年產(chǎn)一萬(wàn)噸味精工廠發(fā)酵階段的工藝設(shè)計(jì)

更多論文 /fanteral 1 年產(chǎn)一萬(wàn)噸味精工廠發(fā)酵階段的工藝設(shè)計(jì) 摘 要 .2 關(guān)鍵詞 .2 Abstract .3 第一章 引言 .4 1.1 研究背景 .4 1.2 味精的發(fā)現(xiàn)及商業(yè)化 .4 1.3 設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 .5 1.4 設(shè)計(jì)的規(guī)模及產(chǎn)品 .5 1.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) .5 1.6 工藝技術(shù)參 數(shù) .5 1.6.1 生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .5 1.6.2 種子培養(yǎng)基 .6 1.6.3 發(fā)酵培養(yǎng)基 .6 第二章 味精生產(chǎn)工藝 .6 2.1 味精生產(chǎn)工藝概述 .6 2.2 原料預(yù)處理及淀粉水解糖制備 .7 2.2.1 原料的預(yù)處理 .7 2.2.2 淀粉水解糖制備 .7 2.2.3 工藝操作規(guī)程 .7 2.3 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 .8 2.3.1 總體情況 .8 2.3.2 車間操作規(guī)程 .8 第三章 衡算 . 10 3.1 物料衡算 . 10 3.1.1 淀粉制糖工藝的物料衡算 . 11 3.1.2 發(fā)酵階段物料衡算 . 12 3.1.3 10000t/a 味精廠發(fā)酵車間的物料衡算表 . 13 3.2 熱量衡算 . 14 3.2.1 淀粉液化工序的熱量衡算 . 14 3.2.2 液化液糖化過(guò)程的熱量衡算 . 15 3.2.3 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的熱量衡算 . 16 3.3 過(guò)程水的衡算 . 17 3.3.1 糖化工序用水量 . 17 3.3.2 連續(xù)滅菌工序的用水量 . 18 3.3.3 發(fā)酵工序的用水量 . 18 3.4 無(wú)菌空氣消耗量的計(jì)算 . 18 3.4.1 單罐發(fā)酵無(wú)菌空氣的消耗量 . 18 3.4.2 種子培養(yǎng)等其他無(wú)菌空氣耗量 . 18 3.4.3 發(fā)酵車間高峰無(wú)菌空氣消耗量 . 19 3.4.4 發(fā)酵車間年用量 . 19 第四章 主要設(shè)備選型及設(shè)備計(jì)算 . 19 更多論文 /fanteral 2 4.1 糖化罐 . 19 4.2 發(fā)酵罐 . 19 4.2.1 發(fā)酵罐的選型 . 19 4.1.2 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 . 19 4.1.3 主要尺寸的計(jì)算 . 20 4.1.4 冷卻面積的計(jì)算 . 20 4.1.5 攪拌 器設(shè)計(jì) . 21 4.1.6 攪拌軸功率的計(jì)算 . 22 4.1.7 設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì) . 23 4.1.8 設(shè)備材料的選擇 . 23 4.1.9 發(fā)酵罐壁厚的計(jì)算 . 24 4.1.10 冷卻裝置的設(shè)計(jì) . 25 4.1.11 接管設(shè)計(jì) . 26 4.1.12 支座選擇 . 27 第五章 車間布置 . 28 5.1 車間布置設(shè)計(jì)的目的和重要性 . 28 5.2 車間設(shè)備布置的要求 . 28 第六章“三廢”處理及其綜合利用 . 29 6.1 環(huán)境保護(hù) . 29 6.2 環(huán)境影響評(píng)價(jià) . 29 參 考 文 獻(xiàn) . 31 附錄 . 32 致 謝 . 38 摘 要 ： 設(shè)計(jì)一個(gè)味精工廠，以工業(yè)淀粉（純度 80%）為原料，采用雙酶進(jìn)行法糖化生產(chǎn)，谷氨酸產(chǎn)品純度 99%。