年產(chǎn)6萬噸味精廠本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、年產(chǎn)6萬噸味精廠緒論 氨基酸的制造是從1820年水解蛋白質(zhì)開始的。味精俗名又叫味素，英文為mono sodium glutamte 簡(jiǎn)稱msg。其化學(xué)名稱是a_氨基戊二酸.1950年在實(shí)驗(yàn)室用化學(xué)方法合成氨基酸.以前1866年德國(guó)人ritthansen利用硫酸水解小麥面筋.最先分離出谷氨酸.1872年dittener推斷出氨基酸的結(jié)構(gòu)。1908年日本人因菊君與鈴木合作從海帶中提取谷氨酸成功,并開始制造味之素產(chǎn)品.1910年日本味之素公司用水解發(fā)生生產(chǎn)谷氨酸.1936年美國(guó)人從甜菜中提取谷氨酸,直到1956年和協(xié)發(fā)酵公司開始以淀粉糖蜜為原料采用發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸成功.1957年發(fā)酵法味精投入工業(yè)化

2、生產(chǎn).1966年采用醋酸發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸.60年代后期各國(guó)味精工業(yè)興起,均用發(fā)酵法生產(chǎn)味精.我國(guó)味精生產(chǎn)開始于1923年,由吳蘊(yùn)初先生創(chuàng)辦了上海天廚味精廠.該廠首先采用鹽酸水解面筋生產(chǎn)味精.同年沈陽味精廠開始用豆粕水解生產(chǎn)味精.從1958年開始我國(guó)的味精生產(chǎn)進(jìn)入轉(zhuǎn)換期.開始研究發(fā)酵法制glu的工藝.1964年上海天廚味精廠以黃色短桿菌617為生產(chǎn)菌株,采用發(fā)酵法生產(chǎn)glu中型實(shí)驗(yàn),獲得成功,接著投入工業(yè)化生產(chǎn).杭州味精廠與中科院微生物研究所等單位協(xié)作進(jìn)行北京短棒桿菌as,2pp發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸發(fā)酵實(shí)驗(yàn)1965年獲得成功并投入工業(yè)生產(chǎn).由發(fā)酵法生產(chǎn)味精并獲得成功.原料由原來的植物性蛋白改變?yōu)榈矸?/p>

3、質(zhì)原料.我國(guó)淀粉資源豐富,為我國(guó)味精工業(yè)的發(fā)展開拓奠定了廣闊的前景,并使得我國(guó)的味精工業(yè)迅速發(fā)展起來,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的35.1%,我國(guó)成為世界上產(chǎn)味精最多的國(guó)家之一. 當(dāng)前我國(guó)味精行業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展對(duì)策是:合理利用原料,采用高產(chǎn)酸新品種,采用新工藝,新技術(shù),新設(shè)備,提高生產(chǎn)水平,防止噬菌體傳染防止染雜菌,節(jié)能降耗,逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,全面降低成本,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)搞好廢水處理,提高環(huán)境與社會(huì)效益. 味精分子式與l型,分子量187.13比重1.65無色晶體,有特殊鮮味,味精作為調(diào)味品除了能增加食物的美味外,它在人體中具有特別的生理作用,活躍蛋白質(zhì)代謝,維持細(xì)胞機(jī)能降低血液中

4、的氨,防止氨中毒等作用國(guó)內(nèi)味精規(guī)格有數(shù)種.以谷氨酸鈉的含量分類有99%,95%,90%,80%四種.其中三種分別加如了景致的食鹽以外觀形狀可分為結(jié)晶味精與粉狀味精環(huán)境，環(huán)境問題是不可忽略的，味精行業(yè)是高污染的行業(yè)，廢液的排出可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，污染類型可分為自然環(huán)境，生物環(huán)境和社會(huì)環(huán)境，環(huán)境是人類和生物賴以生存和發(fā)展的所有要素及條件的綜合。人類與其它生物一樣，通過新陳代謝與周圍環(huán)境不斷的進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展雖然創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富，同時(shí)人類的環(huán)境又為之付出了相當(dāng)大的代價(jià)。人類的自然環(huán)境是由生物圈所構(gòu)成并保持著動(dòng)態(tài)平衡物質(zhì)世界，人類是環(huán)境的產(chǎn)物，又是環(huán)境的制造者，要把生產(chǎn)觀點(diǎn)與

5、生態(tài)觀點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，控制環(huán)境污染，保護(hù)和改善環(huán)境，認(rèn)真執(zhí)行“綜合防治，以防為主”的青工環(huán)保方針最后,本設(shè)計(jì)是經(jīng)過檢閱了大量的參考資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)與在山東 味精集團(tuán)實(shí)習(xí)所的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。并在阮南老師的精心指導(dǎo)下，歷時(shí)5個(gè)月完成的。本設(shè)計(jì)根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，盡量適當(dāng)采用工業(yè)生產(chǎn)中的先進(jìn)工藝和高科技成果，并結(jié)合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)有所創(chuàng)新。第一部分 設(shè)計(jì)總論畢業(yè)設(shè)計(jì)課題“年產(chǎn)6萬噸味精廠初步設(shè)計(jì)”重點(diǎn)車間：發(fā)酵車間一.設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1.年產(chǎn)99%規(guī)格的味精占年產(chǎn)量的80%,80%的占20%.采用84%的工業(yè)淀粉為原料,生產(chǎn)天數(shù)為每年320天,連續(xù)生產(chǎn).2.氣候條件;在極端情況下,最高42 最低-23 ,

6、一般氣溫條件下10-25 .主導(dǎo)風(fēng)向,西北較多.3.主要工藝流程的選擇輿論正尤其是新工藝要有重點(diǎn)的論證全廠的物料衡算,工藝設(shè)計(jì)計(jì)算,水電氣耗用量的計(jì)算及安全防火,經(jīng)濟(jì)核算.二.設(shè)計(jì)要求,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).(一) 本設(shè)計(jì)根據(jù)不也設(shè)計(jì)中的任務(wù)要求進(jìn)行的,在設(shè)計(jì)注意對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)中縮減的新工藝新設(shè)備的合理采用.(二) 對(duì)廠址的選擇1.選擇依據(jù)廠址選擇得當(dāng)與否,直接關(guān)系到投資費(fèi)用和投資后的生產(chǎn)成本等,還直接影響工農(nóng)關(guān)系,城鄉(xiāng)關(guān)系并影響基建速度等.對(duì)于職工的勞動(dòng)環(huán)境,廠區(qū)衛(wèi)生條件,產(chǎn)品質(zhì)量也都有影響,所以選擇廠址時(shí)應(yīng)全面考慮,慎重仔細(xì).廠址選擇應(yīng)在當(dāng)?shù)亟ㄎ统墙ㄒ?guī)劃部門的統(tǒng)籌安排下,由建設(shè)單位負(fù)責(zé)并組織力量進(jìn)行

