武漢輕工大學
《發酵(製藥)工廠設計》課程設計
說明書設計題目：年產35000噸味精工廠發酵車間工藝設計
姓名學號院 (系) 生物與製藥工程學院
專業生物工程
指導教師
2014 年 1月 10 日
前言課程設計是普通高校本科教育中非常重要的乙個環節，同時也是理論知識與實際應用相結合的重要環節。本設計為年產3萬噸味精廠的生產車間設計，通過雙酶法谷氨酸中糖發酵以及一次等電點提取工藝生產谷氨酸鈉。
谷氨酸單鈉（monosodium glutamate）,呈強烈鮮味，商品名為味精。因味精具有肉類鮮味，現已成為人們普遍採用的鮮味劑，其消費量在國內外均呈上公升趨勢。隨著人們對味精的認識不斷深入提高，對它的營養價值、安全性及如何正確使用都有了普遍的了解。
味精具有很強的鮮味（值為0.03%），現已成為人們普遍採用的鮮味劑，其消費量在國內外均呈上公升趨勢。2023年3月，聯合國糧農組織和世界衛生組織食品新增劑專家聯合委員會第十九次會議，宣布取消對味精的食用限量，再次確認為一種安全可靠的食品新增劑。
味精是一種強鹼弱酸鹽，它在水溶液中可以完全電離變成谷氨酸離子（ga︱+︱）和鈉離子。味精進入胃後，受胃酸作用生成谷氨酸。谷氨酸被人體吸收後，參與體內許多代謝反應，並於其他許多氨基酸一起共同構**體組織的蛋白質。
味精可以增進人們的食慾，提高人體對其他各種食物的吸收能力，對人體有一定的滋補作用。因為味精裡含有大量的谷氨酸，是人體所需要的一種氨基酸，96％能被人體吸收，形**體組織中的蛋白質。它還能與血氨結合，形成對機體無害的谷氨醯胺，解除組織代謝過程中所產生的氨的毒性作用。
因此，谷氨酸能用來預防和**肝昏迷。由於谷氨酸參與腦組織的蛋白質代謝和糖代謝，故而能促進中樞神經系統的正常活動，對**腦**和腦神經損傷有一定療效。
從總體上說，味精行業的發展前景是比較廣闊的，我國是世界上人口最多的國家，而我國的味精出口不足年產量的1%，絕大部分味精都在國內市場上消化了，隨著人民生活水平的提高，人們對味精的需求會越來越大，況且國內外市場上對味精的消費不僅僅限於調味，而是廣泛的作為一種原材料或香料表面活性劑應用於醫藥和化妝品生產行業。由此可見，味精的消費市場開拓是很有前景的。
本文對味精發酵生產工藝及主要裝置作簡要介紹，以期有助於了解通氣發酵工藝和主要裝置的有關知識。
設計內容為，了解味精生產中的原料預處理、發酵、提取部分的生產方法和生產流程，根據實際情況來選擇發酵工段合適的生產流程，並對流程中的原料進行物料衡算、熱量衡算及裝置的選擇。最後，畫出發酵工段的工藝流程圖和平面布置圖。
整個設計內容大體分成三部分，第一部分主要是味精生產的工藝和裝置選擇；第二部分包括發酵罐、種子罐及空氣分過濾器的設計與選型；第三部分是工藝流程和平面布置圖。
緒論味精是人們熟悉的鮮味劑，又稱谷氨酸鈉，是l—谷氨酸單納鹽（mono sodium glutamate）的一水化合物（hooc-ch2ch(nh2)-coona h2o）,或命名為u-氨基戊二酸單鈉一水化合物。它含有一分子結晶水，其分子式為hooc-ch2ch(nh2)-coona h2o，分子量187.13。
具有旋光性，有d-型和l-型兩種光學異構體。谷氨酸跟鹼作用生成谷氨酸一鈉，如果鹼過量，則生成不具有鮮味的谷氨酸二鈉。
味精為八面柱狀晶體，不溶於純酒精、乙醚及丙酮等有機溶劑，易溶於水，相對密度為1.65，熔點195℃，在120℃以上逐漸失去分子中的結晶水。
味精的比旋光度[]=+25.16（c=10，2nhcl）。0.2%味精溶液的ph為0.7。
味精生產大致經歷了三個大的階段：