本設(shè)計(jì)從全廠工藝流程，物料、能量衡算，設(shè)備選型，工藝布置，車間設(shè)計(jì)，主要設(shè)備工藝設(shè)計(jì)幾個(gè)方面對(duì)發(fā)酵車間進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 谷氨酸 ；味精；發(fā)酵；設(shè)計(jì) 更多論文 /fanteral 3 The process design of the fermentation and extraction of 10,000 tons per year of monosodium glutamate Abstract： The design is to establish a monosodium glutamate factory.Its raw material is starch that the purity is 80%;the technique method is double-enzyme saccharification production;the purity of glutametes is 99%.The whole design includes plant technological process, material and energy balance, equipment selection, technological layout, workshop design and the main equipment technological process,which are to design an efficient fermentation workshop. Key words: glutamic acid； monosodium glutamate； fermentation； design 更多論文 /fanteral 4 第一章 引言 1.1 研究背景 味精又名谷氨酸鈉 是人們熟悉的鮮味劑，是 L 谷氨酸單鈉鹽 (Mono sodium glutamate)的一水化合物 (HOOC-CH2CH(NH2)-COONa H20)，具有旋光性，有 D 型和 L型兩種光學(xué)異構(gòu)體。味精具有很強(qiáng)的鮮味，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨勢(shì)。 1987 年 3 月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家聯(lián)合委員會(huì)第十九次會(huì)議，宣布取消對(duì)味精的食用限量， 再次確認(rèn)為一種安全可靠的食品添加劑。 味精主要 用于提高菜肴及各種食物的食用鮮味，增強(qiáng)人們的食欲。作為食物的可溶性成分溶于食物溶液或人的唾液中，從而刺激舌頭的味蕾，通過(guò)味蕾中的味覺(jué)中樞神經(jīng)傳到大腦的味覺(jué)中樞，經(jīng)大腦分析后產(chǎn)生菜食味道鮮美的味覺(jué)。其味閾值 (對(duì)人能感覺(jué)到的最低百分比濃度 ) 為 0. 03 %，比蔗糖甜味 (0. 5 %) 和食鹽咸味 (0. 08 %) 感覺(jué)靈敏 。 味精進(jìn)入人體后，遇到胃酸會(huì)很快轉(zhuǎn)化為易被人體吸收的谷氨酸，谷氨酸經(jīng)消化道吸收構(gòu)成蛋白質(zhì)，人腦在工作時(shí) ,所需的能量主要依靠氨基酸來(lái)提供，所消耗 的氨基酸中 ,谷氨酸所占比例最大。在參與人體脫氨基、轉(zhuǎn)氨基、解氨、脫羧反應(yīng)中起著重要作用。 除此之外， 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn) ,它能與血氨結(jié)合形成對(duì)人體無(wú)害的氨酰胺，谷氨酰胺的合成過(guò)程不僅是解氨毒的重要方式 ,也是氨的運(yùn)輸和貯存形式。可用于肝昏迷恢復(fù)和嚴(yán)重肝機(jī)能不全，具有調(diào)節(jié)人體酸堿平衡的作用 ,防止酸中毒，對(duì)治療神經(jīng)衰弱和防止癲癇也有一定療效。