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.、八,、-一前言1.1性质谷氨酸（a -氨基戊二酸）由两个羧基等组成的酸性氨基酸。
中文名谷氨酸CAS登录号56-86-0英文名glutamic acid EINECS登录号200-293-7化学式C5H9NO4熔点205 C分子量147.130761.2生物合成途径葡苗糖/葡萄糠勺■磷酸11丙犍7-磷酸-—薪蔔櫃馥I弓-磷酿酱萄糊醛戍繼-5-磷酣丙餉酸----------------- *乙醛C必*——if 透过细腕膜___________卷氨嚴---------------------1.3用途谷氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸之一，谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。
医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷等病症。
谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养参与机体代谢，有较高的营养价值。
食品中，用于味精生产，味精的成分是谷氨酸钠。
游离态的谷氨酸普遍存在于日常食物中，是人体中自然代谢的一种产物。
1.4谷氨酸的发展前景目前我国谷氨酸总发酵能力已接近160万吨，约占全球谷氨酸产能的75%而日本的谷氨酸产能，即包括日本味之素株式会社在本土和海外分公司产能在内的合计只有不到60万吨；韩国的谷氨酸发酵能力在20万〜25万吨。
再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力，可以认为，亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。
我国也已取代日本成为全球最大的味精（谷氨酸钠）出口国。
而西方国家逐渐改变对味精使用的观念，估计对今后的谷氨酸市场将是一大利好。
目前国内谷氨酸的供给主要由味精生产企业提供，味精生产企业在满足自己的原料需求后对外有少量供给，味精以外用谷氨酸主要由化工企业提供，但在规模上无法与味精企业相比。
因此，我国谷氨酸行业的供给和需求以味精生产为主，其他行业的需求量相对味精消耗量还比较小。
经过几十年时间国内市场的不断洗牌，我国谷氨酸生产企业已从上世纪80年代初的200~300家小企业，缩减为2013年的80多家。
开题报告一、选题背景与意义：近年来，随着谷氨酸市场的快速扩大，谷氨酸发酵工厂的建设需求不断增加。
谷氨酸是一种重要的生物工程产品，广泛应用于食品添加剂、保健品以及药物制剂等领域。
随着人们健康意识的提升，对高品质、高纯度的谷氨酸的需求也不断增加，因此建设一座年产5万吨谷氨酸发酵工厂具有重要的现实意义。
二、研究内容本研究旨在设计一座年产5万吨谷氨酸发酵工厂，主要研究内容包括：1.工艺设计：通过研究谷氨酸的发酵工艺，确定最佳的工艺流程，并设计合理的工艺参数，以提高产品质量和生产效率。
2.设备选择：根据工艺设计要求，选择合适的发酵罐、分离设备、蒸汽供应设备等设备，确保工艺的顺利进行。
3.能源消耗：通过优化能源利用，减少能源消耗，提高工厂的能源效率，降低生产成本。
4.环保设计：设计合理的废水处理系统，降低废水排放浓度，达到环境保护要求，并尽量减少废水排放。
5.安全生产：对工厂生产过程中可能存在的安全问题进行分析和预防，确保工人的人身安全。
三、研究方法本研究将采用文献研究法、实地调研法和实验研究法相结合的方法进行研究。
1.文献研究法：通过查阅相关文献，了解谷氨酸发酵工厂的设计原理和实践经验，为工艺设计提供依据和指导。
2.实地调研法：对已经建设的谷氨酸发酵工厂进行实地考察和调研，了解工厂的设计特点和运行情况，为本研究提供实证数据。
3.实验研究法：通过建立小型实验装置，对谷氨酸的发酵工艺进行优化，确定最佳工艺参数，并进行工艺的优化。
四、预期结果1.提供一套完整的年产5万吨谷氨酸发酵工厂设计方案。
该方案将包括工艺流程、设备选择、能源消耗、环保设计和安全生产等方面的内容。
2.通过实验研究，优化发酵工艺，提高产品质量和生产效率。
3.分析废水处理系统的设计方案，降低废水排放浓度，达到环境保护要求。
4.提出谷氨酸发酵工艺中可能存在的安全问题，并提出相应的预防措施，确保工人的人身安全。
