南阳理工学院本科生毕业设计
学院（系）：生物与化学工程学院
专业：生物工程
学生： ****
指导教师：李慧星（讲师）
完成日期 2009 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计
年产50000吨柠檬酸发酵车间设计
Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000
tons annual output
总计：毕业设计（论文）38页
表格： 7 个
插图： 3 幅
南阳理工学院本科毕业设计
年产50000吨柠檬酸发酵车间设计
Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000
tons annual output
学院（系）：生物与化学工程学院
专业：生物工程
学生姓名： ****
学号：****
指导教师（职称）：李慧星（讲师）
评阅教师：
完成日期： 2010年2月~6月
南阳理工学院
Nanyang Institute of Technology
年产50000吨柠檬酸发酵车间设计
生物工程专业田彬
[摘要]本设计采用玉米原料发酵,只需将玉米磨粉,加水调浆,直接加入少量α－淀粉酶液化后,灭菌、冷却,即可接种发酵。制备柠檬酸一般采用晒干的玉米作为原料。玉米含水13%、淀粉70%左右、蛋白质6%左右。玉米原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。玉米原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐,选用的黑曲霉C0527对这些成分不敏感,故不必对原料做任何预处理。本设计采用好气液体深层发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。这两种方法都是国内比较流行的生产方法，有着大量的实际经验，易于操作，风险小。通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出年产50000吨柠檬酸发酵车间采用20个200m3发酵罐和7个30m3种子罐等。并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图.完成了年产50000吨柠檬酸发酵车间的设计。工艺设计结果为柠檬酸的生产提供一定参考。
[关键词]玉米深层好氧发酵黑曲霉柠檬酸设备设计及选型
Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000
tons annual output
Bio-engineering Major Tianbin
Abstract The design of raw materials used corn fermentation, simply corn mills, water-paste, adding a small amount of direct α-amylase liquefaction, sterilization, cooling, fermentation can be vaccinated. Preparation of citric acid normally used as raw materials dried corn. Corn moisture content of 13%, about 70 percent of starch, protein about 6 per cent. Corn raw materials in the protein can be used as source of nitrogen for cell growth. Corn raw materials containing iron, magnesium, potassium, calcium of inorganic salt, optional black Aspergillus niger C0527 is not sensitive to these ingredients, it need not do any pretreatment of the raw materials. The design of a good gas liquids deep fermentation, dry calcium citrate extraction technology production, moreover introduced the citric acid ferments in technical process and fermentative process each control main point. The two methods are more popular domestic production methods, has a great deal of practical experience, easy to operate, the risk small. Through process design, process cross operator, equipment selection and facility layout design to the annual output of 50,000 tons of citric acid fermentation plant by 11 fermenters with 550m3and 4 seeds cans with 55m3. And factory floor layout based on the principles of biological engineering, the reasonable layout of the fermentation plant, rendering the process flow diagram and plant layout. Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual output. Process design for the citric acid production results provide some reference.
Key words:Corn Deep-seated aerobic fermentation Aspergillus niger Citric acid Equipment Design and Selection
目录
1．前言
1柠檬酸的介绍
1.1.1柠檬酸的性质
