年产3万吨味精工厂发酵车间设计

论文总字数：12954字

摘 要

：味精主要成分是谷氨酸钠，是一种调味料。本次设计是为了了解味精的生产方法和流程，以便选择合适的设备进行发酵生产。整个设计包括三个部分，首先是味精的生产流程，然后进行的是发酵设备的设计和选型的计算，最后进行的是发酵车间的布置，制作工艺流程图和平面布置图。

关键词：谷氨酸发酵，物料衡算，设备选型，车间设计

Abstract: MSG is mainly composed of sodium glutamate, which is a seasoning. This design is to understand the production method and process of monosodium glutamate, so as to select the appropriate equipment for fermentation production. The whole design consists of three parts. The first part is the production process of monosodium glutamate, the second part is the design and selection of fermentation equipment, and the last part is the layout of fermentation workshop, making process flow chart and plane layout.

Keywords:glutamate fermentation,material balance,equipment selection,workshop design

目 录

1.引言 5

2.味精的生产流程 5

2.1 味精发酵生产的流程图 5

2.2 原材料的预处理和制备淀粉水解糖 5

2.2.1 原材料的预处理 5

2.2.2 淀粉水解糖的制备 5

2.3 种子的扩大培养以及谷氨酸发酵 5

2.3.1 种子扩大培养 5

2.3.2 谷氨酸发酵 6

2.4 谷氨酸的提取和分离 6

2.5 谷氨酸制取味精及味精成品加工 6

3.发酵罐及种子罐的设计与型号的选择 6

3.1 物料衡算 6

3.1.1 生产的数据要求 6

3.1.2 谷氨酸的物料衡算 7

3.1.3 味精发酵生产的物料衡算结果 9

3.2 生产过程中设备的设计与型号选择 9

3.2.1 发酵罐的设计与选型 9

3.2.2 种子罐的设计与选型 18

3.2.3 空气分过滤器 24

3.2.4 味精厂生产发酵设备的选择 26

结 论 27

参 考 文 献 28

致 谢 29

1.引言

味精如今已经成为了我们日常生活的一部分，它又称为谷氨酸钠，是一种氨基酸产品，也是我国新型发酵工业中重要的一环。目前我国的味精产量已经处于世界第一位。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂^［1］。味精生产的过程较为复杂，操作参数要求十分严格，并且全世界的生产规模都在不断扩大，本设计主要介绍味精工厂发酵车间设计。谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业^［2］。味精生产如今是发酵工业生产中重要的一部分，是人们改善饮食结构、提高生活水平的重要物质之一。

2.味精的生产流程

2.1 味精发酵生产的流程图

总工艺流程图见附录1。

2.2 原材料的预处理和制备淀粉水解糖

2.2.1 原材料的预处理

原材料在进行微生物发酵之前，需要一定的预处理，这样才能有利于产品质量的提高和发酵过程的正常进行。

2.2.2 淀粉水解糖的制备

我国目前主要采用发酵法生产味精，一般是以淀粉为原材料，制备淀粉水解糖的过程也叫作糖化。因为现在生产上采用的氨基酸生产菌种不能直接产生淀粉，所以以淀粉为原材料时，必须要将其水解成葡萄糖才能进行微生物发酵，现在普遍用的是酶解法。

2.3 种子的扩大培养以及谷氨酸发酵

2.3.1 种子扩大培养

氨基酸菌种要进行种子扩大培养后才能发酵，扩大培养的一般过程是将氨基酸生产菌种斜面种子活化后，然后经过一级二级逐级培养后，发酵获得足够多优质量的种子。

2.3.2 谷氨酸发酵

谷氨酸发酵是发酵工程中重要的一环，发酵前要做好一定的准备，配置好培养基等，发酵过程中温度和pH的调节至关重要，影响着谷氨酸的发酵周期和和合成量，因此必须要为发酵过程提供合适的生长环境。

2.4 谷氨酸的提取和分离

由于谷氨酸的具有两性性质，在等电点下溶解度最低，所以提取一般采用等电点—离子交换法，提取过程中要想最大限度的获取更多的氨基酸，一定要严格控制好pH，要求严格、难度较大。除了等电法提取谷氨酸外，还有一些机械分离法、加热沉淀法以及超滤法。

2.5 谷氨酸制取味精及味精成品加工

由于谷氨酸和谷氨酸二钠都没有鲜味，所以我们要尽可能的控制好pH，得到谷氨酸单钠结晶。一般谷氨酸单钠要经过初提纯，然后经过一系列的加工和包装，最终形成成品味精。

谷氨酸钠溶液要经过脱色和离子交换柱，除去溶液中不必要的钙离子和镁离子等，就可以得到较高浓度的谷氨酸钠溶液。然后将谷氨酸溶液进行蒸发结晶，当晶体达到一定浓度时，分离出味精，最后进行干燥处理。

3.发酵罐及种子罐的设计与型号的选择

3.1 物料衡算

3.1.1 生产的数据要求

（1）根据《发酵工厂工艺设计概论》，见表1

表1 生产的数据要求

指标名称	单位	指标数
生产规模	t/a	30000（味精）
生产方法	中糖发酵，一次等电点提取
年生产天数	d/a	300
产品日产量	t/a	100
产品质量	纯度%	99
倒灌率	%	0.5
发酵周期	h	45
发酵初糖	kg/m3	150
淀粉糖转化率	%	98
糖酸转化率	%	50
麸酸谷氨酸含量	%	90
谷氨酸提取率	%	90
味精对谷氨酸产率	%	120

培养基接种量：4%

原材料淀粉含量指标：80%

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