年产5000吨发酵食醋发酵车间设计
目录
绪论------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
1、食醋的起源与功能--------------------------------------------------------------------------------------------- 3
2、食醋的种类 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3
3、食醋的原料 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
4、食醋的生产工艺------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
5、液态法食醋质量标准------------------------------------------------------------------------------------------ 5
一、设计任务------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
二、生产方案和流程的确定------------------------------------------------------------------------------------- 6
（一）生产方案的确定 ------------------------------------------------------------------------------------------- 6（二）生产流程的确定 ------------------------------------------------------------------------------------------- 6
1. 菌种选择 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 6
2. 原料预处理 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 6
3. 糖化 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
4. 酒精发酵 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
5. 醋酸发酵 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
6. 压滤 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
7. 配兑和灭菌 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 8
8. 陈酿 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
（三）生产工艺流程示意图 ------------------------------------------------------------------------------------- 9三、工艺设计及计算--------------------------------------------------------------------------------------------- 10
（一）工艺技术指标及基础数据----------------------------------------------------------------------------- 10（二）物料计算 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 10
1. 主要原料的物料衡算 ---------------------------------------------------------------------------------- 10
2. 蒸煮醪量的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 12
3. 糖化醪量的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14
4. 酒精发酵醪的计算 ------------------------------------------------------------------------------------- 14
5. 醋酸发酵醪的计算 ------------------------------------------------------------------------------------- 14
（三）热量衡算 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 15
1. 液化过程中的热量衡算 ------------------------------------------------------------------------------- 15
2. 糖化过程热量衡算 ------------------------------------------------------------------------------------- 16
3. 酒精发酵过程热量衡算 ------------------------------------------------------------------------------- 17
4. 醋酸发酵过程热量衡算 ------------------------------------------------------------------------------- 18
（四）无菌压缩空气消耗量计算----------------------------------------------------------------------------- 19四、设备设计与选型 ------------------------------------------------------------------------------------------- 19
（一）液化车间 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
1. 生产能力的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 20
2. 液化罐数量N1的确定--------------------------------------------------------------------------------- 20
3. 主要尺寸计算： ---------------------------------------------------------------------------------------- 20
（二）糖化车间 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
1. 生产能力的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 20
2. 糖化罐数量N2的确定--------------------------------------------------------------------------------- 21
3. 主要尺寸计算 ------------------------------------------------------------------------------------------- 21
（三）酒精发酵车间 -------------------------------------------------------------------------------------------- 21
1. 生产能力的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 21
2. 酒精发酵罐数量N3的确定 --------------------------------------------------------------------------- 22
3. 主要尺寸计算： ---------------------------------------------------------------------------------------- 22
4. 种子罐 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 22
（四）醋酸发酵车间 -------------------------------------------------------------------------------------------- 23
1. 生产能力的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 23
2. 醋酸发酵罐数量N4的确定 --------------------------------------------------------------------------- 23
3. 主要尺寸的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 24
4. 冷却面积的计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 24
5. 转子与定子的确定 ------------------------------------------------------------------------------------- 24
6. 设备结构工艺设计 ------------------------------------------------------------------------------------- 25
7. 壁厚计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 25
8. 接管设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 26
9. 支座设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 26
10. 种子罐 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 26
（5）.车间设备一览表----------------------------------------------------------------------------------------- 28五、总结与谢辞 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 29附件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 29
1. 全厂物料流程图 ---------------------------------------------------------------------------------------- 29
2. 醋酸发酵车间流程图 ---------------------------------------------------------------------------------- 30
3. 醋酸发酵车间布置设计 ------------------------------------------------------------------------------- 30
4. 主要设备图 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 30参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 30
年产5000吨发酵食醋发酵车间设计
万重阳
（武汉工业学院生物与制药工程学院武汉430023）
摘要：食醋发酵是继酒精发酵之后，在醋酸菌氧化酶的作用下，生成醋酸的过程。食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。本设计对醋酸生产的发酵车间进行了工艺计算和设备选型。
关键词：食醋、发酵罐、深层发酵。
Abstract：Vinegar fermentation following the process of alcoholic fermentation generates acetic acid under the action of acetic acid bacteria oxidase. Raw materials to produce vinegar, according to the process requirements, can be generally divided into four categories, such as main materials, auxiliary materials, filling materials and additives. The main materials roughly contain starch, sugar and alcohol. The design of the workshop to produce acetic fermentation was about process calculation and equipment selection.
Keyword：vinegar, fermenter, deep submerged fermentation.