柠檬酸(Citric Acid)，学名2-羟基丙烷三羧酸，分子式C6H8O7。为无色透明斜方晶系晶体粒，或白色结晶性粉末。无臭，有很强的酸味，味阈值为0.0025%。在温暖的空气中渐渐风化在潮湿空气中微有潮解性。柠檬酸易溶于水，能溶于乙醇，而不溶于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸。商品柠檬酸有二种形式：一种是一水物，是由低温（≤36.6℃）水溶液中结晶析出，经分离、干燥后的产物，含结晶水量为8.58%，熔点70～75℃，相对密度d204=1.542。在20℃下100克水中可溶解一水柠檬酸147克。在干燥空气中久置，晶格中的结晶水逸出而风化。另一种是无水物，是由较高温度（>36.6℃）水溶液中结晶析出的。一水柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为（36.6±0.15）℃，无水柠檬酸的熔点153℃、相对密度d204=1.6650。[1]
1.1.2柠檬酸的发酵机理
1 黑曲霉的柠檬酸生物合成途径
已知生长在葡萄糖培养基上的黑曲霉存在着糖酵解途径(EMP)、磷酸戊糖途径(HMP)、三羧酸(TCA)循环和乙醛酸循环的酶系。经过多年研究，现在普遍认为，黑曲霉利用糖类产生柠檬酸的生物合成途径是：葡萄糖经EMP或HMP降解，形成丙酮酸；丙酮酸一方向氧化脱羧生成乙酰COA、另一力面经CO2固定羧化成草酰乙酸：然后草酰乙酸与乙酰COA缩合生成柠檬酸(图1-1)。
图1—1柠檬酸的生物合成途径
1-丙酮酸脱氢酶； 2-柠檬酸合成酶； 3-乌头酸水合酶； 4-异柠檬酸脱氢酶； 5-α-酮戊二酸脱氢酶； 6-琥珀酸脱氢酶 7-富马酸酶； 8-苹果酸脱氢酶 9-丙酮酸羧化酶； 10-磷酸烯醇丙酮酸羧激酶
也即是：
图1-2 柠檬酸合成途径
2 由淀粉或糖类发酵转化为柠檬酸是一个非常复杂的过程。虽然详细的柠檬酸生物合成及三羧酸(TCA)循环[2][3]的调控机制尚不十分清楚，然而在1981 年Rohr 及Kubick 曾就前人的研究成果及其本身的研究，对黑曲霉发酵生产柠檬酸的调控，包括糖酵解（EMP ）及TCA 循环作了解释[4]。
三羧酸循环又称柠檬酸循环，因在循环反应过程中有柠檬酸等三梭酸而得名，也称克雷布斯循环（Krebs Cycle ）。即葡萄糖酵解成为丙酮酸，由丙酮酸氧化脱羧生成活
葡萄糖
丙酮酸
乙酰-COA
草酰乙酸
柠檬酸
EMP 途径
氧化脱羧
羧化
性乙酸或称乙酞辅酶A 和羧化生成草酞乙酸。活性乙酸与草酞乙酸缩合成柠檬酸。1.1.3柠檬酸的主要用途
柠檬酸是当今利用微生物生产的一种极为重要的有机酸，广泛应用于食品、饮料、医药、工、冶金等领域。柠檬酸的用途主要分为食品工业、医药工业和化学工业三个方面。
1、在食品工业上的应用：柠檬酸具有令人愉快的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，此被称为第一食用酸味剂，被广泛用于饮料、果酱、果冻、酿造酒、冰激凌和人造奶油、制品、罐头制品、豆制品及烟草中。
2、在医药工业上的应用：医药上广泛用到柠檬酸及其盐类。柠檬酸盐用于补充相应元素，具有溶解度高，生理宽容性大，酸根直接被吸收代谢而无羁留等优点。柠檬酸糖浆、柠酸铁铵、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铜、柠檬酸镁被广泛应用于临床。
3、在建筑工业中，可做混凝土缓凝剂，提高工程抗拉、抗压、抗冻性能，防治龟裂。
4、在化妆品业中，可做抗氧剂和发泡剂。
5、在油田工业方面，柠檬酸铝是一种新型油田化学品，用作水溶性聚合物的交联剂。国外在压裂、堵水、剖面调整等采油工艺中已广泛使用，提高了采油率。
6、在化学工业上的应用：柠檬酸及其盐类在工业上的应用发展得最快。柠檬酸被广泛用缓冲剂、催化剂、激活剂、增塑剂、螯合剂、清洗剂、吸附剂、稳定剂、消泡剂等。其中洗涤剂方面的应用增长最大。柠檬酸钠盐的螯合作用很有特异性，可以替代三聚磷酸钠，为绿色环保的无磷洗衣粉的原料。
在国际市场上（以1999年欧洲市场为例），柠檬酸用作食品添加剂（主要是饮料）占62%，作洗涤剂的助剂为12%，用于医药和化妆品占11%，其它工业方面的应用占15%。美国柠酸的用量是世界上最大的，年需求量约为25万吨，最大的消费领域是饮料，占45%，加上它食品共占70%，洗涤剂行业消费占20%，还有10%用于化工和医药。在美国，用于食品饮料的柠檬酸大部分从欧洲和日本进口，而用于洗涤剂的柠檬酸大部分是从中国进口的。本是我国第二大柠檬酸出口国，每年从中国进口2万吨左右柠檬酸，目前年消费增长率为34%，消费分布为：食品行业2.1万吨，洗涤剂业1.2万吨，医药业2000吨，其它方面为3000吨。[5]
国内柠檬酸主要用于饮料和食品行业。但由于人们饮食习惯，以及市场开发不够等原因，求增长缓慢，年需求量增长仅1%左右。近年来，随着我国环保工作的加强，磷污染引起的境问题日益受到人们的关注，许多地区已禁止使用含磷洗衣粉，使得柠檬酸在洗涤剂行业有了一席之地，但我国柠檬酸人均消费量与发达国家比还有相当差距。随着快速增加的产和缓慢增长的国内需求差距的加大，造成柠檬酸产量严重供大于求，必须依赖出口解决这矛盾。
1.2柠檬酸工业的历史和国内外产业现状
1.2.1柠檬酸工业的历史
自然界中许多微生物能向体外分泌或在环境中积累柠檬酸。但在工业领域中最有竞争力的微生物是黑曲霉。柠檬酸是由瑞典化学家scheere于1784年从柠檬酸果汁中提取制成，并获得结晶。1891年德国微生物学家Wehmer发现青霉菌能生产柠檬酸，其中以黑曲霉产酸最高。1892年，Wehmer从腐败的柑橘上分离出一种产柠檬酸的菌，即橘青霉(Penicillium citrinum)。1897年，他又发现淡黄青霉(P.liteum)和梨型发霉(Mucor piribormis)也有产酸能力[6]。1913年Zahorski首先利用黑曲霉生产柠檬酸。1917年Currie初步奠定了发酵法生产柠檬酸的科学基础。[7]
柠檬酸作为一种重要的有机酸，自1923年美国辉瑞(Pfizer)公司建立了第一个以黑曲霉浅发酵法生产柠檬酸的工厂以来，由于菌种选育和生产工艺的不断改进，生产率不断提高。1952年美国Miles实验室采用较为先进的深层发酵工艺实现了工业化大生产，从此柠檬酸的量逐年增加。近年来美国迈尔斯公司采用玉米淀粉为原料，经双曲法水解淀粉为液体葡萄糖进行浓酸深层发酵，发酵液中产酸浓度达22％一23％。最近几年由于许多国家对环保的重视，限制使用含磷洗涤剂，使其应用领域进步拓宽，需求量不断增加。2002年，世界柠檬酸消费量（不含中国）已升至近百万吨，年增率约5%。
1.2.2世界柠檬酸产业现状
目前，全球柠檬酸的总生产能力接近120万吨/年，中国占50%，世界总需求量为105～110万吨/年，呈供大于求的状况，过剩的生产能力主要在中国。消费以欧美为最大的市场，市场合计消费量占全球总消费量的70%。
近几年，国外的柠檬酸生产企业通过兼并、新建又增加了新的生产能力。1998年TATE L YLE公司收购了拜耳的子公司HAARMANN REIMER的拉丁美洲和美国俄亥俄州代顿的年产量为60kt的柠檬酸工厂，市场份额增加到了17%。位于奥地利的JUNGBUNZLAUER公司在加拿大安大略湖建立了新工厂以扩大它在北美的市场。2000年6月，该公司与加拿大的CASCO公司签定了长期供应协议，即JUNGBUNZLAUER公司加工CASCO提供的发酵原料来生产柠檬酸，并于2002年初投产。CARGILL公司在巴西乌贝兰迪亚的玉米湿磨厂附近投资建设一家生产工厂。2000年日本三菱株式会社和昭和化工株式会社共同投资在泰国北部建成了年产8000吨精品柠檬酸的工厂，以生产木薯淀粉的副产物木薯渣固体浅盘发酵生产柠檬酸。瑞士ROCHE化学公司和无锡中亚化学公司在无锡合资建立了ROCHE中亚公司，40kt/年柠檬酸的生产线已投入生产，产品将出口到世界各地。以色列Gadot生化公司（GBI）和
