年產量3萬噸味精廠發酵工段的設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 年產量3萬噸味精廠發酵工段的設計畢業論文目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 味精簡介 1 味精的營養價值 1 味精生產歷程 2 本課題的研究意義、設計指導思想及設計范圍 2 本課題的研究意義 2 設計指導思想 3第2章 工廠概況 4 廠址選擇 4 選廠原則 4 廠址選擇 4 生產規模 4 味精生產工藝 5 原料預處理及淀粉水解糖制備 5 種子擴大培養及谷氨酸發酵 5 谷氨酸的提取及谷氨酸單鈉的制備 5 味精的精制 6 谷氨酸提取操作中的要點 6 味精生產工藝概述 7 生產能力 10 總物料衡算 10 1000㎏純淀粉理論上產100%的MSG的量 10 1000㎏純淀粉實際產100%的MSG 11 1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）產100%的MSG 11 11 11 11 11 11 12 制糖工序的物料衡算 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 配料、連續滅菌和發酵工序 14 14 15 配料用水 15 接種量 15 16%的液氨量 16 16 16 17，放管殘留及其他損失 17約13㎏ 17 17 18 谷氨酸提取車間物料衡算 19 19 20 21 精制車間物料衡算 22 22 24 25 液化工序熱量衡算 28 28 29 糖化工序熱平衡說明 29 連續滅菌和發酵工序熱量衡算 29 30 31 31 32 谷氨酸提取工序熱量衡算 33 谷氨酸鈉溶液濃縮結晶過程的熱量衡算 34 34 35 干燥過程的熱量衡算 36 36 36 37 37 溴化鋰制冷機所用蒸汽量 38 生產過程中耗用蒸汽衡算匯總及平衡圖 38 38 38 39第5章 全廠水衡算 40 糖化工序用水量 40（新鮮水） 40 40 發酵配料及培養基滅菌后冷卻用水量 40 40 40 發酵過程所用冷卻量 40 41 中和脫色工序用水量 41 41 41 精制工序用水量 41 41 42 動力工序用水量 42 鍋爐用水 42 42 用水匯總及水平衡圖 42（平均量/h）及味精單耗水量 42（/h） 42 42 用水平衡圖 43第6章 設備選型 44 等電灌 44 離子交換工藝 45 母液暫存罐 45 母液沉降罐 46 板框壓濾機 46 柱前貯罐 46 炭柱 47 脫色液貯罐 47 加水罐 47 結晶罐 47 47 48 48每臺耗冷量：,，密度，則 48 48 48 助晶槽 48 味精離心機 49 流化床干燥機 49 液氨貯罐 49 濃硫酸貯罐 49參考文獻 51[1]張克旭．氨基酸發酵工藝學，中國輕工業出版社，1992：279280。 51致謝 52第1章 緒論 味精簡介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（HOOCCH2CH(NH2)COONa H2O）,又命名為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HOOCCH2CH(NH2)COONa H2O。具有旋光性，有D型和L型兩種光學異構體。谷氨酸跟堿作用生成谷氨酸一鈉，如果堿過量，則生成不具有鮮味的谷氨酸二鈉。味精為八面柱狀晶體，不溶于純酒精、乙醚及丙酮等有機溶劑，易溶于水，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[]=+（C=10，2NHCl）。%。 味精的主要成分為谷氨酸鈉，具有旋光性，有D型和L型兩種光學異構體。此外還含有少量食鹽、水分、脂肪、糖、鐵、磷等物質。純的味精外觀為一種白色晶體狀粉末。味精易溶于水，當它溶于水（或唾液）時，會迅速電離為自由的鈉離子和谷氨酸陰離子。 味精的營養價值首先，味精能增進菜肴的鮮味，促進食用者的食欲，能夠刺激消化液的分泌，有助于食物在體內的消化吸收。其次，味精經口食入后，很快在消化道被分解為谷氨酸進入血液輸送到肌體各部，參與各種生理必須的蛋白質的合成，谷氨酸是自然界存在的二十種氨基酸之一，是組成蛋白質的基本結構。再次，谷氨酸還具有特殊功能，在人體內起著十分重要的生理作用：(1)谷氨酸在人體內通過轉氨酶的作用將其分子中的氨基轉移給丙氨酮酸，形成丙氨酸。(2)谷氨酸與血液中的氨形成無毒的谷氨酰氨，使血液中氨的濃度下降，減少氨中毒的危險性。(3)谷氨酸在體內與胱氨酸、甘氨酸結合形成谷胱甘肽。該化合物是一種很有效的抗氧化劑，對于延續衰老，促進疾病恢復均有好處。能夠分解體內代謝過程中所產生的過氧化物，避免肌體遭受過氧化物的侵害，有利于維持身體健康。(4)谷氨酸在體內能夠形成氨基丁酸，它是一種神經遞質，幫助神經的傳導。 