.1.5搅拌器及搅拌轴功率..................................................................................... - 19 -4.1.6设备结构的设计 ............................................................................................ - 21 -4.1.7支座选择........................................................................................................ - 26 -4.2 种子罐 ...................................................................................................................... - 26 -4.2.1种子罐容积和数量确实定............................................................................. - 26 -4.2.2冷却面积的计算 ............................................................................................ - 27 -4.2.3壁厚计算........................................................................................................ - 27 -4.2.4设备结构的工艺设计..................................................................................... - 28 -4.2.5支座选型........................................................................................................ - 31 -4.3空气分过滤器............................................................................................................ - 31 -4.3.1种子罐分过滤器 ............................................................................................ - 31 -4.3.2发酵罐分过滤器 ............................................................................................ - 32 -4.4 味精厂发酵车间设备一览表.................................................................................. - 33 -五设计总结与体会 ................................................................................................................ - 34 -六参考文献 .......................................................................................................................... - 35 -一前言味精是人们熟习的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)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。