7、;也必須嚴(yán)格遵守黨和國(guó)家的基本建設(shè)方針政策,服從全國(guó)的工業(yè)布局.應(yīng)考慮以下幾點(diǎn);(1) 建廠盡量靠近原料產(chǎn)地和交通方便的地方,廠址選擇應(yīng)積極利用坡地,瘠地,不占或盡量少占良田,同時(shí)要留有廠區(qū)進(jìn)行擴(kuò)建的余地.(2) 根據(jù)味精廠的生產(chǎn)特點(diǎn),廠址應(yīng)選在周邊的自然環(huán)境良好,大氣的含塵量低的地區(qū),同時(shí)盡可能選在城市主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè).(3) 廠址盡量靠近電廠或電線輸送網(wǎng),以保證生產(chǎn)用電.(4) 要有充足的水源,水質(zhì)必須符合生產(chǎn)飲水標(biāo)準(zhǔn).(5) 要有合理的三廢處理設(shè)施.(6) 除生產(chǎn)協(xié)作外,一般應(yīng)考慮以下協(xié)作項(xiàng)目;修理,動(dòng)力,給排水,運(yùn)輸,施工,消防,公共倉(cāng)庫(kù),公共福利,場(chǎng)地工程準(zhǔn)備,設(shè)施,費(fèi)料的堆存和處理

8、設(shè)施.三.生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品規(guī)格;(一) 生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)兩萬噸商品味精工廠 其中99%的味精占80%,80%的味精占20%(二)產(chǎn)品規(guī)格99%的味精占80%,質(zhì)量符合gb8967-88.80%的味精占20%,質(zhì)量符合gb1500-92四.生產(chǎn)方法.工作制度,工作車間組成,工作時(shí)間.1.生產(chǎn)方法采用玉米淀粉為原料(1)制糖車間:采用一次噴射,雙酶法制糖工藝.(2)發(fā)酵車間:亞適量流加糖發(fā)酵工藝.(3)提取車間:去除菌體,低溫等電,離子交換法.(4)精制車間:采用管式結(jié)晶罐進(jìn)行真空濃縮結(jié)晶.(二).工作制度全年生產(chǎn)320天,三班作業(yè),連續(xù)液化.(三) 工作組成 1.糖化車間:a.液化 b 糖化 c 過濾

9、2.發(fā)酵車間:a 種子 b 連消 c 發(fā)酵 d 空氣凈化 3.提取車間:a 等電點(diǎn)提取 b 離心分離 c 離子交換4.精制車間:a 中和脫色,除鐵過濾 b 結(jié)晶 c 干燥篩分 d 包裝5.輔助車間:動(dòng)力車間,修理車間,水渠,泵房,化驗(yàn)室,凈化系統(tǒng).6.包裝形式:現(xiàn)選用塑料袋塑料袋的材料有聚乙烯.bopp多膜聚乙烯符合qb4456-84規(guī)定.現(xiàn)選用機(jī)械包裝;包裝規(guī)格;10g, 25g, 100g, 250g, 1kg, 10kg, 25kg.允許偏差符合 gb88967-88和qb1500-92規(guī)定.第二部分 全廠工藝計(jì)算設(shè)計(jì)方案選擇論證第一章 制糖工藝一、 制糖的作用目前為止,所發(fā)現(xiàn)的谷氨酸產(chǎn)

10、生菌都不能直接利用淀粉,也不能利用糊精作為碳源.因此,以淀粉為原料時(shí),必須先將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖,才能供發(fā)酵使用.在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉水解為葡萄糖的過程稱為淀粉的糖化,所得的糖液稱為淀粉水解糖.淀粉水解糖液中,主要的糖類是葡萄糖,此外根據(jù)水解的條件不同,尚有數(shù)量不等的麥芽糖及其他一些二糖,低聚糖等復(fù)合糖類.除此之外,原料帶來的物質(zhì)如蛋白質(zhì),脂肪等在發(fā)酵中易被谷氨酸產(chǎn)生菌利用,而一些復(fù)合糖類雜質(zhì)不能被利用,它們的存在不僅降低了淀粉的利用率,增加糧耗,而且常影響到糖液的質(zhì)量,降低糖液的可發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)成分,在谷氨酸發(fā)酵中,淀粉糖濃度的高低,往往直接關(guān)系到谷氨酸產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)速度及在味精的生產(chǎn)中谷氨酸的積累.如

11、何保證谷氨酸的質(zhì)量以滿足發(fā)酵產(chǎn)酸的要求,是一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié).二 制糖的方法目前制糖的方法有四種;酸法 酶酸法 酸酶法 雙酶法,其基本原理為：在催化劑的作用下淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)被破壞r-1.4及r-1.6糖苷鍵被切斷,轉(zhuǎn)變成葡萄糖(一) 酸解法酸解法又稱酸糖化法，它是以酸（無機(jī)酸或有機(jī)酸）為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。用酸解法生產(chǎn)葡萄糖，具有生產(chǎn)簡(jiǎn)易，由淀粉逐步水解為葡萄糖的整個(gè)化學(xué)過程僅僅在一個(gè)高壓容皿中進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單，水解時(shí)間短，設(shè)備生產(chǎn)能力大等特點(diǎn)。 由于水解作用是在高溫高壓及一定酸濃度條件下進(jìn)行的，因此酸解法要求有耐腐、耐高溫、高壓的設(shè)備，況且淀粉在酸水解過

12、程中所發(fā)生的化學(xué)變化是很復(fù)雜的，除了淀粉的水解反應(yīng)外，尚有副反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，這將造成葡萄糖的損失而使淀粉轉(zhuǎn)化率降低，酸水解法對(duì)淀粉原料要求嚴(yán)格，淀粉顆粒不易過大，大小要均勻，顆粒大，易造成水解不徹底。淀粉乳濃度也不易過高，濃度高，轉(zhuǎn)化率低。（二）酸酶法即事先將淀粉酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶將其水解為葡萄糖的工藝。 用酸酶水解淀粉制糖，具有酸液化速度快，切糖化是由酶來進(jìn)行的，對(duì)液化液要求不高，可采用較高淀粉乳濃度，提高生產(chǎn)效率。此法用酸量較少，產(chǎn)品顏色淺，糖液質(zhì)量高。（三）酶酸法 是將淀粉先用-淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡萄糖的工藝，能采用粗原料淀粉，淀粉濃度較酸純高，生產(chǎn)較易控