绪论
1、食醋的起源与功能
食醋是传统的酸性调味品，我国酿醋自周朝开始，已有2500年历史。中国各地物产气候不同，产生了各具特色的地方食醋，保持至今最著名的江苏镇江香醋、山西老陈醋、四川保宁麸醋、辽宁喀左陈醋等。《中国医药大典》记载，“醋产浙江杭绍二县为最佳，实则以江苏镇江为”，镇江香醋以糯米为原料，是一种典型的米醋。梁人陶弘景《神农本草经注》中就有关于镇江米醋用法的记载，据此，镇江香醋已有1400多年的历史。
性能：味酸、甘，性平。归胃、肝经。能消食开胃，散淤血，止血，解毒。
因原料和制作方法的不同，醋的成品风味迥异。醋是用得较多的酸性调味料。每100mL醋中的醋酸含量，普通醋为3.5g以上，优级醋为5g以上。由于醋能改善和调节人体的新陈代谢，作为饮食调料，需要量不断增长。
2、食醋的种类
食醋可划分为酿造醋、合成醋、再制醋三大类。
酿造醋是用粮食等为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶
段酿制而成。除主要成分醋酸外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分和风味成分。
合成醋是用化学方法合成的醋酸配制而成，缺乏发酵调味品的风味，质量不佳。
再制醋是以酿造醋为基料，经过进一步加工制成，如五香醋、蒜醋、固体醋等。
3、食醋的原料
食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。
主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。
辅料，一般使用谷糠、麸皮或豆粕作辅料。他们不仅含有一定量的碳水化合物，而且含有丰富的蛋白质和矿物质，为酿醋用微生物提供营养物质，并增加成醋的糖分和氨基酸含量，形成醋的色香味成分。
填充料，固态发酵法制醋以及速酿法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松醋醅，积存和流通空气。
添加剂：
食盐，醋醅发酵成熟后要及时加入食盐以抑制醋酸菌，防止醋酸菌将醋酸分解，同时食盐还起到调和风味的作用。
砂糖、香辛料，能增加醋的甜味，并赋予食醋特殊的风味。
炒米色，能增加醋色泽及香气。
4、食醋的生产工艺
食醋的生产工艺分固态法及液态法两类。
(1) 固态法酿醋工艺传统的固态法酿醋工艺主要有3种。1、用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶，进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半置于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成色泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。2、用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中拌入麸皮成固态入缸，添加优质醋醅作种子，采用固态分层发酵，逐步扩大醋酸菌繁殖。经陈醋酿后，采用套淋法淋出醋汁，加入炒米色及白糖配制，澄清后，加热煮沸而得香醋。著名的有镇江香醋。3、以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中县）麸醋及四川渠县三汇特醋。
固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。目前已采用纯种培养麸曲作糖化剂，添加纯种培养酵母菌制成的酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀粉酶加热液化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送入设有假底的醋
酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发酵温度均匀，直至成熟。酶法液化通风回流法的产量，出醋率和劳动生产率均比传统法高。
(2) 液态法酿醋工艺 传统的液态法酿醋工艺有多种。1、以大米为原料，蒸熟后在酒坛中自然发霉，然后加水成液态，常温发酵3-4个月。醋醪成熟后，经压榨、澄清、消毒灭菌，即得色泽鲜艳、气味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成品。著名的有江淅玫瑰米醋。2、以糯米、红曲、芝麻为原料，采用分次添加法，进行自然液态发酵，并经3年陈酿，最后加白糖配制而得成品。著名的有福建红曲老醋。3、以稀释的酒液为原料，通过有填充料的速酿塔内进行醋酸发酵而成，如辽宁省丹东白醋。
液态发酵法制醋也渐采用深层发酵新工艺。淀粉质原料经液化、糖化及酒精发酵后，酒醪送入发酵罐内，接入纯粹培养逐级扩大的醋酸菌液，控制品温及通风量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，缩短生产周期。发酵罐类型较多，现已趋缶使用自吸式充气发酵罐。它于50年代初期被联邦德国首先用于食醋生产，称为弗林斯醋酸发酵罐，并在1969年取得专利。日本、欧洲诸国相继采用。中国自1973年开始使用。
食醋品种虽然繁多、工艺条件各具特色，但食醋酿造的基本工艺流程包含淀
粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个阶段。具体工艺流程如下：
图1、醋酸基本工艺流程
5、液态法食醋质量标准
(1) 感官指标
具有本品种固有的色泽; 有正常酿造食醋的滋味。
一、设计任务
年产5000吨发酵食醋发酵车间设计
大米 可发酵糖
酒精 醋酸 CO 2 糊精等 醋酸菌醋酸发酵
二、生产方案和流程的确定
（一）生产方案的确定
空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋。空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋是将淀粉质原料经液化．糖化、酒精发酵后，在空气自吸式发酵罐中完成液体深层醋酸发酵的新工艺。具有原料利用率高，机械化程度高，生产周期短（8d），产品质量稳定等优点。
深层发酵法是向酒醪中接入醋酸菌后，采用向醪液中通入空气的方法来增加醪液中的溶解氧，使醋酸菌的醋酸发酵正常进行。发酵设备多采用自吸式发酵罐，发酵品温32～35℃，发酵时间在3d左右。
原料选择大米，长江以南习惯以大米为原料，且大米制出来的醋口感较好。（二）生产流程的确定
1. 菌种选择
糖化选择黑曲霉。
酵母菌（AS 2.399）酵母菌培养的最适温度为25～30度。
醋酸菌（许氏醋酸杆菌 A. schutzenbachii）生长繁殖适宜温度25～27.5度，不耐热，最高生长温度37度，最适PH3.5～6.5，耐食盐为1%～1.5%。该菌产酸高达11.5%，对醋酸没有进一步的氧化作用。
2. 原料预处理
（1）原料的筛选和除杂
1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。
2.对带有皮壳的原料去除皮壳。
3.处理方法采用分选机筛选和水洗涤。
（2）粉碎与水磨
扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎常用设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨。