土耳其Alarko公司，在土耳其投资新建了一家柠檬酸厂，生产能力为25kt，并于2003年第二季度投产。
1.2.3我国柠檬酸产业现状
我国自1969年开创了具有中国特色的柠檬酸发酵工业以来，柠檬酸生产技术已取得了长足的进歩，尤其是经过几代人的不懈努力，选育出了具有底物粗放（原料无需预处理）、较强的适应性（能采用山芋干、玉米、木薯、大米等多种淀粉质原料进行发酵）、遗传性能稳定、产酸纯度高等优良特性的菌种。将我国的1997～2003年柠檬酸生产产量及出口数量进行对比。如下表1.2.3：
表1.2.3 1997～2003年6月我国柠檬酸生产、出口情况
年份产量(kt) 同比增长(±%) 出口量(kt) 同比增长(±%)
1997 170 142.1
1998 200 17 151 6
1999 280 20 210 17
2 22.9
2 7.8
2 2.9
——185 26.7 2003年1~6
月
由表可知，我国2000年的柠檬酸产量达到369kt，柠檬酸及柠檬酸盐类出口量为258kt，分别比上年增长26.4%和22.9%。进入新世纪，我国柠檬酸发展的势头不减。2001年，我国柠檬酸产量为385kt，出口柠檬酸及柠檬酸盐278kt。2002年我国柠檬酸产量突破400kt，达到425kt，柠檬酸及柠檬酸盐类出口基本与上年持平，为286kt（其中柠檬酸为260.3kt，柠檬酸盐类为25.8kt）。
我国柠檬酸行业由于技术创新相对滞后，在经营管理、产品质量、品牌效应等方面，与跨国公司无法匹敌，已出现严重的供大于求的局面。因此我们必须做出改变，迅速提高并逐步发展我国的柠檬酸工业。
1.3我国柠檬酸工业展望
我国柠檬酸发酵自工业化生产以来已经走过了40个春秋。据不完全统计，生产厂已超过100 家。年生产能力达50 多万吨。其中引进三个国家五个公司的提取生产设备30 多台套，发酵设备近10 台套。应用带式过滤机50 多台，其中引进20 多台套。1993 年产量超过16 万吨，其中出口超过14 万吨。以国家论，拥有的柠檬酸生产能力已升至世界第一位，产量居世界第二位。
柠檬酸生产工艺简介第一节概述 一、柠檬酸的用途 （一）在食品工业的应用 1、饮料 据统计75%～80%的柠檬酸用于饮料工业。 2、果酱与果冻 3、糖果 4、冷冻食品 5、酿造酒 6、冰淇淋和酸奶 7、脂肪与油 8、腌制品 9、罐头食品和水果加工 10、豆制品和调味品 （二）柠檬酸在药物、美容品、化妆品上应用 1、药物 “999胃泰” 2、发蜡与化妆品 （三）柠檬酸在工业上应用 1、金属净化
2、去垢剂 3、无土栽培农艺 4、矿物 5、…… 二、乳酸的用途 L-乳酸聚合成聚乳酸（PLA） 三、L-苹果酸的用途 三、葡萄糖酸的用途 四、琥珀酸的用途 我国柠檬酸发展简史 1968年我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸成功投产的厂是上海酵母厂。同期，天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作。之后，上海工微所用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株，用薯干粉做培养基，很快选出了我国第一代深层发酵柠檬酸生产菌种AL558，由原轻工业部立项，组织上海、天津两个工微所、上海复旦大学生物系、上海新型发酵厂(筹)、上海酵母厂、天津柠檬酸厂(筹)、南通油洒厂(南通发酵厂前身)等单位，在南通油酒厂展开了善于深层发酵、全离交提取工艺的中、大型试验工作，并取得了成功，因而推动了我国柠檬酸工业于20世纪70年代初形成了工业体系。70年代中期到80年代是我国柠檬酸菌种选育的高峰期，先后选育出5代薯干原料高产菌株和适应淀粉、木薯、葡萄糖母液、糖蜜等原料的优良菌株。上海、天津两工微所和上海复旦大学生物系为此做出了很大贡献。各生产厂的广大科技人员和生产工人通过不懈地努力，提高了柠檬酸行业的整体水平，特别在缩短发酵周期、提高单产方面成绩突出，使我国柠檬酸发酵技术处于世界领先地位。无锡轻工业学院和天津轻工业学院为柠檬酸行业培养了一大批科技力量，已成为行业发展的骨干。1995年金其荣与蚌埠柠檬酸厂共同开发了玉米去渣发酵新工艺。同年黑龙江甘南柠檬酸厂于脱胚玉米去渣发酵工艺也成功投产。玉米新工艺的成功，使我国的柠檬酸工业进入一个
年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文 第一章绪论 色氨酸的分子式为:C11H12N2O2分子量为214.21,含氮13.72%,仅一氨基氮6.86%。色氨酸有三种光学异构体,L-色氨酸呈绢丝光泽、六角片状自色晶体,无臭,有甜味,水中溶解度1.14 g/l(25℃),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解,微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。 色氨酸具有重要的生理作用。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育和新代谢起着重要的作用。被称为第二必需氨基酸。广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体从L-色氨酸出发可合成4 一羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质。可预防和治疗糙皮病。同时具有消除精神紧、改善睡眠效果等功效。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸。用它强化食品和傲饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用。它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 1.1 设计项目概述 （1）设计课题：年产1000t色氨酸工厂初步设计 （2）厂址：皖南地区 （3）重点车间：提取车间 （4）重点设备：发酵罐 （5）需要完成的设计图纸：全厂工艺流程图、全厂平面布置图、重点车间平面布置图，重点车间侧视图。 1.2 设计依据 （1）学校下达的毕业设计任务书和相关可行性报告，以及可靠的设计资料； （2）我国现行的有关设计和安装设计的规与标准； （3）其他氨基酸的发酵工艺及色氨酸的特性发酵。 1.3 设计围 （1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）； （2）产品的生产方案、生产流程、及技术条件的制定； （3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算； （4）全厂物料、能量衡算； （5）车间布置和说明； .专业.专注.