13、制，時(shí)間短，而且酸水時(shí)ph稍高，可以減少淀粉水解副反應(yīng)的發(fā)生，糖液色澤較淺。 總之酶酸法也存在不足之處。（四）雙酶法 雙酶法是用淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖，雙酶法制葡萄糖可分為二步：第一步是利用-淀粉酶將淀粉液化轉(zhuǎn)為糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，這個(gè)過程稱為“液化”。第二步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。在生產(chǎn)上稱為“糖化”，淀粉的“液化”和“糖化”都是在微生物酶的作用下進(jìn)行的，故也稱為雙酶水解法。優(yōu)點(diǎn)：（1）淀粉水解是在酶的作用下進(jìn)行的，酶解的反應(yīng)條件溫和，因此耐高溫高壓耐腐蝕的設(shè)備，便于就地取材，易上馬。（2）微生物酶作用的專一性強(qiáng)，淀粉的水解副反應(yīng)少，而且水解

14、的糖液純度高，淀粉轉(zhuǎn)化率高。（3）可在較高淀粉乳濃度下水解30-23be，可用粗原料。（4）由于微生物酶制劑中菌體細(xì)胞的自溶，糖液營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，可使發(fā)酵培養(yǎng)基簡(jiǎn)化。（5）用酶法制的糖液顏色淺，較純凈，無苦味，質(zhì)量高，有利于糖液的精制。缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)，社別多，易造成過濾困難。本設(shè)計(jì)工藝制糖采用的是雙酶法制糖，由下表可知雙酶法制糖的優(yōu)越性。項(xiàng)目 糖化方法雙酶法酶酸法酸法糖液de值989590葡萄糖含量（%干基）979386灰分（%）0.10.41.6蛋白質(zhì)（%）0.10.080.08羥甲基糠醛（%）0.030.080.3顏色（在2be濃度下）0.20.310.0淀粉對(duì)糖轉(zhuǎn)化率（%）989590工藝條

15、件/能耗溫和/少加壓高溫/多加壓高溫/多副產(chǎn)物少中多生產(chǎn)周期長(zhǎng)中短設(shè)備規(guī)模/防腐要求大/一般中/中小/較高原料適應(yīng)情況各種淀粉，大米大米淀粉是否有利于發(fā)酵和提取有利中差三、工藝選擇現(xiàn)在綜合考慮水解糖液的質(zhì)量及降低糖耗，提高原料利率等方面考慮，則是雙酶法最好，故本設(shè)選用雙酶法制糖工藝。2節(jié)、工藝流程及工藝控制一 、工藝流程淀粉+水+-淀粉酶調(diào)漿罐一次噴射層流維持罐閃蒸罐糖化罐滅酶壓濾糖化液貯罐發(fā)酵車間二、工藝控制1、 調(diào)漿 淀粉乳濃度調(diào)為17be，ph=6.-6.2（加碳酸鈉），ca2+超過50mg/l不再加cacl2，加入-淀粉酶。2、 一次噴射 105 0.4mpa（表）蒸汽3、 層流維持

16、100 維持90min4、 滅酶 130 25min5、 閃蒸 906、 糖化 57-607、 滅酶 858、 過濾 用板框過濾機(jī)正壓過濾，然后到糖貯罐中，應(yīng)保持在60-70，防止糖液變 壞 ，及時(shí)用完。9、 糖液含湯量28.5kg/l第二章 發(fā)酵工藝第一節(jié) 工藝選擇選用亞適量生物素流加糖發(fā)酵工藝，該工藝具有產(chǎn)酸高，轉(zhuǎn)化率高，周期短，糖耗速率快等特點(diǎn)。第二節(jié) 菌種選擇（選用fm-415，備用菌s9114）fm-415的優(yōu)點(diǎn)：1、 產(chǎn)酸率高，糖酸轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)化率達(dá)45以上。2、 耐高溫，前期控制在32-34，中后期可控制在36-38。3、 脲酶活力強(qiáng)，一般初尿?yàn)?.5-0.6。4、 發(fā)酵周期短，

17、對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求粗放。5、 生物素用量低第三節(jié) 菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)國(guó)內(nèi)谷氨酸發(fā)酵種子擴(kuò)大培養(yǎng)普通采用二級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)的流程：斜面培養(yǎng)一級(jí)培養(yǎng)二級(jí)培養(yǎng)發(fā)酵罐一、菌種的培養(yǎng)1、 培養(yǎng)基：葡萄糖0.1，蛋白胨1.0，牛肉膏1.0，nacl0.5，瓊脂2.0-2.5，ph=7.0-7.22、 培養(yǎng)（1） 每支試管中裝培養(yǎng)基4-5ml，滅菌冷卻55-60。（2） 斜面凝固后防于37下恒溫48h，檢查無雜菌繁殖。（3） 經(jīng)分離后，并活化至第三代的斜面菌種，在無菌情況下接種。（4） 32-33，恒溫培養(yǎng)22-26h作生產(chǎn)用培養(yǎng)48h保存。二、一級(jí)種子培養(yǎng)1、 培養(yǎng)基：glucose 2-5，尿素0.5，mgso4 0

18、-0.4，k2hpo4 0.1，玉米漿2.5-3.5，feso4 2ppm，mnso4 2ppm ph7.02、 培養(yǎng)條件：用1000ml三角瓶裝入培養(yǎng)基200ml，滅菌后置于沖程33-34，培養(yǎng)時(shí)間7-8h，通風(fēng)量1：0.2，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)80r/min。第四節(jié) 谷氨酸生物合成途徑第五節(jié) 合成glu1、 glu：-酮戊二酸+nh3+nadh-glu+h2o+nadp2、 轉(zhuǎn)氨酶催化：-酮戊二酸+-氨基酸glu+-酮酸3、 glu合成酶：-酮戊二酸+ glu2 glu第六節(jié) 菌種選育模型1、 生物素缺陷型2、油酸缺陷型3、甘油缺陷型4、溫度敏感突變株第七節(jié) 發(fā)酵工藝1、一次性高糖發(fā)酵2、亞適量生物素

19、流加糖發(fā)酵工藝3、高生物素加青霉素流加糖工藝4、溫度敏感型 本設(shè)計(jì)采用亞適量生物素流加糖發(fā)酵工藝第8節(jié) 工藝控制一、 微生物發(fā)酵動(dòng)力學(xué)1、 分批培養(yǎng)：是一種非恒態(tài)的培養(yǎng)法。2、 補(bǔ)料分批培養(yǎng)：是粉皮培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間的一種過度培養(yǎng)方式，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。優(yōu)點(diǎn)：（1）解除底物的抑制，產(chǎn)物反饋抑制和葡萄糖分解阻遏效應(yīng)（2）減少菌體生成長(zhǎng)量，提高有用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。3、 連續(xù)培養(yǎng)本設(shè)計(jì)選用補(bǔ)料分批培養(yǎng)二、 工藝控制（一） 初糖、接種量和生物素采用較高的初糖14.5，生物素用量較高，接種量大10，使菌種快速成長(zhǎng)，無度空話子在32-34，ph值前期7.0-7.1，8h后提高到7.2-7