五、研究进展与计划目前，我已经完成了对谷氨酸发酵工厂设计的文献研究，并进行了一些实地调研。
3万吨谷氨酸厂设计设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺，生产设备，原材料配送，产品储存和包装等方面。
首先，谷氨酸是一种通过微生物发酵制备的氨基酸。
在谷氨酸厂的设计中，需要设立一个发酵车间，该车间应该包括发酵罐、发酵槽、温控设备、搅拌设备和发酵液循环系统等。
发酵车间应该具备良好的通风和除臭系统，以确保员工的健康和生产环境的干净。
在发酵车间附近，需要设立一个制备车间，用于提取、浓缩和纯化发酵液。
该车间应该包括提取设备、浓缩设备、过滤设备、纯化设备和废水处理设备等。
这些设备应该具备可控制的自动化功能，以确保生产过程的稳定性和产品的一致性。
在原材料配送方面，需要设立一个原料仓库，用于储存发酵过程中所需的谷物原料、发酵菌种和营养介质等。
仓库应该具备合适的温度和湿度控制系统，以确保原材料的质量和保存期限。
谷氨酸的产品储存和包装需要设立一个产品仓库和包装车间。
产品仓库应该具备适当的温度和湿度控制系统，以确保产品的质量和保存期限。
包装车间应该配备自动化包装线，用于对产品进行包装和印刷等。
此外，还需要设计一条合理的输送系统，将原材料、半成品和成品在不同车间之间进行运输。
该系统可以采用管道输送和输送带等方式，以提高生产效率和方便操作。
在谷氨酸厂的设计中，还需要考虑环境保护和安全防护。
应该配备废气处理设备，对排放的废气进行处理和净化。
此外，车间内应该设立安全出口和紧急疏散通道，以防止意外事故时人员的伤害。
总结起来，设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺、生产设备、原材料配送、产品储存和包装等方面。
通过合理的设计和配置，可以实现高效、稳定的生产过程，并保证产品的质量和一致性。
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 sodiumglutamate)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。
与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。
1.原料准备
谷氨酸钠的生产原料主要包括L-谷氨酰胺、氨碱和盐水。
其中，L-
谷氨酰胺是通过微生物发酵得到的，氨碱可以通过转换氨气和盐酸得到。
2.反应方程式
谷氨酸钠的生产反应方程式为：L-谷氨酰胺+氨碱→谷氨酸钠+水
3.工艺流程
（1）原料准备：确保原料的质量符合要求，按照一定比例准备好L-
谷氨酰胺、氨碱和盐水。
同时，还需要准备一定量的辅助剂。
（2）反应：将L-谷氨酰胺和氨碱加入反应釜中，并根据反应温度和
反应时间的要求进行控制。
反应釜需要具备搅拌功能，以保证反应物均匀
混合并促进反应的进行。
（3）沉淀：当反应完全进行后，需要进行沉淀操作。
此时，产物谷
氨酸钠不溶于水，会沉淀到底部。
通过控制釜内的温度和压力，可以促进
沉淀的进行。
（4）分离：将上述沉淀物与溶液进行分离，一般通过过滤或离心等
方法来实现。
分离后，得到的谷氨酸钠产物需要经过冷冻干燥或融化结晶
等工艺来提高纯度。
（5）干燥和包装：对谷氨酸钠进行干燥，以去除其中的水分。
随后，将干燥后的产物进行称量和包装，以备销售和使用。
目录年产50吨L-谷氨酸的工艺设计1文献评述1.1产物概述名称学名：L-谷氨酸-水化合物；商品名：L-谷氨酸。
因L-谷氨酸起源于小麦，故俗称麸酸。
英文名：Monosodium L-glutamate其它名称：L-2-Aminoglutaric acid, H-Glu-OH, L-glutamic acid, L(+)-glutamic acid, H-L-Glu-OH, S-2-Aminopentanedioic acid产物规格及标准结构式：分子式C6H14N4O2.C5H9NO4分子量321.33理化性质L-谷氨酸为白色鳞片状晶体。
无臭，稍有特殊的滋味和酸味。
呈微酸性。
微溶于冷水，易溶于热水，险些不溶于乙醚、丙酮和冷醋酸中，不溶于乙醇和甲醇。
247-249℃剖析，200℃升华，相对密度1.538（20/4℃），旋光度[α]＋30-＋33°。