实验三柠檬酸发酵实验 一、目的要求 1.了解利用黑曲霉生产柠檬酸的原理与流程，掌握柠檬酸的发酵生产工艺与发酵分析方法。 2. 通过本实验能较熟练地掌握真菌发酵的接种、培养与发酵产物的分析测定等技术。 二、基本原理 CH2—COOH ｜ 1.柠檬酸结构式：HO—C—COOH ｜ CH2—COOH 柠檬酸分子式：C6H8O7 2. 黑曲霉产柠檬酸多，耐酸力强；pH1.6~1.7时尚能生长，且酸度大时产生葡萄糖酸、草酸等副产物较少，故进行柠檬酸发酵时，培养液以pH2~3为宜。 用于柠檬酸生产的原料有淀粉、废糖蜜等；本实验以糖等为发酵原料，黑曲霉为产生菌（合成途径见图1）。在一般发酵中，均产生多种酸，其中，低碳链的直链脂肪酸如甲酸、乙酸等称为挥发酸，而乳酸、柠檬酸等称为非挥发酸。挥发酸和非挥发酸的总和称总酸。酸的测定方法常采用中和法、电位滴定法及比色法等；若待测液色泽很深，可采用外指示剂法。本试验用中柠檬酸的定性检验用Deniges试剂。 2C6H12O6+3O2→2C6H8O7+4H2O HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH+3NaOH———NaOOCCH2C(OH)(COONa)CH2COONa+3H2O 三、实验材料 1．菌种黑曲霉斜面菌种。 2．实验器材 0.1mol/L标准NaOH；0.1mol/L H2S04； Deniges试剂(HgO 1g溶于20ml 0.2L/L H2S04中)（有毒）； 酒精灯；滤纸，漏斗；烧杯：200ml，500ml；18X180试管；吸管10ml、5ml，150ml三角瓶；碱滴定管，铁台、蝴蝶夹：酚酞指示剂：200ml量筒；广范pH试纸；玻璃棒；布氏漏斗，抽滤纸，滴管，天平。 3. 柠檬酸发酵培养基：硫酸铵2.0g，KH2P04 1.0g，MgS04 ·7H2O 0.25g，蔗糖150g，水1000ml；pH控制在5.5~6.5左右，加1mol／L NaOH约2滴。取50ml上述培养液，加入250 mL三角瓶中，包扎灭菌，待用。 四、实验步骤（实验内容） 1．菌种活化：
35000吨味精工厂发酵车间设计
武汉轻工大学 《发酵(制药)工厂设计》课程计 说明书 设计题目：年产35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 姓名 学号 10021 院 (系) 生物与制药工程学院 专业生物工程 指导教师陶兴无 2014 年 1月 10 日 35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 xxx (武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023)
摘要: 味精，学名“谷氨酸钠（C5H8NO4Na）”。谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。我们每天吃的食盐用水冲淡400 倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。本设计为年产味精厂35000吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产细菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸钠即味精为主体工艺，进行物料衡算、热量衡算、水衡算和设备选型计算，并绘制了发酵车间连续消毒工序流程图以及设备布置图。 关键词:味精，发酵车间，连消工序，工艺设计
Abstract: The design is an annual output of 40000 tons of monosodium glutamate for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， process design; To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose， glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism， biosynthesis of glutamic acid ， glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process， for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， and mapped the structure of fermentation tank，fermentation process with control point map， the factory floor plan ，saccharification process map and the process map of extraction and purification . Key words: MSG， fermentation workshop， continuous disinfection processes，process design
年产10万吨啤酒的发酵车间设计
目录 一、绪论 (3) （一）设计题目 (3) （二）参数 (3) （三）内容简介 (3) 二、生产工艺简介 (4) （一）全厂工艺流程图 (4) （二）原料 (5) （三）麦芽汁制备工艺 (7) （四）啤酒发酵 (11) 三、车间物料衡算 (15) （一）工艺计算 (15) （二）车间物料衡算表 (17) 四、车间热量衡算 (18) （一）工艺流程示意图 (18) （二）工艺计算 (19) （三）热量衡算表 (20) 五、车间用水量衡算 (20) 六、设备计算与选型 (22) 七、设备装配图 (25) 八、车间设备布置 (27) 九、设计总结 (29) 十、参考文献 (30)
一、绪论 （一）设计题目 年产10万吨啤酒的发酵车间设计 （二）参数 1、每年生产300天，产品啤酒10o 2、定额指标： 原料利用率 % 麦芽水分 5 % 大米水分 12 % 无水麦芽出芽率 75% 无水大米浸出率 95 % 3、各生产阶段损失率： 麦芽汁冷却澄清损失：热麦芽汁量的5 % 主发酵损失：冷麦汁量的% 过滤和灌装损失：啤酒量的2 % （三）内容简介 随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高，啤酒作为含酒精量最低的饮料酒,由于其营养丰富且价廉物美已受到越来越多消费者的喜爱，已经逐步成为人们大众最喜爱的饮料之一。从1903年啤酒进入中国市场到今天，我国啤酒产量逐年增加，已成为世界啤酒产量最大的国家，由此可见啤酒在我国的发展速度之迅猛。然而，我国啤酒产量却仅以每年10%的速度增加，这说明啤酒在我国还无法完全满足人们日益增长的物质文化需求，中国啤酒市场拥有非常广阔的前
南阳理工学院 本科生毕业设计 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生： ******* 指导教师：李慧星 完成日期 2010 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 总计：毕业设计（论文）28页 表格： 5 个 插图： 1 幅