技术要点：细度<50目；浓度18～20°Be’；pH6.2～6.4（试纸测定）。
工艺参数：加水浸泡1h；用NaCO3调pH；加CaCl20.2%补充Ca2+；加中温α-淀粉酶0.25%（酶活力2000u/g）。
（3）原料蒸煮液化
使植物组织破裂，细胞中的淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状转变为溶胶状态，另一个作用是高温杀菌。
技术要点：液化后的糖浆具有香味i，用竹片撩液滴点呈渣水分离状；碘反应成棕黄色；DE值15%～20%。
工艺参数：流加法液化浆温85～90℃，88℃最佳。维持10min；升温煮沸10分钟。
3. 糖化：
麸曲制备
试管斜面菌种——三角瓶培养——帘子培养——厚层通风培养
培养基：10%米曲汁麸皮+80%水麸皮+ 麸皮+10%～15% (或麦芽汁) 110%水稻壳+70%水
琼脂2%
PH6.0
培养条件： 30℃,3d 30℃,3d 30℃,3d 30℃,1d 在帘子培养以前的麸曲制备过程为种曲培养阶段，这一阶段是以得到强壮的霉菌孢子为培养目的，所以培养组成、培养条件要符合微生物生长规律，即要符合霉菌孢子发芽、菌丝生长、菌丝繁殖和孢子着生的要求。厚层通风培养是生产用曲培养阶段，这一阶段是以得到淀粉酶为主要培养目的，所以培养基的组成、培养条件既要符合微生物生长规律，又要符合微生物产酶规律。
采用高温糖化法，也称酶法液化法，它是先以α-淀粉酶制剂在85～90℃对原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在65℃进行糖化。具有糖化速度快、淀粉利用率高等优点。
技术要点：糖化液碘呈淡橙黄色；DE值25%～30%；酸度0.2%。
工艺参数：加捣碎的麸曲5%（酶活力1200u/g）；加曲温64℃；糖化温度60～62℃；糖化时间30min。
4. 酒精发酵
通过纯培养方法制成酒母，再将其接入糖化醪中进行酒精发酵。
技术要点：酒精含量8.0%～8.5%；酸度0.3%～0.4%；总醪量为原料之5～6倍。
工艺参数：酒母4%(原料)；接种温度26～28℃，极限温度30℃；发酵温度30～37℃，最适32～33℃，发酵时间60～68h。
5. 醋酸发酵
向酒精发酵醪中接入醋酸菌，在适宜的条件下，乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸的过程称为醋酸发酵，它是酿醋的主要环节，直接影响到食醋的产量与食醋的风味。醋酸发酵工序由醋酸菌种子培养、醋酸发酵和陈酿等组成。
1.醋酸菌种子培养
酿醋过程中的醋酸发酵常在非严格无菌条件下进行，所以微生物种类复杂，但醋酸菌是醋酸正常发酵醪液中的主要微生物，它能氧化酒精为醋酸，有些醋酸
菌还能把葡萄糖氧化成葡萄糖酸。传统酿醋多采用自然醋酸菌，目前多采用纯种醋酸菌。醋酸菌种子培养工业流程如下：
菌种试管斜面接种培养 --—> 大三角瓶纯种扩大培养 --—> 醋酸菌种子液态培养
试管培养基：葡萄糖0.3g 、酵母膏1.0g 、碳酸钙2.0g 、6%酒液100mL 、琼脂2.0～2.5g 。
三角瓶培养基：酵母膏1%、葡萄糖0.3%、水100mL 、浓度为95%的酒精4%。
种子液态培养：4%～8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度2.5%～3.0%，接种量5%～10%；通风量0.1m/(m 3.min)；培养温度32～35℃；培养时间24h 。
醋酸菌种子培养与其它微生物种子培养一样，除了使微生物繁殖以外，还有一个驯化作用，即使微生物适应于生产的要求，所以，在种子培养的前阶段，培养基的组成、培养条件多采用较优的工艺参数；而在培养的后阶段，多采用接近于生产要求的工艺参数。
2.醋酸发酵
技术要点：酒液酒度5%～6%；醋酸发酵液酸度4.5%～5.5%。
工艺参数：接种温度28～30℃；发酵温度32～34℃，最高不超过 36℃；前期通风量 0.07m 3/(m 3.min)、中期0.1～0.12 m 3/(m 3.min)、后期0.08m 3/(m 3.min)；培养时间65～67h 。
醋酸菌含有乙酰辅酶A 合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A 进入三羧酸循环，进一步氧化为CO 2和H 2O 。其反应式如下：
332~CH COOH CoASH CH CO SCoA H O +→+
所以，醋酸发酵成熟时就要加入2%～5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。 在液态深层发酵中，可采用分割法去醪进行“半连续式发酵”，即取出1/2～1/3量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。
6. 压滤
技术要点：滤渣水分≤70%；酸度≤0.2%。
工艺参数：发酵醪预处理，55摄氏度维持24h ；压头醋、二醋用泵输送，泵压2*89KPa ，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。
7. 配兑和灭菌
技术要点：灭菌后成品醋酸≥3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数≤5000个/ml 。
工艺参数：灭菌温度80℃，维持适当时间；苯甲酸钠添加量为0.06%～0.1%。
8. 陈酿
一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺激性减弱。
（三）生产工艺流程示意图
图2、醋酸生产工艺流程示意图
三、工艺设计及计算
（一）工艺技术指标及基础数据
1. 生产规模：年产食醋5000t （醋酸含量4% 质量分数）
2. 生产工艺：液态深层发酵、间歇发酵
3. 工作制度：全年工作300日，三班作业。
4. 食醋日产量：17t
5. 食醋年产量：5100t
6. 副产品年产量：次级食醋占食醋总量的2%。
7. 产品质量：符合GB18187—2000 国家标准酿造食醋
8. 大米原料含淀粉70%, 水分13%。
9. α-淀粉酶用量为8u/g 原料，糖化酶用量为150u/g 原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g 原料。
10. 醋酸发酵罐发酵周期8d 、周期数300/8 = 38。
技术参数：
淀粉糖化率：80%
糖 → 酒精得率：85%
酒精 → 醋酸得率：80%
大米原料→ 成品醋：160kg /t
（二）物料计算
1. 主要原料的物料衡算
（1）淀粉糖化物料衡算
淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式 ()()6105261261n C H O n H O nC H O +-→
162 180
1g 1.11g
理论上1g 淀粉完全水解后能生成1.111g 葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的75%-85%计算，即实际上1g 淀粉能生成0.833~0.944g 葡萄糖。这里取80%，即1g 淀粉能生成0.888g 。
（2）酒精发酵物料衡算
向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方
程式为基础：
612625222C H O C H OH CO →+↑