20、.3，放罐時(shí)降為ph=6.5-6.6。風(fēng)量一般前期，后期小，中間大，提高溶氧效果。（二） 流加糖流加糖一般在發(fā)酵10h后補(bǔ)加，濃度為28.5第9節(jié) 滅菌與空氣凈化一、 滅菌原理：加熱使微生物本身蛋白質(zhì)在高溫下凝固變性（一） 無菌室1、 接種前，先把接種瓶皿，吸管等用75酒精滅菌，打開紫外燈消毒20-30min。2、 操作前必須先洗手，換上無菌衣帽和鞋子，戴上口罩，用75酒精擦雙手。3、 操作不得隨便講話，行動(dòng)要作到輕手輕腳。4、 接種要充分利用火焰滅菌，盡可能保持在焰口操作，動(dòng)作迅速，時(shí)間不宜過長(zhǎng)。5、 進(jìn)入無菌室前后，打開紫外燈消毒20-30min。6、 室內(nèi)無菌空氣檢查，每周一次，方法采取

21、在接種操作的同時(shí)打開平板10min，經(jīng)37無菌培養(yǎng)24h，菌落不超過2個(gè)。影響因素1） 溫度：開始溫度33-34，不超過35h，并超過od，12h以后 36-37為宜，28h后可提高到37-38。2） ph值：發(fā)酵前期控制ph=7.0-7.1，8h后提高到7.2-7.3，以保持一定的nh4+/ga比，放罐時(shí)ph=6.5-6.6，以利于提取。3） 通風(fēng)量和od值的控制：采用梯形控制通風(fēng)，兩頭小，中間大。4） 定容控制：開始時(shí)定容45-50，以便留出較大的流加糖室間，最后定容755） co2的控制6） 泡沫控制：加消泡劑進(jìn)行控制，加入量與時(shí)間以產(chǎn)生泡沫量為依據(jù)。7） 糖耗控制：谷氨酸發(fā)酵過程中前期

22、糖耗不宜過快，進(jìn)入產(chǎn)酸期后，其他因素控制能跟的上，轉(zhuǎn)化率達(dá)50以上，可加快它的糖耗速率。（二） 發(fā)酵罐滅菌（三） 種子罐滅菌三 空氣除菌1、 加熱滅菌2、介質(zhì)過濾除菌3、靜電除塵現(xiàn)介紹介質(zhì)過濾除菌第10節(jié) 工業(yè)發(fā)酵染菌防治一、 染菌的危害（一） 種子培養(yǎng)期染菌：染菌后將造成發(fā)酵罐染菌。（二） 發(fā)酵前期染菌：與生產(chǎn)菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)成分和養(yǎng)分，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物生成。（三） 發(fā)酵中期染菌：將嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的代謝，影響產(chǎn)物的生成（四） 發(fā)酵后期染菌：影響產(chǎn)量，產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量。二、 防治（一） 原因：1、培養(yǎng)基滅菌不徹底2、菌種在移接過程中受污染3、菌種在培養(yǎng)過程或保藏過程中受污染4、無菌空

23、氣帶菌5、培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底6、設(shè)備滲漏引起染菌以及防治7、操作問題。（二） 解決方法：1、種子培養(yǎng)期染菌：棄去，并對(duì)種子罐，管通進(jìn)行檢查和徹底滅菌。2、發(fā)酵前期染菌：應(yīng)迅速重新滅菌，補(bǔ)充必要的營(yíng)養(yǎng)成分，重新接種進(jìn)行發(fā)酵。3、發(fā)酵中期染菌：可加大風(fēng)量，加速產(chǎn)酸，降低ph值4、發(fā)酵后期染菌：提前放罐。 第11節(jié) 廢液和尾氣處理1、 廢氣因生產(chǎn)中使用的工藝過程中產(chǎn)生的hcl、h2s、nh3、hoho、h2so4等氣體通過使設(shè)備密閉，使用液體石蠟與空氣隔離等措施防止其逸出，對(duì)于泄露的少量廢氣通過機(jī)械排風(fēng)和風(fēng)筒高空排放。2、 廢液味精企業(yè)的廢水分為低，中，高三種濃度，其中谷氨酸母液屬高濃度有機(jī)廢水

24、是味精廠主要污染源，冷卻水是低濃度廢水，其它為濃度有機(jī)廢水。第三章 提取提取工藝選擇一. 目的谷氨酸酸是發(fā)酵的目的產(chǎn)物,但它溶解在發(fā)酵液當(dāng)中,在發(fā)酵液中有多種副產(chǎn)物,因此要想提取,必須采取適宜的工藝.二 提取方法論證提取谷氨酸方法;等電點(diǎn)法.離子交換法.鋅鹽法.鹽酸法.滲透膜分離法.溶劑提取法.1 等電點(diǎn)法將發(fā)酵液和硫酸調(diào)ph值到glu的等電點(diǎn),使其析出其收率可達(dá)50%-80%,一般有常溫等電法,低溫等電法及濃縮等電法.其特點(diǎn);工藝簡(jiǎn)單,操作方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,環(huán)境污染不大,利于三廢處理.2離子交換法根據(jù)谷氨酸與發(fā)酵液中其它同性離子的性質(zhì)不同,樹脂對(duì)這些離子的吸附能力的差別,采用不同樹脂進(jìn)行選擇性

25、吸附,再用洗脫劑洗脫以達(dá)到收縮的目的.其特點(diǎn):工藝操作難度大,需耐酸的設(shè)備,上柱不易控制,收率高.3鋅鹽法 谷氨酸與zn²+作用生成難溶于水的沉淀,酸性條件可溶解,ph值為2.4時(shí),谷氨酸溶解度最小,以晶體析出,鋅鹽法有兩條途徑:1是在發(fā)酵液中直接投鋅鹽,使生成谷氨酸鋅,再把谷氨酸鋅用鹽酸轉(zhuǎn)化成谷氨酸,即所謂一步鋅鹽法;二是等電提取后,以上清夜加入鋅.特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單,操作方法提取收率穩(wěn)定,但對(duì)環(huán)境不利.4鹽酸法谷氨酸在濃冷hcl中溶解度小,易生成晶體,可提純?cè)偌訅A中只至等電點(diǎn),使其析出特點(diǎn):此工藝收率高,但流程長(zhǎng)而復(fù)雜,堿酸耗量大,設(shè)備要求勞動(dòng)強(qiáng)度大.5滲透膜分離法根據(jù)滲透膜對(duì)各種離