产物用途（1）食品业氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不但具有特殊的生理作用，并且在食品产业中具有奇特的成果。
（2）日用扮装品等谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，作为营养药物可用于皮肤和毛发。
聚谷氨酸是一种精彩的环保塑料，可用于食品包装、一次性餐具及其它产业用途，可在自然界迅速降解，不污染情况。
随着科学的进步，研究的深入，谷氨酸新的应用领域将越来越广。
（3）医药行业谷氨酸还可用于医药，因为谷氨酸是组成卵白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养代价。
2、产业生产要领的选择和论证2.1L-谷氨酸生产要领的选择与确定传统工艺中L-谷氨酸的生产要领有两种：合成法和发酵法。
（1）合成法丙烯腈与氢和一氧化碳在高温，高压和催化剂的作用下得到β-氰基丙醛（OHCCH2CH2CN），后者与氰化钾和氯化铵进行斯脱拉克（Straker）反响生成氨基腈。
将氨基腈用氢氧化钠水解，得谷氨酸二钠，然后用硫酸中和，生成D，L-谷氨酸析出，将D，L-谷氨酸进行光学疏散，即可分成L-谷氨酸和D-谷氨酸，后者经消旋化再返回到中和工序。
谷氨酸钠工厂发酵车间设计报告化专999味精发酵生产研发有限公司市场部﹕技术部﹕品控部﹕总负责人﹕市场部调查知识背景：味精是一种常用的食品添加剂，日常生活中很多食品，如即食面、薯条、虾片、酒楼点心等都含有味精。
人类使用味精的历史其实不长，1908年一名日本科学家吃晚餐时，在汤面里加了点海藻，发觉美味无比。
经过多年的努力，终于发现当日使汤面变得美味的原因是来自一种氨基酸的钠盐－谷氨酸钠，结构式：谷氨酸钠（C5H8NO4Na），化学名α-氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。
其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。
生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。
1956年日本协和发酵公司用发酵法生产味精以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。
谷氨酸的通气发酵，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,该生产工艺和设备具有很强的典型性。
技术部方案主要内容：本设计主要内容为，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、管道管径的确定。
最后，画出工艺管道流程图和车间布置图。
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。
与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。
另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。
为保障全厂生产用水，还要设置供水站。
所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位。
本设计利用淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过微生物发酵、等电点沉淀提取来生产味精，总工艺流程图如下：液化、糖化酶制剂1.设计依据与主要工业设计参数1.1设计任务设计任务为年产9000吨MSG,纯度99%，年工作320天1.2工艺流程味精生产工艺为利用淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过微生物发酵、等电点沉淀提取生产味精的工艺是目前最成熟、最典型的生产工艺。