南阳理工学院本科毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名：郭留洋 学号：***** 指导教师：****** 评阅教师： 完成日期：2010年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计 生物工程专业郭留洋 【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一，广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉，采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。 【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉
柠檬酸液态发酵及提取工艺 0802班生物科学饶慧 （指导教师：胡远亮） 0前言 柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7（相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。 柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。 实验发酵机理： 1）以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌（我们采用黑曲霉M288）糖化后产生高浓度的葡萄糖。 2）黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸：葡萄糖以EMP（糖酵解途径或者）、HMP
复习资料 1、简述酒精生产过程对淀粉原料进行糖化时的主要设备及作用。（1）主要设备：糖化工段主要设备由真空冷却气液分离器、真空泵、连续糖化罐及螺旋板式换热器。 （2）作用：①真空冷却气液分离器：蒸煮醪自接近常压的气液分离器出来经过减压阀，醪液产生大量的蒸汽，温度骤降，汽醪混合液流体以极高速度进入真空冷却气液分离器，醪液温度降至与容器真空度相对应的温度。因此气液分离器的设计主要是保证汽醪分离，输送曲液（糖化醪液稀释水）到喷射-蒸汽的湍流中是依靠发生引射的混合效果，使曲液与蒸煮醪充分接触。醪液冷却下来连续的流入糖化醪内。 ②真空泵：维持真空冷却气液分离器真空环境。 ③连续糖化罐：将已糖化醪或曲乳（液）混合，维持一定的发酵温度（60℃、30～45）,保持流动状态，淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。 ④螺旋板式换热器：螺旋板式换热器用于后冷却。 2、简述可行性研究的任务、意义和主要内容。 （1）任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)要求，或根据市场经济的要求，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价，最后写出可行性研究报告，为国家主管部门对项目做出决策提供可靠依据。
（2）意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经济分析，从而避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，是决定项目投资命运的关键。如果没有可行性研究，或者有研究但不深入、分析预测不准确、经济评价不科学，都会对项目的投资与投产带来难以弥补的经济损失。 （3）主要内容：1、总论（项目背景，研究工作依据和范围） 2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案 3、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施的落实情况 4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案 5、工艺技术、主要设备选型、建设标准及相应的技术经济指标 6、主要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估计 7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、等要求和采取的相 应措施方案 8、企业组织、劳动定员和人员培训设想 9、建设工期和实施进度 10、投资估算和资金筹措 11、经济效益和社会效益评价 12、结论
生物工程工厂设计概论复习思考题 1、项目建议书与可研报告一般应分别包括哪些内容？ 项目建议书的内容:1、项目名称2、项目建设的必要性与依据3、产品方案、市场预测、拟建规模与建设地点的初步设想;4、资源情况、建设条件、协作关系与技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析;5、环境保护;6、投资估算与资金筹措设想,包括偿还贷款能力的大体预算;7、项目实施规划设想;8、工厂组织与劳动定员估算;9、经济效果与社会效益的初步估算。 可行性研究报告的内容:1、总论2、市场需求预测与建设规模3、原材料、燃料及资源情况4、建厂条件与厂址方案5、设计方案6、环境保护调查环境情况,预测项目对环境的影响,提出环境保护与三废治理的初步方案7、企业组织、劳动定员与人员培训8、投资估算与资金筹措 2、初步设计可以分为哪三种情况？初步设计阶段包括哪些内容？ 按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟度及设计水平的高低分为三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三种情况。 主要内容有:1、设计文件(1)、设计依据及设计范围(2)、设计的指导思想、建设规模与产品方案(3)、生产方法及工艺流程的比较、选择与阐述(4)、主要生产技术经济指标与生产定额(5)、主要设备的选型及计算(6)、车间布置的说明(7)、存在的问题及解决问题的建议2、设计图纸(1)、生产流程图(2)、车间设备布置图(3)全厂总平面布置图(4)、主要生产设备与电动机一览表(5)、主要材料估算表等。 3、厂址选择的重要性。厂址选择应当考虑哪些因素？ 厂址选择正确与否,不仅关系到建厂过程中能否以最省的投资费用,按质按量按期完成工厂设计中所提出的各项指标,而且对投产后的长期生产、技术管理与发展远景,都有着很大的影响,并同国家地区的工业布局与城市规划有着密切的关系。因此,厂址选择就是百年大计问题,至关重要。 厂址选择的概念包括地点选择与场地选择两个层次。地点选择就是对所建厂在某地区内的方位(即地理坐标)及其所处的自然环境状况,进行勘测调查,对比分析。场地选择就是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜在的技术经济性,进行周密的调查、预测、对比分析,作为确定厂址的依据。 (1)、厂址位置要符合城市规划与微生物发酵工厂对环境的特殊要求(2)、厂址要接近原料、燃料基地与产品销售市场,还要接近水源与电源(3)、具有良好的交通运输条件(4)、场地有效利用系数高,并有远景规划的总体布局(5)、有一定的基建施工条件与投产后的协作条件(6)、厂址选择要有利于“三废”处理,保证环境卫生。 4、厂址选择工作一般分为准备工作、现场勘查与编写报告三个阶段,请简单介绍这三个阶段分别应当做些什么工作？ 准备工作阶段:1、组织准备:由主管建厂的国家部门组织建设、设计、勘测等单位有关人员组成选厂工作组。2、技术准备:选厂工作人员在深入了解设计任务书内容与上级机关对建设的指示精神的基础上,拟订选厂工作计划,编制选厂各项指标及收集厂址资料提纲,包括厂区自然条件、技术经济条件的资料提纲。 现场勘查工作阶段:1、选厂工作组向厂址地区有关领导机关说明选厂工作计划。要求给予支持与协助,听取地区领导介绍厂址地区的政治、经济概况及可能作为几个厂点的具体情况。 2、进行踏测与勘探,摸清厂址厂区的地形、地势、地质、水文、场地外形与面积等自然条件,绘制草测图等。同时摸清厂址环境情况、动力资源、交通运输、给排水、可供利用的公用、生活设施等技术经济条件,以使厂址条件具体落实。