26、子的選擇滲透性不同,將谷氨酸分離.如電析法,要求滲析液清,耗電多,且滲透膜質(zhì)量不穩(wěn)定.6溶劑抽提方法谷氨酸在有機(jī)劑中溶解度小,可在除菌的glu中加某種有機(jī)劑而提純glu但此法對(duì)有機(jī)劑的選擇和產(chǎn)品食用的安全性尚在研究中.三 提取方法選擇綜上所述聯(lián)系實(shí)際,現(xiàn)選用一次等電點(diǎn),離子交換,全母回流洗脫工藝.本工藝操作簡(jiǎn)單,設(shè)備要求不高.提取收率高,對(duì)環(huán)境污染小優(yōu)點(diǎn),所以 選擇此新工藝,產(chǎn)生廢水少,改變了以從沖工藝中產(chǎn)生大量廢水的弊端.2節(jié) 工藝流程及工藝控制 一. 工藝流程敘述二. 工藝控制1除菌體采用碟片式離心機(jī),處理量為每臺(tái)15m³/h,4臺(tái)一組,洗水量4m³/h,菌體分離濃度5

27、0%.2等電液離心后的發(fā)酵液打入等電罐中,先使用高流分調(diào)ph約為5.0后,緩慢調(diào)酸至3.0-3.2,維持穩(wěn)定,攪拌10h以上,靜止7-8h后放料3上柱母液用硫酸將上清液調(diào)到ph為1.5,準(zhǔn)備上柱.4上柱上柱量10m³/h,29.4 m³/h.5水洗用45-60水正洗樹脂可除去部分雜質(zhì)和升高樹脂溫度.6反沖用等電母液從下部反沖樹脂使樹脂稀疏.7洗脫劑配置洗脫劑使用液氨+水+后流分配制,調(diào)ph值約為11.512,洗脫時(shí)10m³/h,29.4 m³/h.8洗脫劑的處理前流:泵回到等電罐或上清液儲(chǔ)罐,以備下次重新上柱.高流:調(diào)phwei 1.5以供下次等電液調(diào)酸

28、使用.9上柱廢液的處理廢液泵到廢水處理廠,經(jīng)處理后可制氮肥.10離心機(jī)離心機(jī)處理量8-10m³/h,采用4臺(tái)并聯(lián)法,每次加glu體積20%的洗水,清洗麩酸. 第四章精制工藝工藝流程:1中和-2脫色除鐵-3 k-15炭柱脫色,4結(jié)晶濃縮,5干燥分離 工藝說明及論證從發(fā)酵液中提取到的谷氨酸,僅僅是味精生產(chǎn)中的半成品,谷氨酸與適量的堿進(jìn)行中和反應(yīng),生產(chǎn)谷氨酸鈉,其溶液經(jīng)過脫色,除鐵,除去部分雜質(zhì),最后經(jīng)過減壓,濃縮,結(jié)晶及分離,得到較純的 谷氨酸鈉的警惕,不僅酸味消失,而且有很強(qiáng)的鮮味,谷氨酸鈉的商業(yè)名是味精或味之素.1節(jié) 工藝論證一. 中和 glu+naoh gluna+h2o在glu的

29、中和操作中，先把谷氨酸加如入水中，成為飽和溶解液ph為3.2，然后加堿進(jìn)行中和，溶液的ph逐漸升高谷氨酸的電離平衡逐漸發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)絕大部分谷氨酸都變成ga的形式時(shí)，即為中和生成谷氨酸鈉的等電點(diǎn)。當(dāng)中和液ph超過7后，隨著ph的升高，溶液中g(shù)a離子逐漸變多，生成的谷氨酸二鈉也越多，但它是無鮮味的，因此避免此物質(zhì)的生成，同時(shí)中和液 ph值超過7后，還會(huì)促進(jìn)l-谷氨酸鈉變成dl-谷氨酸鈉的消旋反應(yīng) ，使的成品質(zhì)量下降。谷氨酸在常溫下溶解度很小，因此中和時(shí)先底水，加熱到65堿液加入在谷氨酸之后；如果先加堿后加谷氨酸，若中和溫度高會(huì)影響谷氨酸鈉的形成，故必須嚴(yán)格控制條件。二. 脫色，除堿味精中含鐵離子過

30、量，不符和食品規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，味精含鐵量高時(shí)，影響成品色澤，99%成品味精含鐵量控制在5ppm以下。生產(chǎn)原料原因，特別是設(shè)備腐蝕游離出較多的鐵離子，此外中和液中還含有錳，鋅等離子，一同除去。淀粉制糖，培養(yǎng)基滅菌，發(fā)酵液濃縮過程中產(chǎn)生色素，類黑素，帶入glu使中和液色澤較深，因此需脫色處理。硫化堿的加入要適量，不能過多或過少。一般可稍過量，加硫化堿的溫度要控制在50以下，因?yàn)槿芤涸谄峄蚋邷貢r(shí)有硫化氫氣體逸出，其密度比空氣大，是以引起嚴(yán)重中毒。除鐵檢測(cè)方法：a. 取加過量的硫化鈉的中和液滴加硫化鈉溶液，若無黑色沉淀說明鐵已除凈。b. 取加過量的硫化鈉的中和液滴加硫酸，若有黑色沉淀說明鐵已除凈。中和除鐵

31、液泵入板框過濾機(jī)，經(jīng)過濾除去雜質(zhì)及沉淀以達(dá)到除鐵的目的。三.k-15碳粒脫色經(jīng)過濾的濾液打入碳柱，進(jìn)行第二次脫色，活性炭具有很大的表面積，其吸附作用分為物理和化學(xué)兩種，活性炭表面和色素分子之間范德華引力為物理吸附作用。此種吸附特點(diǎn)速度快，吸附量與溫度成正比，吸附熱小，容易吸附，另一種化學(xué)吸附，吸附速度慢，其速度與溫度成正比，吸附熱大，吸附具有選擇性。每一次脫色用粉末狀活性炭，碳粒里裝顆粒碳作最后一次脫色。四 濃縮結(jié)晶結(jié)晶是提取的有效方法，只有同類分子或離子才能結(jié)合成晶體。由于水合作用，溶液中溶質(zhì)以一定晶形水合體析出，商品味精帶一個(gè)結(jié)晶水，溶液到晶體生成的過程中，形成飽和溶液，晶核形成，晶體形成