开封大学学生毕业设计设计题目：年产10万吨谷氨酸工厂发酵车间设计班级：10级生化二班姓名：郭重阳学号： 2010051106 指导教师：韩艳霞起止时间： 2013年3月1日至2013年5月30日2013年 5月 30日目录一、前言 (2)（一）、课程设计目的 (2)（二）、目前生产存在问题及对策(谷氨酸) (2)（三）、采取必要措施： (2)（四）今后发展方向： (3)二、 10万t／a谷氨酸工厂发酵车间工艺流程设计任务书 (4)三、可行性分析 (5)四、 10万t／a谷氨酸工厂发酵车间工艺流程设计 (6)五、 10万t／a谷氨酸工厂发酵车间的物料衡算 (7)（一）、工艺技术指标及基础数据 (7)（二）、谷氨酸发酵车间的物料衡算 (7)六、设备的设计与选型 (10)（一）、设计原则与内容 (10)（二）、容积、生产能力、数量的计算 (10)（三）、设备选材 (11)（四）、设备的选型 (12)（五）、发酵罐的计算 (13)七、环境保护 (14)（一）、三废状况 (14)（二）、三废治理 (14)八、设计评价 (15)九、机会与收获 (16)十、参考文献 (17)一、前言（一）、课程设计目的本课程是生物化工工艺专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。
学习本课程的目的是使学生在学完本专业的有关课程后，尤其是在学完《生化工艺》、《发酵工程及设备》、《化工设计》这门课程后，综合运用3年所学的全部知识，进行工厂的初步设计。
通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本设计技能。
待学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计。
（二）、目前生产存在问题及对策(谷氨酸)随着经济的发展和技术水平的不断提高，我国的谷氨酸生产水平也有相应的提高。
但与国际先进生产水平相比，还存在着以下问题:1)规模小，操作费和设备费用高2)技术水平低3)生产过程自动化低，劳动生产率低4)主要原材料(燃料)价格高，使得生产成本高5)经营管理体制不完善，影响技术水平的发挥和生产稳定（三）、采取必要措施：1)合理利用原材料2)采用新工艺，新技术，提高技术水平3)生产设备大型化，自动化，关键设备先进化4)加强废水处理和综合利用，提高环境效益5)深化改革，降低生产成本，参与国际市场竞争6)跳出单一产品模式，开发多品种，提高企业抗风险能力（四）今后发展方向：今后的发展方向是采用诱变、细胞工程、基因工程的手段选育出从遗传角度解除了反馈调节和遗传性稳定的更理想的菌种以提高产酸率；采用过程控制检测调节与自控，逐步使用现代化的电子仪表，电子计算机控制，加强科学管理，完善受控参数，进行最佳化控制，连续化、自动化、稳产高产；在工艺设备上进一步探求新工艺、新设备，以提高产率和受的率；继续研究微生物生理生化遗传变异和发酵机制等外问题，以更好地控制谷氨酸的发酵。
吨谷氨酸生产车间设计引言吨谷氨酸（Tons of Glutamic Acid，简称TGA）是一种重要的生化工业原料，广泛应用于食品添加剂、药品、化妆品等领域。
为了提高吨谷氨酸的生产效率和质量稳定性，设计一个合理的生产车间是至关重要的。
本文将从工艺流程、生产设备、空间布局和安全要求等方面，对吨谷氨酸生产车间进行设计。
工艺流程吨谷氨酸的生产工艺流程包括发酵、提取、结晶和干燥等步骤。
1.发酵：通过将发酵菌种添加到培养基中，进行发酵反应，产生吨谷氨酸。
发酵过程需要具备温度、pH值和氧气供应等控制参数。
2.提取：将发酵液进行离心分离，得到产物和废液，废液进行后续处理，产物则继续下一步工艺。
3.结晶：将产物进行结晶处理，以提高纯度。
4.干燥：将结晶产物进行干燥处理，得到最终产品。
生产设备吨谷氨酸生产车间需要配备以下生产设备：1.发酵罐：用于进行发酵反应的设备，应具备良好的温度、pH值和通气控制能力。
发酵罐应该采用不锈钢材质，易于清洁和消毒。
2.离心机：用于发酵液的分离，将产物和废液分离。
3.结晶设备：用于结晶处理，提高产物纯度。
4.干燥设备：将结晶产物进行干燥，得到最终产品。
常用的干燥设备包括喷雾干燥机和气流干燥机等。
5.控制系统：车间需要配备自动控制系统，实时监测和调节温度、pH值和氧气供应等参数，保证生产过程的稳定性和质量。
空间布局吨谷氨酸生产车间的空间布局应充分考虑工艺流程和材料流动。
一般而言，可分为原料存储区、发酵区、提取区、结晶区和成品存储区等区域。
1.原料存储区：用于存放吨谷氨酸的原料，如糖、氮源和盐等。
应有适当的容量和防潮、防火设施。
2.发酵区：设置发酵罐，应保证充足的工作空间和通风设备，以及相应的供电、水源和废液排放设施。
3.提取区：设置离心机和相关处理设备。