180 2×46 88
1g 0.51g
理论上1g 葡萄糖能生产0.51g 酒精，但由于酵母菌的生长繁殖、中间代谢产物的生成、酒精的挥发等，实际的酒精得率一般以理论酒精得率的85%计算，即实际上1g 葡萄糖能生成0.434g 左右的酒精。
（3）醋酸发酵物料衡算
向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础
25232C H OH O CH COOH H O +→+
46 60 18
1g 1.30g
根据总方程式计算得到：理论上1g 酒精能生产1.30g 醋酸。但由于醋酸菌的生长繁殖，发酵过程中酒精和醋酸的挥发，以及醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率一般以理论得率的80%计算，实际上1g 酒精能生产1g 左右的醋酸。
由上述计算得知，用淀粉质原料酿醋时，1g 纯淀粉能生成0.888g 葡萄糖，经酒精发酵得到0.385g 酒精，再经醋酸发酵可以得到0.385g 醋酸。
即1t 食醋含40kg 醋酸，需40/0.385 = 103.9kg 淀粉，需大米103.9/0.7 = 148.4 kg 。
（4）大米年消耗量
5100t 食醋中醋酸含量：
5100×4% = 204t
生产204t 醋酸需要淀粉：
204/0.385 = 530t
年消耗大米量：
530/0.7 = 757.14t
（5）α- 淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g 的 α–淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量。α-淀粉酶用量按8u/g 原料计算。
全年用酶量为：
757.14×8 = 3.03t
2000
单耗量：
3.03×103/5100 = 0.594kg/t
（6）麸曲耗用量 所用麸曲糖化酶的活力为800u/g ，使用量为150u/g 原料，则糖化酶消全年耗量为：
757.14×150 = 142.96t
800
单耗量：
142.96×103/5100 = 28kg/t
（7）氯化钙（规格：无水）
单耗：0.15 kg/t：
全年投料量：0.15×5100 = 765kg
（8）纯碱（规格：工业用）
单耗：0.225 kg/t：
全年投料量：0.225×5100 = 1147.5kg
2. 蒸煮醪量的计算
根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3，粉浆量为：
148.4×（1+3）= 593.6kg
式中148.4 ——生产1t食醋（醋酸含量4%）需要的大米量
蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分复杂。为简化计算，可按下述方法近似计算。
假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50℃，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88℃，然后进入连续液化器液化，再经115℃高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63℃后入糖化罐。其工艺流程图如下图所示。
图3、粉浆连续蒸煮液化工艺流程
干物质含量B 0=87%的大米比热容为；
c 0 = 4.18（1-0.7B 0）= 1.63 [kJ/(kg. K)]
粉浆干物质浓度为：
B 1 = 87/（4*100）= 21.8%
蒸煮醪比热容为：
c 1 = B 1c 0+（1.0 - B 1）× c w
= 21.8%×1.63+（1.0-21.8%）×4.18
= 3.62 [kJ/ (kg. K)]
式中 c w ——水的比热容[kJ/(kg. K)]
为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。
⑴经喷射液化加热后蒸煮醪量为：
593.6*3.62(8850)593.6630()2748.988*4.18
kg -+=- 式中 2748.9——喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa ）的焓（kJ/K ）
⑵经二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：
630– 630×3.62×(88-84) = 626 (kg)
2288.3
式中 2288.3——第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)
⑶经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为；
626 + 626×3.62×(115-84) = 657 (kg)
2748.9-115×4.18
式中 115——灭酶温度（摄氏度）
2748.9——0.5Mpa 饱和蒸汽的焓（kJ/K ）
⑷经汽液分离器后的蒸煮醪量：
657 - 657×3.62×(115-104.3) = 646 (kg)
2245
式中 2245——104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)
⑸经真空冷却后最终蒸煮醪量为：
646 - 646×3.62×(104.3-63) = 605 (kg)
2351
式中 2351——真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)。
粉浆中干物质的质量分数：
148.4*(10.13)605
- = 21.28%
3. 糖化醪量的计算
麸曲（糖化力800u/g 干曲），单耗：28kg/t ：
生产1t 食醋的糖化醪量：
605 + 28 = 633kg
糖化醪干物质质量分数：
148.4*(10.13)0.5940.150.225*100%633
-+++ = 20.5%
4. 酒精发酵醪的计算
（1）实际产酒精量 = 原料量×淀粉含量×实际产酒率
= 148.4×0.7×0.385
= 39.9 kg
（2）发酵中CO 2产量：
39.9×8892
= 38.2kg
（3）发酵中溢出水分（按2%计）：
39.9×0.02 = 0.8kg
（4）酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：
633 – 38.2 – 0.8 = 594 Kg
（5）成熟醪体积（成熟醪密度为0.99Kg/L ）：
594 / 0.99 = 600 L
（6）成熟醪中酒精体积分数 （酒精d 420=0.7893）：
酒精体积分数= 39.9*100%0.7893*600
= 8.43%
5. 醋酸发酵醪的计算
（1）醋酸发酵醪质量 (含醋母醪量) 发酵时添加蛋白质水解液（d 420=1.2）50Kg/t ：
594 + 50 = 644kg
（2）醋酸发酵醪体积：
600 + 50/1.2 = 641.7L
（3）原料产醋量（转化率取84%）：
39.9×1.30×84% = 43.57kg （4）醋酸发酵时消耗氧气：
43.57×32
60
= 23.2kg
（5）醋酸成熟醪的质量：
644 + 23.2 = 667.2Kg
（6）成熟醪体积（成熟醪密度1.01Kg/L）：