生物工程工厂设计概论（考试题） 一、名字解释 柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网格线，称为柱网 柱距：柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的 跨度：跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数，跨度在18m以上时，应采用6m的倍数。设备布置图：设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装的重要技术文件。 相对标高：相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。 GMP：药品生产管理规范，是药品生产质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。公称直径：管子的公称直径是指管子的名义直径，即不是管子内径，也不是它的外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 清洁生产：是实现可持续发展战略的需要，它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段，从根本上扬弃了末端治理的弊端，强调在污染产生之前就予以削减，即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。 二、填空题 1、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。 2、厂房的框架结构是由和组成。 3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。
4、空气洁净的含义，其一是指，其二是指。 5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类，可分为，和厂房三类，主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。 6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。 7、生物工程工厂常用的管材有、、、。 8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。 9、按锅炉燃用的燃料可分为：、和。 三、简答题 1、车间布置设计的任务 （1）确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等 （2）确定车间的结型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局； （3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。 2、车间布置设计的内容 （1）厂房整体布置和轮廓设计 厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距等；门窗楼梯的位置；吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸；标高 （2）设备的排列和布置 设备外形的几何轮廓；设备的定位尺寸；操作台位置及标高
柠檬酸及生产工艺 摘要：柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲菌的作用下，控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 关键词：柠檬酸化工产品发酵法 1 产品说明 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸主要应用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 中国现有柠檬酸生产厂近百家，总年产能力约80万吨，是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。目前，柠檬酸生产方法有水果提取法，
化学合成法和生物发酵法三种。水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取，此法提取的成本较高，不利于工业化生产。化学合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。而发酵法发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，现已成为柠檬酸生产的主要方法。 2.2 反应方程式 C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O (蔗糖) （柠檬酸） 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 3.1.1菌种培养 在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。 3.1.2原料处理 湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，
《生物化学工程》课程设计 柠檬酸发酵生产及其生物反应器的设计 目录 一、引言 (3) 1.1柠檬酸简介 (3) 1.2柠檬酸生产的发展历史 (3) 1.3柠檬酸的应用 (4) 1.4柠檬酸的发酵方法 (5) 二、柠檬酸的生产 (5) 2.1原料 (5) 2.2菌种 (5) 2.3生产发酵机理 (6) 2.4生化过程 (7) 2.5工艺流程 (9) 2.6工艺流程图 (10) 三、生物反应器 (11) 3.1生物反应器构造图 (11)
3.2生物反应器的应用 (12) 3.3发酵生产中的条件控制 (16) 四、柠檬酸生产的后提取技术 (17) 4.1提取技术 (17) 五、深层液体柠檬酸发酵技术需改进方面 (19) 六、参考文献 (19) 一、引言 1.1柠檬酸简介 柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基-丙烷-1， 2，3羧酸，英文名称： citric acid，分子量： 192.14檬酸是一种含羟基的三元梭酸, 其化学 式为, 学名为一羟基一羧基戊二酸, 为无色半 透明晶体, 或白色颗粒, 或白色结晶粉末, 它 的结晶形态因结晶条件不同而不同, 虽有强烈酸味但令人愉快, 稍有一点后涩味。商品柠檬酸主要有无水柠檬酸C6H8O7和一水柠檬酸C6H8O72H2O 。柠檬酸易溶于水, 能溶于乙醉, 而不溶于醚、苯、甲苯、氯仿等有机溶剂。 1.2柠檬酸的发展简史