因此又作為生產(chǎn)原料用于醫(yī)藥生產(chǎn)。 2001 年，味精的 全球 銷售量達(dá)到 150 萬(wàn)噸 ，而 我國(guó) 2001 年味精產(chǎn)量 為 91.29萬(wàn)噸 ；工業(yè)總產(chǎn)值 達(dá)到 137.08 億元，；銷售收入 為 94.38 億元 。 從總體 上說(shuō)，我國(guó) 作為世界上人口最多的國(guó)家，味精行業(yè)的發(fā)展前景是比較廣闊的 。 1.2 味精的發(fā)現(xiàn)及商業(yè)化 盡管味精廣泛存在于日常食品中，但谷氨酸以及其它胺基酸對(duì)于增強(qiáng)食物鮮味的作用，在 20 世紀(jì)早期，才被人們科學(xué)地認(rèn)識(shí)到。 1907 年，日本東京帝國(guó)大學(xué)的研究員池田菊苗發(fā)現(xiàn)了一種，昆布（海帶）湯蒸發(fā)后留下的棕色晶體，即谷氨酸。這些晶體，嘗起來(lái)有一種難以描述但很不錯(cuò)的味道。這種味道，池田在許多食物中都能找到蹤跡，尤其是在海帶中。池田教授將這種味道稱為 “ 鮮味 ” 。繼而，他為大規(guī)模生產(chǎn)谷氨酸晶體的方法申請(qǐng)了專利。之后，味之素公 司成立，致力于味精的生產(chǎn)與產(chǎn)品在日本市場(chǎng)的銷售。味之素意味著味覺(jué)的元素。1947 年，味精登陸美國(guó)市場(chǎng)，命名為 :Accent flavor enhancer。 更多論文 /fanteral 5 1.3 設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 味精生產(chǎn)全過(guò)程可劃分為四個(gè)工藝階段：（ 1）原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備；（ 2）種子擴(kuò)大培養(yǎng)級(jí)谷氨酸發(fā)酵；（ 3）谷氨酸的提??；（ 4）谷氨酸制取味精及味精成品加工。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)一個(gè)年產(chǎn)一萬(wàn)噸的味精廠 前兩個(gè) 階段 的 工藝進(jìn)行設(shè)計(jì) ，主要是谷氨酸發(fā)酵階段的設(shè)計(jì) 。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括工藝流程；物料能量衡算；設(shè)備計(jì)算及選型 ；工藝設(shè)置及車間設(shè)計(jì)；主要設(shè)備工藝設(shè)計(jì)；等等。 1.4 設(shè)計(jì)的規(guī)模及產(chǎn)品 設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)一萬(wàn)噸味精廠的發(fā)酵提取工段，成品為 99%的味精 1.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 產(chǎn)品質(zhì)量符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB8967-88 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 含量 % 99.0 透光率 % 98 比旋光度 D20, +24.80+25.30 氯化物（以 Cl 計(jì)） % 0.1 PH 6.77.2 干燥失重 % 0.5 砷（ As） mg/kg 0.5 重金屬（以 Pb 計(jì)） mg/kg 10 鐵（ Fe） mg/kg 5 鋅（ Zn） mg/kg 5 硫酸鹽（以 SO4計(jì)） % 0.03 1.6 工藝技術(shù)參數(shù) 1.6.1 生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 生產(chǎn)規(guī)模： 10000 噸年 生產(chǎn)規(guī)格： 純度為 99的味精 生產(chǎn)方法： 以工業(yè)淀粉為原料、雙酶法糖化 、 低溫濃縮、等電提取 生產(chǎn)天數(shù)： 300 天年 更多論文 /fanteral 6 倒罐率： 1% 發(fā)酵周期： 40 小時(shí) 生產(chǎn)周期： 48 小時(shí) 種子發(fā)酵周期： 8 小時(shí) 種子生產(chǎn)周期： 16小時(shí) 原料淀粉含量： 80 發(fā)酵醪初糖濃度 : 150 kg/m3 淀粉糖轉(zhuǎn)化率： 98 糖酸轉(zhuǎn)化率： 50 谷氨酸提取收率： 90 味精對(duì)谷氨酸精制收率： 112 發(fā)酵罐接種 量： 3 發(fā)酵罐填充系數(shù)： 75 1.6.2 種子培養(yǎng)基 種子培養(yǎng)基 (g/L)：水解糖： 25，糖蜜： 20，玉米漿： 10， MgS04： 0.4， MnSO4： 2mg/L， FeSO4： 2mg/L， K2HP04： 1， 尿素： 3.5，消泡劑： 0.3，泡敵 ： 0.6。 1.6.3 發(fā)酵培養(yǎng)基 發(fā)酵培養(yǎng)基 (g/L)： 水解糖： 150，糖蜜： 3， MgS04 ： 0.4， KCl 1.2， Na2HP04： 0.2， MnSO4： 2mg/L， FeSO4： 2mg/L， 尿素： 40，消泡劑： 4，泡敵 ： 0.6。 第二章 味精生產(chǎn)工藝 2.1 味精生產(chǎn)工藝概述 利用淀粉為原料，雙酶水解制糖后，通過(guò)微生物發(fā)酵、等電點(diǎn)沉淀提取生產(chǎn)味精的工藝使目前最成熟、最典型的生產(chǎn)工藝。 味精生產(chǎn)全過(guò)程可劃分為四個(gè)工藝階段 ： (1)原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備 ；(2)種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 ； (3)谷氨酸的提取 ； (4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。 與這四個(gè)工藝階段相對(duì)應(yīng)味精生產(chǎn)廠家一般都設(shè)置了糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)蒸汽的需求，同時(shí)還設(shè)置了動(dòng)力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過(guò)供氣管路輸 送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過(guò)濾系統(tǒng)處理，通過(guò)供水管路輸送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。 更多論文 /fanteral 7 本文只是做前兩個(gè)步驟，即 （ 1）原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備；（ 2）種子擴(kuò)大培養(yǎng)級(jí)谷氨酸發(fā)酵。 因此，相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)車間的工藝分別為： 糖化車間和發(fā)酵車間。 2.2 原料預(yù)處理及淀粉水解糖制備 2.2.1 原料的預(yù)處理 此工藝操作的目的在于初步破壞原料結(jié)構(gòu)，以便提高原料的利用率，同時(shí)去除固體雜質(zhì)，防止機(jī)器磨損。用于除雜的設(shè)備為篩選機(jī)，常用的是振動(dòng)篩和轉(zhuǎn)筒篩，其中振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，使用方便 。 用于原料粉碎的設(shè)備除盤(pán)磨機(jī)外，還有錘式粉碎機(jī)和輥式粉碎機(jī)。盤(pán)磨機(jī)廣泛用于磨碎大米、玉米、豆類等物料，而錘式粉碎機(jī)應(yīng)用于薯干等脆性原料的中碎和細(xì)碎作用，輥式粉碎機(jī)主要用于粒狀物料的中碎和細(xì)碎 。 2.2.2 淀粉水解糖制備 在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉水解為葡萄糖的過(guò)程稱為淀粉的糖化，所制得的糖液稱為淀粉水解糖。