667.2/1.01 = 660.6 L
（7）成熟醪醋酸的质量分数：
43.57/667.2 = 6.53%
（8）配兑消毒后成品中醋酸量按经验数据：压滤损失4%，消毒运输损失为1.2%，共损失5.2%，则醋酸量：
43.57*(14% 1.2%)
--= 41.3kg
（9）配兑成4%醋酸含量的成品醋的质量：
41.3/0.04 = 1032.5kg > 1t ，所以符合生产要求
（10）4%成品醋的体积（成品醋密度1.01Kg/L）：
1032.5/1.01= 1032.5L
（11）原料出醋率：
1032.5/148.4=6.96（Kg/Kg）
（三）热量衡算
1. 液化过程中的热量衡算
粉浆质量m = 593.6 +0.594 +0.15 + 0.225 = 594.57kg；
粉浆比热容c=3.72[KJ/Kg.K]；
液化过程总耗热量为Q1
粉浆由初温T0加热至88℃总耗热量为Q2。
（1）设粉浆初温取T0=20℃，流加法液化浆温为88℃，耗热量为Q2’。
则Q2’= mc(88-To)
= 594.57×3.72×(88-20)
液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计
年产5000吨食醋设计说明书1 设计任务书 设计项目：液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计 设计规模：33.34吨 生产工艺：液态深层发酵 工作制度：全年工作发酵日300天，三班作业，连续生产 主要原料：玉米 辅助原料：谷糠，麸皮 成品：4度酿造米醋 理化指标：总酸（以乙酸计）：g/100ml≥3.50 不挥发酸（以乳酸计）：无 可溶性无盐固形物：g/100ml≥0.50 微生物指标：菌落总数：（个/ml）≤10000 大肠菌群：（MPN/100ml）≤3 致病菌（系指肠道治病菌）；不得检出 产品相关标准：要符合GB2719-1996《米醋卫生标准》，GB18187-2000《酿 造米醋》，ZBX66004-86《米醋质量标准》 感官指标：具有正常的米醋色泽，气味和滋味，不涩，无其他不良气味和 异味，无悬浮物，不浑浊，无沉淀，无异物，无醋鳗，醋 虱。 2 产品方案 2.1 生产规模 醋厂年产量为5000t，厂设计采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产。一体化经营，完全采用现代化企业管理模式 将逐渐形成规模。 2.2主要原料的规格 粮食：应符合GB2715的规定 酿造用水：应符合GB5749的规定 食用盐：应符合GB5461的规定 食用酒精：应符合GB10343的规定 糖类：应符合相应国家标准或行业标准规定 食品添加剂：应选用GB2760中允许使用的添加剂，还应符合 相应的食品添加剂的产品标准 2.3 工期设定 生产品种为4度酿造米醋，年产量5000t，采用瓶装生产，设
计日产 量为16.7t 2.4 产品质量及标准 GB/T601-1988 化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的 制备 GB2715-1981 粮食卫生标准 GB2719-1996 米醋卫生标准 GB2760-1996 食品添加剂使用卫生标准 GB4789.22-1994 食品卫生微生物检验调味品检验 GB/T5009.41-1996食品卫生标准分析方法 GB5461—2000 食用盐 GB5749—1985 生活饮用水卫生标准 GB/T6682—1992 分析实验室用水规格和试验方法 GB7718—1994 食品标签通用标准 GB10343—1989 食用酒精 3 生产工艺流程设计 3.1工艺流程选择论证 3.2 工艺流程图
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
第一章绪论 1.1引言 目前，全世界的医药产品生产已有一半以上由生物技术合成，其中，抗生素、维生素、激素这三大类药物主要由微生物发酵生产。抗生素在世界范围内的应用十分广泛，从而有效地控制了许多传染疾病，同时也促进了发酵工业的发展。 1.1.1土霉素化学式及性状 土霉素(Terramycin)又称地霉素、氧四环素(Oxytetracycline)，化学名：(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а-六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺，是四环素类抗生素的一种，因结构上含有四并苯基的母核而得名。化学式如下： 本品为灰白色至黄色的结晶粉末，无臭，味苦，熔点是180℃，在空气中性质稳定，在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。土霉素的盐酸盐为黄色结晶，味苦，熔点190～194℃，有吸湿性，但水分和光线不影响其效价，在室温下长期保存不变质，不失效。盐酸盐易溶于水，溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性条件下不稳定。添加到饲料中，在室温下保存四个月，效价下降4%～9%，制粒时效价下降5%～7%。 1.1.2作用机理 本品为广谱抑菌剂，能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合，抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成，能抑制动物肠道内的有害微生物，激活大肠中有利于营养物质合成的微生物。可使动物肠壁变薄，更有利于营养物质的
吸收和利用，从而提高肠道吸收效率。许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体、阿米巴原虫和某些疟原虫也对本品敏感。肠球菌属对其耐药。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品敏感。 1.1.3土霉素的应用 土霉素为四环类抗生素，生产工艺简单、生产成本较低，可作为生产其它新型抗生素的原料。 土霉素价格低廉，可以作为饲料添加剂用于养殖业。实践表明：土霉素用于饲料添加剂，可以改善饲料转化效率，促进畜禽生长，提高畜禽抗疾病能力。 土霉素对多数革兰氏阳性菌(如肺炎球菌，溶血性链球菌，草绿色链球菌以及部分葡萄糖球菌，炭疽杆菌)和革兰氏阴性菌(如大肠杆菌，产气杆菌，破伤风，肺炎杆菌，流感杆菌，百日咳杆菌等)均有抗菌作用。临床上主要用于肺炎、败血症、斑疹、伤寒了、淋巴肉芽肿、砂岩及其他细菌性感染等，对伤寒有效，也可用于阿米巴痢疾和阴道滴虫病患者。此外还能抑制立克次体和砂岩病毒及淋巴肉芽肿病毒。 作为抗生素，上世纪六七十年代时，土霉素曾在抗菌药市场上占重要地位，但伴随着其它多种高效抗生素的诞生与发展，土霉素市场快速走向衰落。目前，土霉素已经极少用于临床了。 1.1.4 土霉素的生产 土霉素通常由龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)发酵得到，目前国内提取工艺一般以草酸(或部分盐酸替代草酸)作酸化剂调节发酵液pH值，利用黄血盐钠和硫酸锌作净化剂生成普鲁士蓝沉淀协同去除Fe3+及高分子杂质，再经122-2树脂脱色，调节pH至4.6晶得干燥到土霉素成品[1]。
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