32、。結(jié)晶原理：固體物質(zhì)溶于溶液中達(dá)到飽和，就處于一個(gè)相平衡。結(jié)晶是一個(gè)固相形成過程。不僅包括物質(zhì)分子的凝結(jié)，而且包括這些分子有規(guī)律的排列成晶格，這種排列與分子表面化學(xué)鍵力有關(guān)，即要結(jié)晶就要有表面張力作功，當(dāng)溶液濃度達(dá)到一定飽和度時(shí)，使得溶質(zhì)能相互吸引自然聚在一起形成一種微細(xì)顆粒，即晶核，晶核表面吸附溶質(zhì)分子。本設(shè)計(jì)采用較先進(jìn)完善的真空結(jié)晶工藝，為了形成飽和溶液，蒸發(fā)部分溶劑，但為了防止谷氨酸鈉在高溫下形成焦谷氨酸鈉，使成品味精易吸潮，變質(zhì)。因此采用減壓真空濃縮法。濃縮時(shí)，真空度越高，料液沸點(diǎn)越低，不僅加快了濃縮速度，也使產(chǎn)品質(zhì)量提高。本設(shè)計(jì)采用晶種起晶法這種起晶法可以控制晶體數(shù)目和大小。而且溶液

33、受晶種刺激后，晶核可以提早形成，所需過飽和度較自然起晶的過飽和度低。作為晶種投入溶質(zhì)不會(huì)被溶解，也不會(huì)產(chǎn)生刺激起晶，全部作為晶核而不產(chǎn)生新晶核，從而達(dá)到控制晶體數(shù)量的目的。五 干燥分離本設(shè)計(jì)采用三足式離心機(jī)，進(jìn)行味精分離，可以以味精的大小控制分離時(shí)間和含水量采用震動(dòng)床，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)連續(xù)化，效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且產(chǎn)品不易破碎，光澤度好，適用于大量結(jié)晶干燥，使用硫化床干燥可以控制溫度不超過80為宜。粗頭大片，8目粉碎，制晶種或打粉摻入80%味精8-12目 作晶種 粉碎成12-30目12-30目 成品 99%msg30目以上 作為晶種或用結(jié)晶鍋重新結(jié)晶生產(chǎn)工藝采用直接混合，加食鹽得80%msg2節(jié)

34、.工藝控制一. 中和1.ph的控制操作中，先將glu加到升溫至65的底水中，成為飽和溶液，酸度接近3.2，溶液中的谷氨酸大部分以glu的形式存在，加堿中和，隨著堿的不斷加入，溶液的ph升高，電離平衡移動(dòng)glu減少，glu¯逐漸增加，全部成為上述離子時(shí)，即為中和生成谷氨酸鈉的等電點(diǎn)。若ph超過7，glu¯逐漸增多，即ph越高，生成谷氨酸鈉越多，而谷氨酸鈉有很強(qiáng)的鮮味，谷氨酸二鈉卻沒有，此時(shí)ph超過7后，還會(huì)促進(jìn)消旋反應(yīng)的發(fā)生，l-gluna向dl-gluna轉(zhuǎn)變，若ph低于7，則溶液中的glu¯+離子百分率高，造成glu溶液不徹底，影響精制收率，還造成過濾困難，使后

35、面操作不易進(jìn)行。所以ph的控制在中和中很重要。2中和的速度中和的速度不應(yīng)太快，要緩慢進(jìn)行。用碳酸鈉中和會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，若中和太快，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，可能會(huì)導(dǎo)致料液外逸，造成損失。而且加堿過快，導(dǎo)致局部ph過高，發(fā)生消旋反應(yīng)，影響收率和產(chǎn)品質(zhì)量。3中和溫度中和溫度應(yīng)控制在70以下溫度高時(shí)，除會(huì)發(fā)生消旋反應(yīng)外，谷氨酸還會(huì)脫水發(fā)生環(huán)化，生成焦谷氨酸，對(duì)收率和品質(zhì)極為不利。環(huán)化反應(yīng)如下：4中和加水中和過程加水過多，中和液濃度低，給結(jié)晶帶來困難。加水不足，濃度太高，黏度增加，脫色效果差，過濾困難，故一般控制在中和液濃度21-23ºbe¹，且最好菜鹽式鹽較少的水。二脫色1粉碳脫色控制操作

36、：溫度在一定范圍內(nèi)，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，溶液黏度降低，有利于吸附，當(dāng)溫度高時(shí)分子運(yùn)動(dòng)加劇，反而使解析色素速度增大，綜合溫度對(duì)吸附解吸的影響，一般控制在65左右。ph值ph對(duì)脫色效果影響很大，ph在4.5-5.0脫色效果較好，但在此ph范圍內(nèi)溶液尚有40%的谷氨酸來生成谷氨酸鈉，glu溶解不完全，既影響收率又影響質(zhì)量，生產(chǎn)上一般控制在ph6.6-6.8，當(dāng)控制在6.0-6.2時(shí)，脫色較好，但脫色后需加堿調(diào)ph值。時(shí)間色素分子向活性炭表面擴(kuò)散及吸附均需一定量時(shí)間，只有充分接觸，才能充分發(fā)揮脫色效力。但達(dá)一定時(shí)間后，隨時(shí)間延長(zhǎng)脫色并不增加。那樣就影響了設(shè)備的利用率，生產(chǎn)中控制加碳后攪拌30分鐘達(dá)

37、脫色飽和。2顆粒碳脫色進(jìn)料速度碳的吸附量與進(jìn)料速度密切相關(guān)，顆粒碳吸附色素需一定時(shí)間，流量大，物料停留時(shí)間短。吸附效果差，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為進(jìn)料為碳體積的2-3倍，效果好，速度2-3m³料/ m³碳.h上柱液質(zhì)量對(duì)碳柱影響若透光率低，色素雜質(zhì)多，碳交換量顯著下降，因此一般先粉碳脫色除去大部分雜質(zhì)，透光率達(dá)60%以上再上柱。顆粒碳再生用氫氧化鈉水溶液作洗脫劑解吸吸附的色素，用鹽酸解析鐵離子作再生劑。洗脫劑和再生劑濃度低時(shí)，效果增加不明顯，造成浪費(fèi)。由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可采用3% naoh和hcl溶液再生較為理想。溫度溫度適當(dāng)提高，有利于攪拌，有利于脫色，過高，吸附效果反而下降，同時(shí)顆粒碳易粉碎