由于谷氨酸生產(chǎn)菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。目前，國(guó)內(nèi)許多味精廠采用雙酶法制糖工藝。 2.2.3 工藝操作規(guī)程 （ a） 液化配料過(guò)程 首先配制粉漿濃度在 11 14oBe(開(kāi)始階段及最后階段允許濃度較低 )。再加入各種輔料，用 Na2CO3水溶液調(diào) pH5.5-5.6，以減少不可發(fā)酵糖的產(chǎn)生， CaCl2用量為干淀粉的0.15-0.3%。加入 -淀粉酶，加入量為 6-8u/g淀粉，攪拌均勻。 （ b）液化工段 使用噴射液化器，工作蒸汽壓 0.4MPa。保壓維持在 90，液化時(shí)間 60min,碘色反應(yīng)呈棕色即可。然后 130-140滅酶 5-10min。經(jīng)板式換熱器冷卻至 70以下，進(jìn)入糖化罐。從換熱器出來(lái)的熱水供配料和洗濾渣用。 （ c）糖化工段 1） 首先將液化液降溫至 60 1，再用鹽 酸溶液調(diào)液化液 pH4.0-4.4，加入糖化酶，加酶量與糖化時(shí)間有關(guān)，一般糖化時(shí)間是 24 32h，加酶量為 180 240u/g淀粉，一直保持?jǐn)嚢琛?2） 以上配料完成后，開(kāi)始保溫 60 1的糖化過(guò)程，采用間歇攪拌，既攪拌 8小時(shí)，停止攪拌 8小時(shí)，以此類推，直至糖化結(jié)束。 3） 糖化過(guò)程中按生產(chǎn)紀(jì)錄表中要求每隔 2小時(shí)或 4小時(shí)檢查一下糖化液的糊精狀況，直至無(wú)明顯糊精為糖化結(jié)束，糊精檢測(cè)用無(wú)水酒精。 4） 糖化完成后，開(kāi)始升溫滅酶，滅酶溫度 80-85，保持?jǐn)嚢?，滅酶時(shí)間 30min。用 NaCO3 水溶液調(diào) pH4.8-5.0，并于糖液 70時(shí)加入助濾劑硅藻土，加量為 0.150.18g/100ml糖液，保持?jǐn)嚢?30min以上。 更多論文 /fanteral 8 5） 過(guò)濾：過(guò)濾前，先清洗貯糖罐。糖化完成后的糖液經(jīng)板框壓濾機(jī)過(guò)濾后的澄清糖液打入貯糖罐，保持糖液溫度不低于 60存放 2.3 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 2.3.1 總體情況 種子擴(kuò)大培養(yǎng)為保證谷氨酸發(fā)酵過(guò)程所需的大量種子，發(fā)酵車間內(nèi)設(shè)置有種子站，完成生產(chǎn)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)任務(wù)。從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴(kuò)大至一級(jí)乃至二級(jí)種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。 谷氨酸發(fā)酵開(kāi)始前，首先必須配制發(fā)酵培養(yǎng)基，并對(duì)其作高溫短時(shí)滅菌處理。用于滅菌的工藝除采用連消塔 維持罐一噴淋冷卻系統(tǒng)外，還可采用噴射加熱器 維持管 真空冷卻系統(tǒng)或薄板換熱器滅菌系統(tǒng)。但由于糖液粘度較大，流動(dòng)性差，容易將維持管堵塞，同時(shí)真空冷卻器及薄板加熱器的加工制造成本較高，因而應(yīng)用較少。 發(fā)酵設(shè)備，國(guó)內(nèi)味精廠大多采用機(jī)械攪拌通風(fēng)通用式發(fā)酵罐，罐體大小在 50m3 到200m3 之間。對(duì)于發(fā)酵過(guò)程采用人工控制，檢測(cè)儀表不能及時(shí)反映罐內(nèi)參數(shù)變化，因而發(fā)酵進(jìn)程表現(xiàn)出波動(dòng)性，產(chǎn)酸率不穩(wěn)定。 由于谷氨酸發(fā)酵為通風(fēng)發(fā)酵過(guò)程 ，需供給無(wú)菌空氣，所以發(fā)酵車間還有一套空氣過(guò)濾除菌及供給系統(tǒng)。