←一、食醋发展状况 ●我国酿造醋有两千多年的悠久历史，品种繁多，由于酿造的地理环境、原料与工艺不同，也就 出现许多不同地区及不同风味的食醋。随着人们对醋的认识，醋已从单纯的调味品发展成为烹调型、佐餐型、保健型和饮料型等系列。 ●烹调型：这种醋酸度为5%左右，味浓、醇香，具有解腥去膻助鲜的作用。对烹调鱼、肉类 及海味等非常适合。若用酿造的白醋，还不会影响菜原有的色调。 ●佐餐型：这种醋酸度为4%左右，味较甜，适合拌凉菜、蘸吃，如凉拌黄瓜，点心，油炸食 品等，它都具有较强的助鲜作用。这类醋有玫瑰米醋、纯酿米醋与佐餐醋等。 ●保健型：这种醋酸度较低，一般为3%左右。口味较好，每天早晚或饭后服1匙（10毫升）为 佳，可起到强身和防治疾病的作用，这类醋有康乐醋、红果健身醋等。制醋蛋液的醋也属于保健型的一种，酸度较浓为9%。这类醋的保健作用更明显。 ●饮料型：这种醋酸度只有1%左右。在发酵过程中加入蔗糖、水果等，形成新型的被称之为 第四代饮料的醋酸饮料（第一代为柠檬酸饮料、第二代为可乐饮料、第三代为乳酸饮料）。具有防暑降温、生津止渴、增进食欲和消除疲劳的作用，这类饮料型米醋尚有甜酸适中、爽口不粘等特点，为人们所喜欢。这类饮料有山楂、苹果、蜜梨、刺梨等浓汁，在冲入冰水和二氧化碳后就成为味感更佳的饮料了。 ←二、食醋标准 ●定义： 酿造食醋：单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物料或酒精，经微生物发酵酿制成的液体调味品。 配制食醋：以酿造食醋为主体，与冰乙酸、食品添加剂等混合配制而成的调味食醋。 ●现行标准： 酿造食醋 GB18187-2000 配制食醋 SB10337-2000 ←三、食醋工艺 ●食醋的工艺流程：原料处理——泡米——磨浆——蒸煮——液化——糖化——酒精发酵——醋 酸发酵——取醋——陈酿——过滤——精制——灭菌——包装——检验——成品 ●生产工艺分固态法及液态法两类。 固态发酵醋是一种传统工艺，产品质量高、风味好，酸味柔和、回味绵长等，这与所用原料精良、参与酿造的微生物种类较多、酶系较全、生产周期较长、经过陈酿等因素有关。但也存在缺点，即淀粉利用率低、生产周期长、劳动强度大、机械化程度低等。 液态发酵醋，尤其是液态深层自吸发酵食醋，是近几年发展较快的一种食醋工艺，其优点是原料利用率高，机械化程度高，劳动强度小，单位产能占地面积小，全封闭发酵生产工作环境较好，但风味与传统食醋相比较，有一定差异，风味纯正、清香等。 ●传统的固态法酿醋工艺主要有3种。1、用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶， 进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半置于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成色泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。2、用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中
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
发酵工艺课程设计 2013年12月5日 目录
1. 设计目的 (1) 2. 设计原理 (1) 2.1 国内乙醇生产工艺的发展概况 (1) 2.2 玉米秸秆和玉米淀粉混合原料的乙醇发酵的提出 (2) 3. 实验方法 (2) 3.1 实验材料 (2) 3.2 培养基 (2) 3.3 仪器 (2) 3.4菌株发酵及保藏 (3) 3.5混合原料发酵生产燃料乙醇 (3) 4. 实验预期结果 (4) 4.1玉米秸秆与玉米淀粉配比的确定 (4) 4.2 料液比的确定 (4) 4.3 硫酸浓度对玉米秸秆水解的确定 (4) 4.4 纤维素酶用量的确定 (5) 5. 燃料乙醇的工艺流程设计 (5) 5.1 流程概况 (5) 5.2 溶氧条件的控制 (6) 5.3 pH条件的控制 (6) 5.4 温度的控制 (6)
1. 设计目的 燃料乙醇是一种重要的生物质能源，由于其清洁、可再生等诸多优势受到了越来越多的关注，已经成为国内外能源领域的研究热点，并有望成为“后石油时代”中新能源的主力军。然而,燃料乙醇的产业化依然面临许多挑战。目前，工业生产燃料乙醇主要使用粮食淀粉（玉米、小麦等）、甘蔗以及其它富含糖类的原料，处于“与人争粮”的窘境之中,从长远角度来看难以实现可持续的发展。在备选的生产原料中，木质纤维素不但来源广泛，而且其生产燃料乙醇的过程本身可有效地缓解环境污染，从而倍受全球能源研究领域的关注。在我国，玉米秸秆纤维素原料的来源非常丰富，通过纤维素酶催化生产燃料乙醇的研究具有广阔的应用前景。本文设计针对目前木质纤维素生产燃料乙醇过程中存在的生产成本过高以及纤维素原料到燃料乙醇的转化率较低等问题，对玉米秸秆生产燃料乙醇的工艺流程进行选择优化，在利用玉米秸秆生产燃料乙醇的同时，充分考虑其它副产物资源的利用，并对此生产过程进行了技术经济分析；此后，在原料成分分析的基础上，进一步探讨了木质纤维素原料玉米秸秆及玉米芯与玉米淀粉混合作为原料的新型发酵工艺，并分别对其进行了初步的实验优化和技术经济分析，以期为木质纤维素燃料乙醇工艺提供科学指导与技术支撑。 2. 设计原理 2.1 国内乙醇生产工艺的发展概况 目前，木质纤维素类生产燃料乙醇的步骤主要包括原料预处理、纤维素水解、乙醇的发酵及分离等单元操作，木质纤维素预处理方法主要包括物理法、化学法、生物法和综合法等。其中使用稀酸进行化学水解是研究最多且使用最为广泛的方法之一，在经济和技术上都有较好的可行性。以淀粉和纤维素为原料生产燃料乙醇的工艺存在一定的区别，在前者工艺中，淀粉原料经粉碎、蒸煮、液化、糖化，再发酵、蒸馏、精馏、脱水，制得无水乙醇，木质纤维素乙醇的生产主要包括原材料的预处理、酶法糖化、发酵和乙醇的分离纯化等工艺过程。如果能将这两种原料混合使用，如玉米秸秆经预处理酶解后再加入些玉米淀粉糖浆，这样就能节省淀粉质原料前处理过程中外加的水，提高纤维素原料的糖浓度，继而提高发酵液中乙醇浓度，降低蒸馏的能耗。 种玉米播种，灌溉施肥，除收获玉米杆 运输
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