38、，若溫度太低，黏度大，影響流速，同時(shí)易結(jié)柱，生產(chǎn)一般控制在40-50ph值同粉狀碳，控制在6.0-6.8三真空濃縮結(jié)晶1濃縮：選用真空度200-250mhg，溫度70.2結(jié)晶：結(jié)晶原理：谷氨酸鈉在不同溫度下水中的溶解度可按經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：scl=35.30+0.098t+0.0012t²scl-gluna g/100g 溶液t-溫度含結(jié)晶水的可按下式：sc=39.18+0.109t+0.0013 t²sc-msgg/100g溶液 t-溫度可用飽和曲線表示由實(shí)驗(yàn)得關(guān)系圖可分為三個(gè)區(qū)但關(guān)系不明顯結(jié)晶與影響結(jié)晶的因素a結(jié)晶過程包括形成飽和溶液，晶核形成（本設(shè)計(jì)采用加晶種）和晶體成長(zhǎng)三

39、階段。晶核形成有三種方法：自然起晶法，刺激起晶法，晶種起晶法b影響結(jié)晶速度的因素：過飽和度，液膜厚度，溶液黏度，溶液濃度，溫度，真空度；稠度，晶種質(zhì)量結(jié)晶工藝條件控制投入結(jié)晶罐內(nèi)一定量脫色液進(jìn)行濃縮，達(dá)到濃度后，加入晶種。結(jié)晶過程不斷補(bǔ)充物料，控制適宜的過飽和度，盡量避免假晶。當(dāng)出現(xiàn)假晶時(shí)加溫水殺晶。真空度200mmhg溫度60-70，底料55-65%，取3m²（60%），濃縮液濃度 29.5-30.5ºbe¹，時(shí)間 2-4h.投種溫度 65-70.投種后整晶，蒸汽操作壓力 0.25-0.35mpa。補(bǔ)料：應(yīng)使蒸發(fā)速度，結(jié)晶速度協(xié)調(diào)一致，使?jié)舛瓤刂圃诮榉€(wěn)區(qū)。放罐濃

40、度：放罐前用結(jié)晶水調(diào)整29.5-30.5ºbe¹，成品得率50%第五章 空氣凈化系統(tǒng)glu發(fā)酵液態(tài)深層好氣性發(fā)酵,產(chǎn)生菌是好氧性微生物,在培養(yǎng)過程中需要大量無菌壓縮空氣,一般工業(yè)生產(chǎn)以大氣中空氣作氧源,但空氣中喊有多種微生物及灰塵,泥土等,在適宜條件下,其中的雜菌也會(huì)大量繁殖,消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物,影響發(fā)酵正常進(jìn)行,因此凈化是一相當(dāng)重要的環(huán)節(jié).一般考慮以下幾條:1減少進(jìn)口空氣雜菌數(shù)目:采風(fēng)口應(yīng)設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)上方;空壓站與發(fā)酵車間盡可能遠(yuǎn)些,防止染菌,同時(shí)原理提取車間; 采用進(jìn)空壓機(jī)前粗過濾手段; 采風(fēng)口位置一般高于30m2設(shè)計(jì)安裝除菌效果交好的過濾器3保證過濾介質(zhì)

41、在干燥情況下過濾4合理設(shè)計(jì)空氣過濾系統(tǒng)流程第三部分 全廠物料衡算一 物料衡算物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而建立起來的。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料重量等于離開該系統(tǒng)的全部物料重量，即f = d + w式中 f進(jìn)入系統(tǒng)物料量（kg）d離開系統(tǒng)的物料（kg）w損失的物料量生產(chǎn)過程中總物料衡算（一） 生產(chǎn)能力年產(chǎn)6萬噸msg，99%的msg占80%，80%的msg占20%，工作日為320天1折合100%的味精6000080%99%+6000020%80%=57120t/年2日產(chǎn)商品msg60000320=187.5t/d 其中99%的msg187.580%=150t/d80%的msg187.520%=

42、37.5t/d 3日產(chǎn)100%的msg： 57120/320=178.5t/d（二） 總物料衡算1. 1000kg純淀粉理論上產(chǎn)100%的msg的量：淀粉111%葡萄糖81.7%谷氨酸127.2%msg（理論值）1000111%81.7%127.2%=1153.5kg2. 1000kg純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%的msg參數(shù)確定：糖酸轉(zhuǎn)化率：58%；粉糖轉(zhuǎn)化率：98%；提取收率；95%；精制收率：95.5%；10001.1198%58%95%127.2%95.5%=728.10kg3. 1000kg工業(yè)淀粉（含量84%的玉米淀粉）產(chǎn)100%的msg：728.1084%=616.60kg4. 淀粉單耗1

43、000kg100%的msg實(shí)際消耗純淀粉量1000/728.10=1.395t1000kg100%的msg實(shí)際消耗工業(yè)淀粉量1000/616.60=1.622t1000kg100%的msg理論上消耗純淀粉的量1000/115305=0.8669t1000kg100%的msg理論上消耗工業(yè)淀粉量0.8669/0.84=1.032t5.總收率 728.10/1153.5100%=63.12%6淀粉利用率 1.0321.622100%=63.12%7.生產(chǎn)過程中總損失： 100%-63.12%=36.88%8.原料及中間品計(jì)算淀粉用量 日產(chǎn)量 178.5t/d1.622=289.53t/d糖化液量a

44、：純糖量：289.5384%1.1198%=264.56t/db：折算成28.5%的糖液 264.56/28.5%=928.28t/d發(fā)酵液量a純glu量：264.5658%=153.44t/db折算成90%的glu量：153.44/10.5%=1461.38m³c28.5%的糖液的相對(duì)密度：查附表41 p=1.108提取giu量a純glu量：153.4495%=145.77t/db折算成90%的glu的量：145.77/90%=161.96t/dglu費(fèi)母液量（153.44-145.77）0.2%=3835m³/d總物料衡算結(jié)果，原料/項(xiàng)目淀粉質(zhì)原料（玉米淀粉）生產(chǎn)兩萬噸

45、100%msg（t）t/d工業(yè)原料（t）9.26104289.53糖液（28.5%）（t）2.97105928.28glu（90%）（t）5.18104161.96msg（100%）（t）5.71105178.50排出含0.2%glu廢液m1.231063835.06二. 制糖工序的物料衡算1淀粉漿量及加水量淀粉乳濃度為17ºbe¹，由附表3可得其干基淀粉濃度為30.209%，則1000kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉乳：100084%/30.209%=2780.63kg設(shè)淀粉與水比為x則 100（1+x）=2780.63kg x=1.78即淀粉加水比例為1：1.78 加水量為2780.