首先由高空采氣塔采集高空潔凈空氣，經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮后導(dǎo)入冷凝器、油水分離器兩級(jí)處理，再送入貯氣罐，進(jìn)而經(jīng)焦炭、瓷環(huán)填充的主過(guò)濾器和纖維分過(guò)濾器除菌后，送至發(fā)酵罐使用。在北方地區(qū)由于空氣濕度小、溫度低，還可采用空氣壓縮、冷卻過(guò)濾流程，省去一級(jí)冷卻設(shè)備。 2.3.2 車間操作規(guī)程 （ a）一級(jí)種子培養(yǎng) 菌種室要保證絕對(duì)無(wú)菌 ,每天必須對(duì)室內(nèi)全面滅菌，操作人員進(jìn)入菌種室要穿戴無(wú)菌衣帽 ,口罩，操作前用 75%的酒精擦拭雙手。使用物品用 95%酒精擦拭消毒 ,再放入 紫外滅菌室照射 30分鐘滅菌 .種子培養(yǎng)基滅菌 0.1MPa/27min,空試管制好棉塞 ,滅菌0.15MPa/1.5H。 菌種按自然分純法，每?jī)蓚€(gè)月進(jìn)行一次分純工作，如生產(chǎn)不正常時(shí)要及時(shí)進(jìn)行分純，提供生產(chǎn)用的分純菌種二十天左右調(diào)換一支。一級(jí)種子培養(yǎng)基配制時(shí)應(yīng)一人稱，一人復(fù)稱一人復(fù)稱 ,玉米麩用紗布過(guò)濾去雜質(zhì) , 磷酸二氫鉀單獨(dú)稱好用蒸餾水溶解好最后定容。 （ b）二級(jí)種子培養(yǎng) 1）配料： 配料前先攪拌取樣 ,化驗(yàn)糖液含量，按需要準(zhǔn)確打糖 ,并準(zhǔn)確計(jì)算各培養(yǎng)基用量 .其中包括種子和發(fā)酵培養(yǎng)基的生物素用量 .稱量前玉米漿要攪拌均勻 ，需要事先溶解的要先在溶解罐中溶解后再打入配料罐 .配料好后用氫氧化鈉水溶液調(diào)至 pH7.0。 更多論文 /fanteral 9 2）滅菌： a.空罐滅菌：滅菌前先洗靜罐內(nèi)泡沫、雜物 ,全面檢查各管道、閥門(mén)、壓力表有無(wú)漏氣、堵塞、失靈等現(xiàn)象 ,有異常時(shí)及時(shí)修復(fù)。視情況查罐 ,查罐時(shí)要切斷電源，專人監(jiān)護(hù)，安全操作。蓋好視孔玻璃 ,檢查罐內(nèi)冷卻水閥門(mén)是否關(guān)閉 ,并壓緊內(nèi)冷卻管的冷卻水。通內(nèi)層蒸汽到 0.2MPa時(shí)，打開(kāi)各路管路，充分排氣，注意各排氣口蒸汽不要排的過(guò)大，以噴上管子的水能及時(shí)汽化為準(zhǔn)，即軟排氣，保持 40分鐘?？展逌缇耐瑫r(shí)，把油罐、流加糖罐、種子管 道同步滅菌，并利用罐內(nèi)壓力排污，根據(jù)需要可分多次或連續(xù)排污?？展逌缇Y(jié)束后，排盡污水，并迅速通入無(wú)菌空氣保壓，準(zhǔn)備進(jìn)料。待各管路干燥后，關(guān)好各管路口。 b.種子罐實(shí)消：先夾層進(jìn)氣開(kāi)攪拌 到 90后關(guān)掉夾層進(jìn)氣，壓力控制在 0.7Kg/cm。夾層二路進(jìn)氣到 100時(shí)，打開(kāi)各排氣小閥。到 108停止進(jìn)氣，開(kāi)始維持， 7分鐘后立即關(guān)閉排氣小閥，通風(fēng)并開(kāi)冷卻水，降溫到 35接種。 c.連消：與鍋爐房聯(lián)系，使熱蒸汽總壓力不低于 0.4MPa，同時(shí)檢查設(shè)備于管路閥門(mén)是否完好，把配料桶內(nèi)的培養(yǎng)基升溫至 65預(yù)熱。排盡冷卻管內(nèi)冷 卻水，通入熱蒸汽消毒 30分鐘，從連消器經(jīng)維持罐及其余附屬設(shè)備到發(fā)酵罐為止。調(diào)節(jié)連消溫度開(kāi)始 122，中間 118 120，快結(jié)束時(shí) 122，防止波動(dòng)過(guò)大。一定要控制料液和蒸汽的合理流速，要等料液進(jìn)發(fā)酵罐 30分鐘后才能開(kāi)降溫水。打料時(shí)注意發(fā)酵罐壓力不得低于 0.05MPa，操作人員不得離開(kāi)崗位。連消完畢以蒸汽壓靜余料，有時(shí)間可加入水 2000升清洗配料和連消系統(tǒng)，一并滅菌后打入罐內(nèi)。 d.