第一階段：最早的味精製造方法就是從天然的食物材料中抽取，例如：將海帶以熱水煮過，取其湯液濃縮後即可得到含有味精的濃縮液或調味粉。
第二階段：最早商業化製造味精的原料是麵筋。 麵筋即是麵粉中的蛋白質，採用的方法是蛋白質水解法，因為麵筋的**豐富，且含有高達23%的麩胺酸，最適合做為製造味精的原料。
第三階段：2023年利用微生物生產味精的發酵技術開發成功，主要是利用葡萄糖、果糖或蔗糖為糖源，經特別篩選的味精生產菌種吸收代謝後，合成大量的麩胺酸，是屬於生物合成的天然胺基酸。這些特別篩選的微生物會將糖蜜中的糖轉變成麩胺酸。
每消耗一公斤的糖，約可產生0.5公斤的麩胺酸，生產效率非常高。
受經濟危機影響，全球經濟大幅縮水，國外的餐飲業大幅受到影響，味精工業的發展自然受到衝擊，我國味精產業由於主要以內銷為主，影響不大，又由於國家大幅擴大內需，是以發展前景樂觀。
1.1 味精生產工藝概述4
1.2 原料的預處理及澱粉水解製備5
1.2.1 原料的預處理5
1.2.2 澱粉水解製備5
1.3 種子擴大培養及谷氨酸發酵5
1.4 谷氨酸的提取5
1.5 谷氨酸製取味精及味精成品加工5
2.1.1 工藝技術指標及基礎資料6
2.1.2 谷氨酸發酵車間的物料衡算6
2.1.3 30000t/a味精廠發酵車間的物料衡結果8
2.2 熱量衡算9
2.2.1 液化工序熱量衡算9
2.2.2 連續滅菌和發酵工序熱量衡算9
2.2.3 谷氨酸鈉溶液濃縮結晶過程的熱量衡算10
2.2.4 乾燥過程的熱量衡算11
2.2.5 生產過程耗用蒸汽衡算彙總衡算結果11
2.4.1 發酵罐12
2.4.2 種子罐21
2.4.3 空氣分過濾器27
2.4.4 味精廠發酵車間裝置一覽表28
一.味精生產工藝
1.1.味精生產工藝概述
味精生產全過程可劃分為四個工藝階段：（1）原料的預處理及澱粉水解糖的製備；（2）種子擴大培養及谷氨酸發酵；（3）谷氨酸的提取；（4）谷氨酸製取味精及味精成品加工。
與這四個工藝階段相對應味精生產廠家一般都設定了糖化車間、發酵車間、提取車間和精製車間作為主要生產車間。另外，為保障生產過程中對蒸汽的需求，同時還設定了動力車間，利用鍋爐燃燒產生蒸汽，並通過供氣管路輸送到各個生產需求部位。為保障全廠生產用水，還要設定供水站。
所供的水經消毒、過濾系統處理，通過供水管路輸送到各個生產需求部位。
味精發酵法生產的總工藝流程見圖1。
1.2.原料的預處理及澱粉水解製備
年產3 6萬噸酒精精餾系統換熱器課程設計說明書
畢業設計 原創性宣告和使用授權說明 原創性宣告 本人鄭重承諾 所呈交的畢業設計 是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標註和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助...
年產5萬噸粉狀洗滌劑的車間設計
本次設計了年產五萬噸的洗衣粉生產車間，主要的裝置有 噴霧乾燥塔 旋風分離器 配料罐 老化罐和空氣加熱器。乾燥裝置採用開放式流程。熱風在系統中使用一次，經旋風分離器除塵後，就排入大氣中，不再迴圈使用。本次設計的主要內容有 1 設計方案確定 物料和能量計算 噴霧乾燥塔的設計 攪拌器的設計 旋風分離器的設...
年產12萬噸啤酒廠糖化車間設計 畢業設計
畢業設計 本設計的內容 摘要 啤酒，但是釀造原理卻是一樣的。在整個釀造過程中，大體可以分為四大工序 麥芽製造 麥汁製備 啤酒發酵 啤酒包裝與成品啤酒。其中麥汁製造是啤酒生產的重要環節，它包含了對原料的糊化 液化 糖化 麥醪過濾和麥汁煮沸等處理工藝。設計從實際生產出發，確定出生產10萬噸啤酒所需要的物...