随着生物技术的进步，柠檬酸工业有了突飞猛进的发展,全世界柠檬酸产量已达0.4Mt。在柠檬酸发酵技术领域，由于高产菌株的应用和新技术的不断开拓，柠檬酸发酵和提取收率都有明显提高，每生产1t柠檬酸分别消耗2.5～2.8t糖蜜,2.2～2.3t薯干粉或1.2～1.3t蔗糖。人们正在大力开发固定化细胞循环生物反应器发酵技术 1.3柠檬酸的应用 柠檬酸由于具有无毒、安全、溶解性好、酸味可口、以及调节pH 值和对金属离子的鳌合作用等特点，传统用途以食用为主，作为酸味剂和抗氧化剂应用于食品与饮料工业。70 年代以后，柠檬酸在其他工业领域也得到了广泛应用，特别是在洗涤剂中代替磷酸盐作为增效助剂，在生产无磷洗涤剂中担任了重要角色。 1.3.1 用于食品与饮料 柠檬酸及其钠盐、钾盐，广泛地应用于各种饮料与食品中，作为酸味剂加入果酱、果冻、蜜饯、糖果、糕点和各种饮料中。在海产品、罐头水果和蔬菜中加
目录第一章前言 1.1设计目的 1.2设计意义 第二章选址 2.1厂址选择原则 2.2厂址选择具体条件 2.3选择厂址 第三章厂区规划 3.1全厂总平面设计 3.2车间内发酵设备的布置 3.3车间内蒸馏设备布置 第四章工艺计算 第五章设备选型 第六章环保工程 6.1 废物总类 6.2 废物利用 6.3废气处理 6.4废水和废渣处理
第七章技术经济分析7.1 项目概算 7.2总投资估算
正文 第一章前言 1.2设计意义： 随着经济的发展，究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大，能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精的大规模工业化生产，解决能源危机都有着重大意义。 在我国石油年消费以13%的速度增长，2004年进口原油量超过1亿吨，是世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚，但发展迅速，以成为继巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001年4月，原国家计委发布了中国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法，同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油”2个国家标准。作为试点，国家耗资50余亿元建立4个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年，我国燃料乙醇生产能力达到102万t，已实现年混配1020万t燃料乙醇汽油的能力。2002年车用汽油消耗量占汽油产量的87.9%，如果按10%比例添加生产燃料酒精换算，需要燃料酒精381万吨，而全年酒精总产量仅为20.7万吨，如果在不久将来，能用燃料酒精替代500万吨等量的汽油，就可以为我国节省外汇15亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为2.6吨的低水平条件下，开发新能源成为社会发展，推动经济增长的动力，燃料酒精作为国家战略部署的新型能源之一，在我国具有广阔的市场前景。 第二章选址
味精工厂发酵车间设计 目录 前言 (3) 第一章全厂工艺论证 (7) 1.1 味精生产工艺 (7) 1.1.1味精生产工艺概述 (7) 1.1.2味精生产全厂工艺流程图 (8) 1.2原料预处理 (9) 1.3淀粉水解糖制备 (9) 1.4淀粉的液化 (9) 1.5淀粉的糖化 (10) 1.6种子扩大培养 (10) 1.7谷氨酸的发酵 (11) 1.8谷氨酸的提取 (12) 1.9谷氨酸制取味精 (12) 第二章物料衡算及热量衡算 (13) 2.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (14) 2.1.1工艺技术指标及基础数据 (14) 2.1.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (15) 2.1.3 8000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (16) 2.1.4谷氨酸提取车间的物料衡算 (16) 2.1.5 8000t/a味精厂提取车间物料衡算表 (17) 2.2 谷氨酸提取车间热量衡算 (18) 2.2.1提取车间热量衡算的意义和具体计算 (18) 2.2.2 提取车间热量衡算表 (19) 第三章设备的设计与选型 (20) 3.1 发酵罐 (20) 3.1.1发酵罐的选型 (20) 3.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20) 3.1.3主要尺寸的计算 (21) 3.1.4冷却面积的计算 (21) 3.1.5搅拌器计算 (22) 3.1.6搅拌轴功率的计算 (23) 3.1.7设备结构的工艺计算 (24) 3.1.8设备材料的选择 (26) 3.1.9发酵罐壁厚的计算 (26) 3.1.10接管设计 (27) 3.1.11支座选择 (28) 3.2 种子罐 (28) 3.2.1二级种子罐容积和数量的确定 (28) 3.2.2一级种子罐 (34) 3.3 空气分过滤器 (34)
年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。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］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。 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］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。 整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择；第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限，加之对先进设计的了解甚少，设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解
柠檬酸生产工艺介绍 摘要：柠檬酸应用广泛，在食品、医药等方面都占有重要位置。制取所用材料价格低廉，条件要求适中，且采用的深层发酵法具有普遍、经济的特点。 关键词：柠檬酸发酵 1.柠檬酸简介 柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸。柠檬酸是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，它在植物体内常与酒石酸、苹果酸、草酸等有机酸共存，在动物组织中柠檬酸以游离状态或以金属盐的形式存在。商品柠檬酸主要有一水化合物和无水物。 柠檬酸用途极其广泛，在食品工业广泛用于酸味剂、增溶剂、抗氧化剂、缓冲剂、除腥脱臭剂等。在其他工业中，可作金属净化剂、去垢剂、分散剂、电镀缓冲剂和配位剂、胶粘剂，并可用于治理工业废气、废水、回收金属等。在药物中可产生泡腾，使药物中活性配料迅速溶解并提高味觉能力。 制取柠檬酸可以从水果中提取、化学合成法和生物发酵。其中发酵是最常用和最有经济价值的方法。 2.柠檬酸发酵菌种及原材料。 2.1菌种及原材料 柠檬酸发酵工艺中，具有工业生产价值的微生物有黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假丝酵母等，其中黑曲霉和文氏曲霉在深层液态发酵生产柠檬酸最具有商品竞争优势。 凡能通过微生物代谢而产生柠檬酸的物质，都可以作为柠檬酸的发酵原料。如乙醇、木质素、纤维素、淀粉、蔗糖、乳糖、正烷烃和脂肪等。黑曲霉生产菌可以在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜等多种培养基中生长、产酸，而且产量在微生物中最高。 