二級(jí)種子及流加糖滅菌：空罐滅菌，表壓 0.2MPa30分鐘。二級(jí)種子實(shí)罐滅菌， 115120保持 10分鐘。流加糖滅菌， 100 105保持 10分鐘。降溫開(kāi)始前應(yīng)先通入無(wú)菌空氣，保持罐壓不低于 0.2MPa，防濕壓引起染菌。種子罐用空氣過(guò)濾器滅菌。 3）接種： 接種前先檢查管路閥門(mén)是否完好。然后通蒸氣對(duì)管道進(jìn)行消毒，要求在接種前半小時(shí)開(kāi)始消毒，進(jìn)行時(shí)間為 15 20分鐘，然后用大罐空氣保壓并吹冷風(fēng)，盡快排盡管道冷凝水。接種時(shí)注意兩面的壓力，發(fā)酵罐壓力不得低于 0.05 MPa，接種完畢種子罐及管道均應(yīng)用蒸汽沖洗數(shù)分鐘，并用堿水浸泡種子罐。 4）看罐： 二級(jí)種子看罐 :種后及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量 (1:0.25)及罐溫 (應(yīng)根據(jù)不同菌種調(diào)節(jié)控制溫度在 32 34 )。 二級(jí)種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 凈增： OD pH 殘?zhí)?鏡檢 0.4 0.5 從高峰下降到 7.2以下 消耗糖 0.5以上 粗壯，排列整齊，革蘭式陽(yáng)性 更多論文 /fanteral 10 大罐看罐： a.按規(guī)定保持罐壓，其它保壓設(shè)備的壓力不低于 0.1MPa，控制溫度、 pH、風(fēng)量。 b.嚴(yán)守崗位，每 2小時(shí)取樣測(cè) OD、殘?zhí)?、次甲基藍(lán)反應(yīng)時(shí)間及 pH，如實(shí)紀(jì)錄風(fēng)量、溫度、罐壓。 c.按規(guī)定流取無(wú)菌樣，經(jīng)常注意密封和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時(shí)通知檢修。加強(qiáng)泡沫情況觀察，加消泡劑量要少量多次，以不逃液為原則。 d.環(huán)境及二級(jí)種子取樣口附近每 2小時(shí)噴灑新潔爾 滅一次，作環(huán)境衛(wèi)生工作防止噬菌體。取樣空試管不得連續(xù)套用，用后集中放置消毒桶內(nèi)，廢 pH 試紙及時(shí)消毒處理。 e.隨時(shí)掌握發(fā)酵情況，液氨流加情況，發(fā)酵罐降溫情況等，要做到心中有數(shù)，發(fā)酵不正常時(shí)及時(shí)匯報(bào)。根據(jù)發(fā)酵具體進(jìn)行流加糖并如實(shí)做好紀(jì)錄工作。 f.根據(jù)耗糖及 pH 等發(fā)酵情況掌握適時(shí)放罐，及時(shí)與提取部門(mén)聯(lián)系，交送放罐單。檢查閥門(mén)，防止逃液。放罐后及時(shí)清洗發(fā)酵罐，視鏡。做好衛(wèi)生工作，關(guān)閉自動(dòng)儀表。 g.取樣和排放的帶菌液應(yīng)殺菌后放入陰溝，嚴(yán)格控制活菌排放。突然停電時(shí)，立即關(guān)閉排氣口、進(jìn)氣口及液氨閥門(mén)，采取緊急保壓 措施。 h.注意觀察水泵壓力，并做好紀(jì)錄，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中必須認(rèn)真，嚴(yán)肅如實(shí)填寫(xiě)每罐批次，不得弄虛作假。 第三章 衡算 3.1 物料衡算 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。 