离心机需要具备良好的稳定性和防护措施，同时保证提取过程的无菌性。
4.结晶区：设置结晶设备，应具备良好的操作空间和通风设备，结晶过程需要精确控制温度和湿度。
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 sodiumglutamate)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与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、热量衡算与设备的选择。
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、种子罐与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)原料的预处理与淀粉水解糖的制备;(2)种子扩大培养与谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精与味精成品加工。
与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。
另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。
目录年产50吨L-谷氨酸的工艺设计1文献评述1.1产品概述1.1.1名称学名：L-谷氨酸-水化合物；商品名：L-谷氨酸。
因L-谷氨酸起源于小麦，故俗称麸酸。
英文名：MonosodiumL-glutamate其它名称：L-2-Aminoglutaricacid,H-Glu-OH,L-glutamicacid,L(+)-glutamicacid,H-L-Glu-OH,S-2-Aminopentanedioicacid1.1.2产品规格及标准结构式：分子式C6H14N4O2.C5H9NO4分子量321.331.1.3理化性质L-谷氨酸为白色鳞片状晶体。
无臭，稍有特殊的滋味和酸味。
呈微酸性。
微溶于冷水，易溶于热水，几乎不溶于乙醚、丙酮和冷醋酸中，不溶于乙醇和甲醇。
247-249℃分解，200℃升华，相对密度1.538（20/4℃），旋光度[α]＋30-＋33°。
1.1.4产品用途（1）食品业氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不仅具有特殊的生理作用，而且在食品工业中具有独特的功能。
（2）日用化妆品等谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，作为营养药物可用于皮肤和毛发。
聚谷氨酸是一种出色的环保塑料，可用于食品包装、一次性餐具及其它工业用途，可在自然界迅速降解，不污染环境。
随着科学的进步，研究的深入，谷氨酸新的应用领域将越来越广。
（3）医药行业谷氨酸还可用于医药，因为谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养价值。
2、工业生产方法的选择和论证2.1L-谷氨酸生产方法的选择与确定2.1.1传统工艺中L-谷氨酸的生产方法有两种：合成法和发酵法。
（1）合成法丙烯腈与氢和一氧化碳在高温，高压和催化剂的作用下得到β-氰基丙醛（OHCCH2CH2CN），后者与氰化钾和氯化铵进行斯脱拉克（Straker）反应生成氨基腈。
将氨基腈用氢氧化钠水解，得谷氨酸二钠，然后用硫酸中和，生成D，L-谷氨酸析出，将D，L-谷氨酸进行光学分离，即可分成L-谷氨酸和D- 谷氨酸，后者经消旋化再返回到中和工序。
此法日本曾用之生产L-谷氨酸10年之久，于1973年停用。
（2）发酵法此法是L-谷氨酸工业生产的主要方法。
薯类，玉米，木薯等的淀粉水解糖或糖蜜，借助于微生物类，以铵盐，尿素等提供氮源，于大型发酵罐中，在通气搅拌下进行发酵30-50个小时，保持30-40度。
PH值为7-8，发酵完毕。
表1.两种方法的比较缺点优点合成法需要高压，有易燃，有毒物质，设备投资大，年产量小于5000吨L-谷氨酸时不经济，生产工艺复杂不用粮食，采用石油废气发酵法需设置菌种实验室，生产过程需要严格消毒灭菌原料来源广，设备腐蚀性小，劳动强度小，可自动化，连续化生产，成本低所设计的L-谷氨酸生产厂不仅生产方法要可靠，而且原料来源要广泛，故选择发酵法为宜。
经过上述两种方法的优缺比较，该法的生产虽然必须要求严格灭菌，但这是不难办到的。