2.2黑曲霉 在米曲汁或麦芽汁培养基上菌丝白色，不是绒球状，凸起。边缘整齐，菌落较小，带皱折。在麦芽汁培养基上生长4d成熟的孢子呈黑褐色。在察氏培养基上生长较慢，菌落边缘整齐，分生孢子梗短，分生孢子着生较密。菌丝顶端着生稀疏的大型的黑褐色孢子德，成熟后呈开花状而崩裂。分生孢子是串珠状着生，黑褐色，表面粗糙且有明显的刺状突起，4.7-5.2μm，成熟后遇振动易散落。黑曲霉具有多种活力较强的酶系，能利用淀粉质物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。所以黑曲霉可以边生长、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。 3.设备 发酵生产过程中主要的设备有发酵罐、种母罐、抽滤桶、脱色柱、结晶锅、浓缩锅等。 其中发酵罐是用来对微生物进行发酵之用，罐中有搅拌浆，罐身有传感器，用来控制发酵中各条件的变化。种母罐用来串培养种母醪。抽虑桶采用真空和加压过滤，用于固液分离。 4.柠檬酸深层液态发酵工艺 4.1工艺流程：培菌--发酵--中和--酸解--浓缩结晶 原料粉碎培养基制备实罐液化原始菌种环境空气 实罐灭菌试管斜面过滤 麸取菌种空气机
年产一万吨味精发酵工厂设计摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制 成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）.原料的预处理及淀粉水解糖的制备（2）.种子扩大培养及谷氨酸发酵（3）.谷氨酸的提取（4）.谷氨酸制取味精及味精成品加工 2.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计
三．物料衡算 1.计算指标 （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量） （312m 0.5248%v v == （4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量） （kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ）（淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：） （kg 26.24v 1=
年产10万吨酒精发酵车间设计01
摘要 酒精在我国酿酒行业、化工行业等，都发挥着重要作用。食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。 本设计是对年产10万吨酒精工厂发酵车间工艺设计。主要包括酒精生产的工艺流程设计、工艺计算、全厂物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、各个工段物料和热量衡算（蒸煮工段、糖化冷却工段、发酵工段、蒸馏工段以及酒精生产过程中的供水供气衡算）、设备的设计与选型（包括发酵罐、预发酵罐、酒精捕集器、酒母培养罐，泵），厂房的整体布置和轮廓设计、发酵车间的布置设计。绘制酒精生产工艺流程图、发酵车间带控制点工艺流程图和发酵车间平面、立面布置图。 关键词：酒精；工艺；设计；设备
目录 摘要 ............................................................... I 目录 .............................................................. II 前言 .............................................................. VI 第1章全厂工艺论证. (1) 1.1 生产原料：木薯（淀粉质原料） (1) 1.1.1木薯的主要成分 (1) 1.1.2木薯作为酒精原料的特点 (1) 1.1.3生产过程中的木薯干相关工艺参数 (2) 1.2 原料的预处理 (2) 1.2.1原料的除杂 (2) 1.2.2原料的粉碎和输送 (2) 1.3 原料蒸煮工艺 (4) 1.3.1蒸煮目的 (4) 1.3.2粉浆的预煮 (4) 1.3.3间歇蒸煮与连续蒸煮工艺相比较其优缺点 (4) 1.4 糖化工艺 (5) 1.4.1糖化的目的 (6) 1.4.2糖化工艺 (6) 1.4.3测定糖化醪质量的方法 (6) 1.5 糖化醪的发酵 (8) 1.5.1糖化醪发酵目的 (8)
现代生物制药工厂设计理念 姓名：许忠福学号：201011805125 班级：生工101班 1、我国生物制药工厂发展概况 新中国成立后，制药工业取得了有目共睹的巨大成绩，1980年全国制药工厂共有800家，到1996年增至8000多家，2004年通过GMP达标的制约工厂有5000多家。尤其是生物制药异军突起，发展迅速。1953年青霉素在上海第三制药厂正式投产，1958年中国最大的抗生素生产厂华北制药厂建成，随后全国各地陆续建成一批抗生素生产厂，主要品种都能生产，不仅能满足国内需求，还能实现出口创汇。改革开放后，各地又建设了一批高新生物制药工厂，开发生产重组乙肝疫苗、痢疾疫苗、甲肝疫苗、狂犬疫苗、干扰素、重组人生长激素、促红细胞生成素、白细胞介素—2、各种诊断试剂等产品。 我国生物制药企业可分为如下三大类型： 1.1 中小型生化制药企业 在20世纪50--60年代逐步建成和发展起来，主要生产脏器制品和生化药物，如从猪胰脏中生产胰酶和胰岛索，从猪脑垂体中生产后叶针、缩宫素和加压素等。到20世纪80年代以后，随着生物分离工程技术的发展与应用，这类企业逐步壮大、整合、发展成为现代生化制药企业，如生产肝素钠和各种治疗酶的常州干红生化制药公司、生产胰岛素及其制剂的徐州万邦生化制药厂和生产玻璃酸钠及其制剂的山东正大福瑞达制药有限公司。 1.2 大型微生物制药企业 应用发醉工程和晦工程技术生产抗生素、有机酸、维生素和氨基酸类药物，如生产青霉素v甲、7—氨基—3—去乙酰氧基头孢烷酸(7—ADCA)和万古霉素等的华北抗生素制药厂，生产7—氨基头抱烷酸(7—ACA)、辛伐他汀和美伐他汀的浙江海正药业，生产大观霉素和头孢地嗪的山东鲁抗制药，以及中国维生素产业“四大家族”：东北制药总厂、江苏江山制药、维尔康药业和维生药业。氦基酸工业年生产能力已达20多万吨．其生产企业近百家，如湖北八峰氨基酸公司、浙江亚美生物化工股份有限公司、南昌化工(集团)有限责任公司和安徽科苑股份有限公司等。 1.3 现代生物工程制药企业 国内目前至少有3000多家单位从事生物工程研究，有200余家现代生物医药企业，50多家生物工程技术开发公司，已上市近30种生物技术药物，主要有基因工程药物、疫苗和单克隆抗体，并开始步人自主创新研发阶段。企业格局正向群落化、集约化转变，形成生物谷、生物城、生物岛等新模式。这类较大型的生产企业有长春生物制品研究所、成都科奥生物工程有限公司、上海生物制品研究所、沈阳三生制药股份有限公司、海南新大洲药业有限公司、长春长生基因药业股份有限公司、安微安科生物工程有限公司、深圳海王药业有限公司、珠海丽珠医药集团股份有限公司、北京四环生物制药有限公司等。 2、现代生物制药工厂设计理念 生物制药工厂工艺设计是指工艺工程师在一定工程目标的指导下，根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划，制定方案，对生物制药工厂进行扩建与技术改造时，从事的一种创造性工作。生物制药工厂工艺设计，不仅要具有一般制药工厂工艺设计知识．如生产工艺流程设