46、63-1000=1780.63kg2加酶量（1） 選高溫-淀粉酶，活力20000u/g 用量為12u/g干淀粉100084%100012/20000=504g中溫液化酶：活力4000u/g ，用量1.25u/g干淀粉100084%10001.25/4000=262.5g2）糖化酶，活力100000u/g用量115u/g干淀粉100084%1000115/100000=966g3糖化液產(chǎn)量 100084%1.1198%/28.5%=3206.15kg28.5%的糖液的相對(duì)密度為1.108，糖液體積為：3206.15/1.108=2893.64l4.生產(chǎn)過程中進(jìn)入的蒸汽和洗水量3206.15-27

47、08.63-（504+262.5+966）10¯³-2.1-1.6+14.4770%=430.22kg5.氯化鈣的用量：100084%0.25%=2.1kg6純堿用量：按1.6kg/1t純糖計(jì)7加珍珠巖量：為糖液的0.15%，2893.640.15%=4.34kg8濾渣產(chǎn)量：含水70%的廢珍珠巖，4.34/1-0.7=14.47kg制糖工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目物料比例（kg）日投料量（kg）項(xiàng)目物料比例（kg）日產(chǎn)料量（kg）工業(yè)淀粉1000289530糖液3206.15928276.6配料水1780.63515545.8濾渣14.474189.5糖化酶0.9

48、66279.69液化酶0.7665221.9氯化鈣2.1608.01珍珠巖4.341256.6洗水和蒸汽434.56125818累計(jì)3223.36933260.15累計(jì)3220.62932466.1三.發(fā)酵工序和連續(xù)滅菌的物料衡算1. 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量1000kg工業(yè)淀粉中，用于種子生長(zhǎng)的為14.5kg，那么用于發(fā)酵產(chǎn)酸的工業(yè)淀粉：1000*1000/（1000+14.5）=985.71kg則其利用率為98.571%，可理解為其所選用淀粉為來發(fā)酵產(chǎn)酸的部分放罐時(shí)發(fā)酵液量1000*84%*1.11*98%*58%/10.5%=5048.34l發(fā)酵液含glu為10.5%的相對(duì)密度p=1.067kg/

49、l質(zhì)量為5048.34*1.067=5416.87kg發(fā)酵過程中從排風(fēng)中帶走的水分進(jìn)風(fēng)25，相對(duì)濕度=70%，水蒸氣分壓18mmhg，排風(fēng)32，相對(duì)濕度=100%，水蒸氣分壓27mmhg，進(jìn)罐空氣的壓力為1.5大氣壓（表壓0，排器0.5大氣壓（表壓），出進(jìn)空氣的濕含量差 x出 x進(jìn) =0.622*27*100%/（1.5*760-27*100%）-0.622*18*70%/（2.5*760-18*70%）=0.01094kg水/kg干空氣通風(fēng)比 1：0.2，帶走水量 ： 4975.26*0.2*60*36*1.157*0.001*0.01094=27.60kg2設(shè)1000kg玉米淀粉能得到最終

50、發(fā)酵液的體積為v升，其中設(shè)處糖v 升，流加糖 v升產(chǎn)酸為10.5%，糖酸轉(zhuǎn)化率為58%最終糖液濃度：10.5%/58%=18.10% 1000kg玉米淀粉制成純糖為：1000*84%*1.11*98%=913.74kg轉(zhuǎn)化成28.5%的糖液質(zhì)量：913.75/28.5%=3206.15kg18.10%*v=913.75 v=5048.3418.10%的糖液密度p=1.073kg/l m=5048.34*1.073=5416.87kg甘蔗糖蜜：0.3% v 液氨：5048.34*2.8%=141.35kg純生物素：0.00001% v 液氨容重為0.62kg/l無機(jī)鹽：0.2% v 141035

51、/0.62=227.96l接種量：10% v 消泡劑：0.05%v放罐殘留及其他損失為0.9%v 即： 14.5% v+28.5%/1.12 v=913.751.058 v +1.108 v+0.05%v+2.8%v-0.9%v-27.21=5416.87以上兩式聯(lián)立可解得 v=3204.68l v=1764.25l 即初糖 3204.68*14.5%=464.68kg 流加糖 1764.52*28.5%/1.12=449.07 kg14.5%的糖液質(zhì)量：464.68/14.5%*1.058=3390.56 kg449.07/28.5%*1.108*1.12=1955.36 kg3加水量（1）

52、 底料中加入31%的糖為 （913.75-1764.52*28.5%/1.12）/31%=1499.17l1499017*1.1166=1673.97（2） 加水量（包括滅菌蒸汽） 3204.68*1.058-3204.68*（0.3%+10%+0.2%+0.00001%）-1673.97=1379.77kg（3） 實(shí)際加水量：v+0.12 v=3214.68 v=2861.32l2861.32*0.12=343.36l 即343.364種子耗量，接種量10% 水解糖2.5%計(jì) 3204.68*10%*2.5=8.01kg 需31%的糖液： 8.01/31%=25.84kg玉米漿：1.2% 3

53、204.68*10%*1.2%=3.85kg 磷酸氫二鉀：0.15%計(jì) 3204.68*10%*0.15%=0.4807kg硫酸鎂 0.05%計(jì) 3204.68*10%*0.05%=0.1602 kg尿素 0.35%計(jì) 3204.68*10%*0.35%=1.1216 kg所需水量 種子液 p=1.01計(jì) 3204.68*10%*1.01-28.85-3.85-0.4807-0.1602-1.1216=289.21kg連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉匹配物料（kg）t/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉匹配物料（kg）t/d發(fā)酵過程28.5%糖液3206.15928.28發(fā)酵液

54、5416.871568.3液氨141.3540.93帶走水量27.607.99消泡劑2.520.7296濾渣及其他損失45.43513.15甘蔗糖蜜9.6142.784無機(jī)鹽6.4091.856純生物素0.00329.25*104加水量（包括滅菌蒸汽）1379.77399.5實(shí)際加水量343.3699.4種子培養(yǎng)玉米漿3.851.115接種量10% v320.46892.79磷酸氫二鉀0.48070.139硫酸鎂0.16020.0464尿素1.12160.3247所需水量289.2183.73需31%黏液25.857.48四 提取車間物料衡算 現(xiàn)以一天為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算（一） 除菌體1. 發(fā)酵液526.845t/d或491m/d，其中g(shù)lu含量10.5%，含菌體量8%2除菌體 現(xiàn)采用碟式離心機(jī)，4臺(tái)一組，處理量15 m/h，洗水量4 m/h，菌體分離濃度50%（1） 除菌體過程所需洗水量：419/15*4=130.93 m/d（2） 菌體含水量和菌體總體積：419*8%/50%=78.56