食醋的酿造工艺 摘要：食醋作为我国传统的调味品,不但具有调味作用 ,同时兼具生理药理作用。文章简单介绍了我国食醋的种类，组成，功能,发酵工艺类型，生化发酵过程及详细的介绍了食醋生产工艺的操作方法。 关键词：食醋，价值，发酵，醋酸 概述 1、定义 食醋是以粮食、果实、酒类等含有淀粉、糖类、酒精的物质为原料，经微生物发酵酿制而成的一种酸性调味品。著名品种：山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、江浙玫瑰米醋、东北白醋、福建红曲醋。 食醋是传统的调味品，我国酿醋自周期开始，已有2500年历史。食醋分酿造醋、合成醋、再制醋三大类，其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成，主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味，不仅是调味佳品，经常食用对健康也有益。 合成醋也称醋精，用可食用的冰醋酸稀释而成，其醋味很大，但无香味。冰醋酸对人体有一定的腐蚀作用，使用时应进行稀释，一般规定冰醋酸含量不能超过3%-4%。这种醋不含食醋中的各种营养素，因此不容易发霉变质；但因没有营养作用，只能调味，所以，若无特殊需要，还是以持食醋为好。 再制醋是在酿造醋中添加各种辅料配制而成的食醋系列花色品种。添加料并未参与醋酸发酵过程，所以称再制醋。例如，海鲜醋、五香醋、姜汁醋、甜醋等是在酿造醋成品中添加鱼露、虾粉、五香液、姜汁、砂糖等而成的食醋品种。 2、营养价值 食醋不仅含有醋酸，而且还含有一定量的氨基酸、有机酸、糖等物质。因此，食醋具有以下几种作用：①增进食欲；②防止疾病；③提高食物中营养成分的吸收率；④杀菌作用。 3、食醋的种类 ⑴按原料分类 米醋、麸醋、果醋、酒醋、代用原料醋等。著名的有四川保宁麸醋、广东果醋。 ⑵按所用糖化曲分类 大曲醋（山西老陈醋）、小曲醋（镇江香醋）、红曲醋、麸曲醋（辽宁喀左陈醋）等。 ⑶按发酵工艺分类 固态发酵醋：山西老陈醋、镇江香醋 液态发酵醋：福建红曲醋、广东果醋 固液发酵醋：北京龙门醋、四川麸醋 ⑷按成品的色泽分类 熏醋、淡色醋、白醋 白醋：传统酿造白醋中主要有两种方法，一个是以白酒为主要原料，添加营养液，以喷淋法塔醋工艺生产的白醋；另一个是以白酒、米酒醪为原料，采用分
http://docin/p-84516378.html 年产17吨青霉素发酵车间工艺设计 第一部分青霉素的发酵工艺 1．菌种 最早发现产生青霉素的原始菌种得英国科学家茀莱明分离的点青霉，合成能力低下，沉没培养时只能产生2U/mL，远远不能满足工业生产的要求。后来找到另一种生产能力较强且适合液体深层培养的产黄青霉菌种，并再经X射线、紫外线诱变处理，得到生产能力较高的菌种，生产能力可达1000一1500U/mL。顾名思义，产黄青霉容易产生大量的黄色素，且分离时不易除去，故再将此菌进一步诱变处理，使其产生黄色素的能力丧失后，才成为世界通用的生产菌种。现代分子生物学方法的发展，为青霉素菌种的改进提供了新的契机，结合基因工程技术和发酵工艺的改进，使当今世界青霉素工业发酵水平已达85000U/mL以上。 国内大多数生产厂都采用绿孢子丝状菌。细胞生长发育分为6期：Ⅰ－Ⅲ长菌丝为主；Ⅲ－Ⅴ合成产物为主；Ⅵ放罐。 青霉素生产中，菌种是活的灵魂，对菌种的保藏至关重要。国内生产厂家一般在真空干燥状态下保存其分生孢子。也可用甘油或乳糖溶液作悬浮剂，在一70℃冰箱或液氮中保存孢子悬浮液或营养菌丝体。由于分生孢子在保存过程中较营养菌丝体更易变异，故保存营养菌丝是青霉素生产菌种保存的首选。 2．青霉素发酵工艺流程、工艺要点及过程控制 （1）丝状菌三级发酵工艺流程 冷冻管（25°C，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25°C，孢 子培养，7天）——大米孢子（26°C，种子培养56h,1:1.5vvm） ——一级种子培养液（27°C，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二 级种子培养液（27~26°C,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液。
年产3万吨谷氨酸发酵罐的设计 目录 前言 第一章年产3万吨谷氨酸的发酵罐 2.1 生产规模及计算 2.2通用发酵罐的系列尺寸 2.3发酵罐主要设计条件 2.4 发酵罐的型式 2.5发酵罐的用途 2.6冷却水及冷却装置 2.7设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa 第二章谷氨酸生产工艺流程 3.1谷氨酸发酵工艺技术参数 3.2谷氨酸生产原料及处理 3.3谷氨酸生产工艺流程图 第三章工艺计算 4.1主要工艺技术参数 4.2总物料衡算 第四章发酵罐选型及工艺计算 5.1 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算 5.1.1发酵罐体加热用蒸汽量 5.1.2 填充发酵罐空间所需蒸汽量 5.1.3 灭菌过程的热损失 5.1.4 灌壁附着洗涤水升温所需蒸汽量 5.2发酵罐的设计与选型 5.2.1发酵罐的选型 5.2.2生产能力，数量和容积的确定 5.2.3主要尺寸的计算 5.2.4冷却面积的确定 5.2.5 搅拌器的设计 5.2.6搅拌器功率的确定 5.2.7设备结构的工艺设计 5.2.8竖直蛇管冷却装置设计 5.2.9设备材料的选择 5.2.10发酵罐厚壁计算 5.2.11接管设计 第六章发酵罐设计图
第一章前言 谷氨酸是一种氨基酸, 其用途非常广泛,可用于食品、医学、化妆品等。谷氨酸生产，始于1910年日本的味之素公司用水解法生产谷氨酸。1956年日本协和发酵公司分离得到谷氨酸棒杆菌，使发酵法生产谷氨酸成为可能，由于发酵法生产氨基酸具有生产能力大、成本低、设备利用率高等特点，使氨基酸工业得到突飞猛进的发展[1]。我国1958年开始研究，1965年在上海天厨味精厂投产。目前我国谷氨酸的年产量已达170万吨，产销量占世界第一位[2]。经过几十年的发展，在该行业诸多工程人员的努力研究下，使我国谷氨酸生产四大收率指标（糖化收率、发酵糖酸转化率和产酸率、提取收率、精制收率）均达到历史最好水平。其质量已达国际领先水平。但是，在谷氨酸生产中仍然存在原料利用率低，生产成本高，自动化控制水平低，环境污染日趋严重等问题。因此，目前对谷氨酸行业的研究方向主要集中在提高自动化生产程度，改进生产工艺，处理三废，解决环境污染等方面。 第二章年产3万吨谷氨酸的发酵罐 2.1生产规模及计算 2.1.1生产规模：年产3万吨谷氨酸 2.1.2生产规格：纯谷氨酸 2.1.3生产制度：全年生产日320天；2~3班作业，连续生产。 2.1.4生产能力 日产量：30000t÷320d=93.75t／d 发酵周期：48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间) 发酵罐个数： 需要200 m3发酵罐25个 2.2 通用发酵罐的系列尺寸 表--通用发酵罐的系列尺寸
生物工程设备课程设计任务书 -----年产X吨糖化酶发酵车间工艺设计一、课程教学目标 生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下： 1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物分离工程》、《生物工程设备及工厂设计》、《机械制图》、《化工原理》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。树立正确的设计思想，掌握生物工程设备及工厂设计的基本方法和步骤，为今后创造性设计生物工程设备和相关技术改造工作打下一定的基础。 2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。 3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。二、课程设计题目（任选一） 年产X吨味精发酵车间设计：2000吨、3000吨、4000吨、5000吨、6000吨 三、课程设计任务： 1、根据设计任务，查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证，确定工艺过程的重要参数。 2、工艺流程图，按工艺流程图绘制要求完成有一定控制工点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。 3、发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算，根据工艺要求选取相应发酵罐类型，进行发酵罐种子罐数量计算，发酵罐几何结构尺寸计算，同时完成发酵罐搅拌装置及冷却装置的选型和计算。 4、根据计算结果按相应比例尺寸绘制发酵罐及冷却装置示意图,并完成发酵