生產(chǎn)規(guī)模 10000t/a 發(fā)酵初糖 150% 生產(chǎn)方法 中糖發(fā)酵，一次等電點(diǎn)提取 發(fā)酵罐接種量 3% 年生產(chǎn)天數(shù) 300d/a 淀粉糖化轉(zhuǎn)化率 98% 產(chǎn)品日產(chǎn)量 33.4t/d 糖酸轉(zhuǎn)化率 50% 產(chǎn)品質(zhì)量 純度 99% 麩酸谷氨酸含量 90% 倒灌率 1% 谷氨酸提取率 90% 生產(chǎn)周期 48h 味精對(duì)谷氨酸產(chǎn)率 112% 味精 生產(chǎn)過(guò)程的原（輔）材料及動(dòng)力單耗（ 1t100%MSG 計(jì)算） 物料名稱 規(guī)格 單耗（ t/t） 淀粉原料 大米原料 玉米淀粉 含淀粉 86% 2.12 大米 含淀粉 70% 2.6 更多論文 /fanteral 11 硫酸 98% 0.45 0.45 液氨 99% 0.35 0.35 純堿 98% 0.34 0.34 活性炭 0.03 0.02 水 309 309 電 2000kWh/t 2000kWh/t 蒸汽 11.4 11.4 主要原材料質(zhì)量指標(biāo) 淀粉原料的淀粉含量為 80%，含水 14%。 二級(jí) 種子培養(yǎng)基 (g/L)：水解糖： 25，糖蜜： 20，玉米漿： 10， MgS04： 0.4， MnSO4： 2mg/L， FeSO4： 2mg/L， K2HP04： 1， 尿素： 3.5，消泡劑： 0.3，泡敵 ： 0.6。 發(fā)酵培養(yǎng)基 (g/L)： 水解糖： 150，糖蜜： 3， MgS04 ： 0.4， KCl 1.2， Na2HP04： 0.2， MnSO4： 2mg/L， FeSO4： 2mg/L， ，消泡劑： 4，尿素： 40泡敵 ： 0.6。 3.1.1 淀粉制糖工藝的物料衡算 淀粉漿量及加水量 味精生產(chǎn)過(guò)程中，淀粉加水的比例為 1： 2.5， 即 1000kg 的工業(yè)淀粉調(diào)漿時(shí)的加水量為 2500kg， 由此制得的淀粉漿量為 3500kg. 淀粉漿中干物質(zhì)（淀粉）的濃度 1000 86%/3500=24.57% 液化用酶的量 淀粉液化用酶是 淀粉酶，其用量為淀粉漿的 0.017%，即 淀粉酶的用量為： 3500 0.017%=0.6（ kg） 一般來(lái)說(shuō)， CaCl2的加入量是淀粉漿量的 0.043%，那么 CaCl2量 3500 0.043%=1.5（ kg） 糖化酶的用量 糖化酶的用量是淀粉漿量的 0.043%，即糖化酶量： 3500 0.043%=1.5（ kg） 制得的 24%糖化液的量為： 1000 86% 1.11 98%/24%=3898(kg) 24%的糖液的相對(duì)密度為 1.09，那么糖化液的體積就為： 3898/1.09=3576(l) 加珍珠巖量和濾渣量 淀粉需加入珍珠巖進(jìn)行助濾，加入量為糖化液的 0.15%，即： 3898 0.15%=5.85（ kg） 而過(guò)濾后的濾渣是含水 70%的廢珍珠巖，濾渣量有： 5.85/(1-70%)=19.5(kg) 更多論文 /fanteral 12 根據(jù)上述計(jì)算，可以列出制糖工藝的物料衡算表 進(jìn)入糖化過(guò)程的物料 離開(kāi)糖化過(guò)程的物料 項(xiàng)目 物料比例（ kg） 日投料量（ kg） 項(xiàng)目 物料比例（ kg） 日投料量（ kg） 工業(yè)淀粉 1000 76372 糖化液 3898 297690 配料水 2500 190925 濾渣 19.5 1489.2 液化酶 0.6 45.8 CaCl2 1.5 114.6 糖化酶 1.5 114.6 珍珠巖 5.85 446.8 3.1.2 發(fā)酵階段物料衡算 以生產(chǎn) 1t 純度為 100%的味精需要的原輔料及其他物料為例： (1)發(fā)酵液量 V1=1000/（ 150 50% 90% 99% 112%） =13.36（ m3） 其中 150 發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度（ kg/m3） 50% 糖酸轉(zhuǎn)化率 90% 谷氨酸提取率 99% 除去倒灌率 1%后的發(fā)酵成功率 112% 味精對(duì)谷氨酸的精制產(chǎn)率 (2)發(fā)酵液配制需水解糖量 以純糖算， G1=V1 150=2004（ kg） 其中 150 發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度（ kg/m3） (3)種液量 V2=3%V1=0.401（ m3） 其中 3% 接種量 (4)種子培養(yǎng)液所需水解糖量 G2=25V2=10.02（ kg） 其中 25 種液含糖量（ kg/m3） (5)