味精生產歷程 味精生產大致經歷了三個大的階段： 第一階段：最早的味精制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，取其湯液濃縮后即可得到含有味精的濃縮液或調味粉。 第二階段：最早商業化制造味精的原料是面筋。 面筋即是面粉中的蛋白質，采用的方法是蛋白質水解法，因為面筋的來源豐富，且含有高達23%的麩胺酸，最適合做為制造味精的原料。 第三階段：1958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、果糖或蔗糖為碳源，經特別篩選的味精生產菌種吸收代謝后，合成大量的麩氨酸，是屬于生物合成的天然氨基酸。這些特別篩選的微生物會將糖蜜中的糖轉變成麩氨酸。每消耗一公斤的糖，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沖擊，我國味精產業由于主要以內銷為主，影響不大，又由于國家大幅擴大內需，是以發展前景樂觀。 本課題的研究意義、設計指導思想及設計范圍 本課題的研究意義味精是一種安全可靠的食品添加劑，它能夠增加菜肴的色、香、味，促進食欲，有益于人體健康。市場需求量大，已成為家家戶戶菜肴之必備輔助食品。初步估算，中國大陸增鮮消費品市場的容量超過300億元，占調味品行業總體容量的近25%，其中，以味精為代表的傳統增鮮調味品直接市場容量又占到70%以上，可以說，味精是目前中國大陸增鮮調味品市場最重要的品種。專家預測，味精年產量將保持8%10%左右的增速。基于味精需求量之大、前景之好，本畢業設計選題為年產5萬噸味精生產工藝初步設計。工藝是要不斷創新、不斷尋求更高效合理的生產途徑及更環保的生產方法的，而原有味精生產工藝在某些方面不夠理想，因此在這里加以改進，并在原有味精生產工藝基礎上開發結合新工藝、新技術，使味精的生產在某些方面達到一個突破，使整個流程更加完善。另外，做年產5萬噸味精生產工藝初步設計能夠結合大學四年學過的很多知識，使我對生產工藝、物料衡算、設備選型等更加熟悉、有更全面的掌握，使所學知識更加扎實并且融會貫通，是大學四年課程的一個很好的總結。 設計指導思想（1）查閱大量文獻，加大科技含量，采用先進、可靠、合理、經濟的工藝。（2）盡量在生產過程中實現資源的全面綜合利用，可以大幅度降低能量消耗。（3）堅持環境保護，采取可靠的治理措施，強化潔凈工藝技術，做到達標排放。 設計范圍（1）原料粉碎、液化、糖化、擴培、發酵、提取、精制、污水處理。（2）與上述工序配套的設備、自控、電氣、土建、給排水管道等。（3）本設計為今后的發展留有一定的空間。 第2章 工廠概況 廠址選擇 選廠原則①地價合理，有發展空間，自然環境適宜發酵生產，遠離居民區，選非耕田，有國家批準的土地使用證明。②水源充足(經鉆井試驗)，水質好，有通暢的排水渠道。③原輔料，能源豐富價廉，運輸便捷。④對治理污染有良好條件。⑤當地政府優惠政策落實有保證。 廠址選擇選擇山西省侯馬市。空地：侯馬市地處山西省臨汾市南部，處于臨汾、運城、晉城三市及晉、冀、豫三省中間。位于汾河與澮河交匯處，東臨曲沃，西接新絳，南連聞喜，北靠襄汾。市境內地勢較平坦，屬晉南盆地的一部分。該市空地充足，適合建廠。交通：侯馬市土地肥沃，該廠位于市東郊，有得天獨厚的交通優勢，同蒲、侯月、侯西鐵路交匯，公路有晉韓、大運高速路，交通便利。在此建廠能方便原輔料的運輸，降低運輸成本。氣溫：℃，一月最冷，℃；七月最熱,℃。全年無霜期平均約197天。氣候條件較好，適合發酵生產。降水：㎜，水利條件較好。總的來說，山西省侯馬市原料、燃料及電力十分充足，交通便利，適合建造味精廠。 生產規模味精廠的生產規模為年產5萬噸，其次是建廠的交通、運輸、水、電、原料供應、污水處理等，而市場占有率是由品牌和生產成本決定，主要是后者。生產成本低，市場開拓就有潛力。生產成本主要取決于以下4個方面：①地區優勢（包括原材料、動力價格和地方政策等）；②技術水平和管理水平；③規模效益（在生產規模較小時，如年產量2萬噸以下，增加產量，明顯降低成本，但產量較大時，影響不大）；④運轉費用（取決于設備設計、設備配套和技術管理等）。 生產成本的降低應從建廠開始，應重視合理設計設備，合理進行設備配套，將產量規模與設備規模結合，降低運作費用；選擇先進的生產工藝和強化技術管理，提高技術水平，降低單耗[2]。 味精生產工藝 原料預處理及淀粉水解糖制備（1）原料預處理此工藝操作的目的在于初步破壞原料結構，以便提高原料的利用率，同時去除固體雜質，防止機器磨損。（2）淀粉水解糖制備由于谷氨酸生產菌不能直接利用淀粉作為碳源，因而必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發酵使用。淀粉水解為葡萄糖先要進入液化階段，然后再與糖化酶作用進入糖化階段。 種子擴大培養及谷氨酸發酵（1）種子擴大培養