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
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
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)
武汉轻工大学 《发酵（制药）工厂设计》课程设计 说明书 设计题目：年产32000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 指导教师陶兴无江贤君 2014 年1月10 日 1
32000吨味精工厂发酵车间工艺设计 （武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023） 摘要： 味精，学名为谷氨酸钠（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”。 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。 本设计为年产32000吨味精厂的生产工艺，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的物料衡算和热量衡算；第二部分设备的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 关键词：谷氨酸钠，发酵车间，工厂设计
Process Design of 32，000 tons Monosodium Glutamate Factory Fermentation Workshop Abstract： Monosodium glutamate （MSG）is the sodium salt of the non-essential amino acid glutamic acid，which is the final resolve product from protein. If we dilute the salt with 400 times water，we can’t taste salty any more. If we dilute the sucrose with 200 times water，we can’t taste sweetness too. But even if 3000 times water，Monosodium glutamate still taste flavor. In this paper，MSG fermentation process and a brief introduction of major equipment ，in order to help understand the fermentation process and the main ventilation equipment knowledge . According to the actual situation to choose the appropriate section in the production process of fermentation designed annual production capacity of 32，000 tons of the monosodium glutamate factory production process，design content ，understanding raw material pretreatment MSG production ，fermentation，extraction production methods and production processes part ，and the raw material for the process to select the material balance ，heat balance and equipment. Finally ，draw the fermentation section of the flow chart and floorplan . The whole design content roughly divided into three parts，the first part is mainly MSG production technology and equipment selection ; second part consists of fermentation tanks，seed tank and air filter of the design and selection ; third part is the process and floorplan . Key words：Sodium glutamate，fermentation workshop，plant desig
食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵三个主要过程及后熟陈酿而酿制成的一种酸、甜、咸、鲜诸味协调的酸性调味品。 食醋的种类 1.按所用原料分类：用粮食为原料酿制的食醋称为粮食醋或米醋；用薯类原料酿制的食醋称薯干醋；以麸皮为原料酿制的食醋叫麸醋；以含糖原料，如废糖蜜、糖渣、蔗糖等为原料可配制糖醋；用果汁和果酒可酿制果醋；用白酒、酒精和酒糟等可配制酒醋；用冰醋酸加水兑制成醋酸醋；而用野生植物及中药材等酿制的叫代用原料醋。 2.按原料处理方法分类：粮食原料不经过蒸煮糊化处理，直接用来制醋，所得的为生料醋；经过蒸煮糊化处理的原料酿制的食醋为熟料醋。 3.按生产工艺分类： 3.1．按制醋用糖化曲分类 (1)麸曲醋：以麸皮和谷糠为原料，人工培养纯粹曲霉菌制成麸曲做糖化剂，以纯培养的酒精酵母作发酵剂酿制的食醋称为麸曲醋。用麸曲作糖化剂优点很多，如淀粉出醋率高，生产周期短，成本低，对原料适应性强等。但麸曲醋风味不及老法曲醋，麸曲也不易长期贮存。 (2)老法曲醋：老法曲是以大麦、小麦、豌豆为原料，以野生菌自然培养获取菌种而制成的糖化曲。由于曲子的酶系统较复杂，所以老法曲配制的食醋风味优良，曲子也便于长期贮存。但老法曲耗用粮食多，生产周期长，出醋率低，生产成本高，故除了传统风味的名牌醋使用外，多不使用。 3.2．按醋酸发酵方式分类 (1)固态发酵醋：用固态发酵工艺酿制的食醋，风味优良，是我国传统的酸醋方法。其缺点是生产周期长，劳动强度大，出醋率低。 (2)液态发酵醋：用液态发酵工艺酿制的食醋，其中包括传统的老法液态醋、速酿塔醋及液态深层发酵醋，其风味和固态发酵醋有较大区别。 (3)固稀发酵醋：食醋酿造过程中的酒精发酵阶段为稀醇发酵，醋酸发酵阶段为固态发酵，出醋率较高。 4.按颜色分类：熏醋和老陈醋颜色呈黑褐色或棕褐色，可称为浓色醋。如果食醋没有添加焦糖色或不经过熏醅处理，颜色为浅棕黄色，称淡色醋。用酒精为
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)