由于此法优点很多，又是目前生产L-谷氨酸的主要方法，所以本设计选用发酵法生产L-谷氨酸。
发酵法生产L-谷氨酸大致可分为三个阶段：糖化，发酵，提取。
2.1.2谷氨酸的生产工艺流程谷氨酸的生产主要包括以下工作：谷氨酸发酵的原料处理和培养基的配制；种子培养；发酵工艺条件的控制；谷氨酸的提取；谷氨酸的精制。
谷氨酸发酵生产L-谷氨酸的工艺流程如下：硫酸盐淀粉斜面空气玉米浆酶化系统调pH值中和压滤预热连消发酵罐尿素储罐等电点沉淀粗谷氨酸附图1.发酵法生产谷氨酸钠的工艺流程2.2主要生产原料的选择淀粉是L-谷氨酸生产的主要原料，每吨99%的L-谷氨酸大约需要消耗纯淀粉2.4吨。
淀粉的质量对生产的好坏影响很大，比较各类淀粉，以玉米淀粉为最佳，山芋淀粉次之，小麦淀粉较差，而大米淀粉较好。
因我国长江流域盛产大米和玉米，故拟建的L-谷氨酸厂可选用这两种农产品的淀粉作为主要原料。
生产L-谷氨酸最好是用新鲜淀粉，因为新鲜湿淀粉水解后的营养成分比干淀粉水解糖液丰富。
2.3谷氨酸发酵生产中的生产菌种及培养基2.3.1菌种谷氨酸发酵生产菌种主要有棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属的细菌。
除节杆菌外，其他三属中有许多菌种适用于糖质原料的谷氨酸发酵。
这些细菌都是需氧微生物，都需要以生物素为生长因子。
我国谷氨酸发酵生产所用菌种有北京棒状杆菌AS1.299、7338，钝齿棒状杆菌AS1.452、HU7251、B9；天津短杆菌T613、FM8207等。
本设计采用FM8207为生产菌。
菌种特点：（1）α-酮戊二酸脱氢酶丧失或活力极弱。
（2）谷氨酸生产菌的谷氨酸脱氢酶活力很强，且活力不被高浓度谷氨酸PH 值抑制。
（3）丙酮酸羧化支路旺盛，使丙酮酸与二氧化碳结合，提供谷氨酸合成中大量需要的碳司二羧酸。
（4）有充足的NADPH•2H供给α-酮戊二酸还原氧化。
（5）生物素缺陷型（或甘油或油酸缺陷型）。
2.3.2培养过程斜面培养一级种子培养二级种子培养发酵罐（1）斜面培养条件谷氨酸斜面菌种培养条件一般是7338、B9类菌种30～32℃，T631类菌种33～34℃培养18～24h.(2)一级种子培养采用液体培养基，由葡萄糖。
玉米浆。
尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫酸锰等组成，pH为6.8～7.0；三角瓶内32℃振荡培养12ｈ，采用恒温控制，贮于4℃冰箱备用。
(3)二级种子培养培养基除用水解糖代替葡萄糖,加入泡敌，其他与一级种于培养基相仿。
接种量0.5%～1.0%，培养温度为32℃（T613菌为33～34℃），培养时间7～8h，即可移种或冷却至10℃备用。
通风量1200L种子罐1:0.2，搅拌转数180r/min。
(4)发酵培养基培养基中另外加入植物油,氯化钾,泡敌外,其他与二级种于培养基相仿。
在35-36℃下培养约35小时，即可进行谷氨酸提取。
但必须注意发酵液中个成分的含量。
在谷氨酸发酵培养液中糖浓度为12.5%，总尿量为3%，碳氮比为100:28。
碳氮比为100:11时才开始积累谷氨酸。
不同的碳氮比对谷氨酸的合成有着显著的影响，例如适量的氨离子可减少α-酮戊二酸的积累，促进古氨酸的合成；过量的氨离子会使生成的谷氨酸受谷酰胺合成酶的作用转化为谷酰胺。
另外，还需要无机盐、生长因子等。
2.4L-谷氨酸生产过程中的反应历程2.4.1谷氨酸发酵原料的处理因为所有谷氨酸生产菌株都不能直接利用淀粉或糊精，因此必须先水解淀粉成葡萄糖。
将淀粉水解为葡萄糖的过程称为糖化。
制取的溶液叫淀粉水解糖。
在淀粉水解糖中，主要糖分是葡萄糖，另外，尚有少量麦芽糖及其他一些二糖，低聚糖等复合糖类。
这些低聚糖，复合糖等杂质不能被菌体利用，它们的存在，不但降低了淀粉的利用率，增加粮食消耗，而且常影响到糖液的质量，降低糖液中可发酵成分。
在谷氨酸发酵中，淀粉水解糖质量的高低，往往直接关系到谷氨酸菌的生长速度及谷氨酸的积累。
因此，提高淀粉的出糖率，保证水解糖液的质量，满足发酵高产酸的要求，是一个不可忽视的重要环节。
能够作为谷氨酸发酵工业原料的水解糖液，必须具备以下条件。
（1）糖液中还原糖的含量要达到发酵用糖浓度的要求。
（2）糖液洁净，是杏黄色或黄绿色，有一定的透光度。
（3）糖液中不含糊精。
（4）糖液不能变质。
2.4.2淀粉水解糖的制备2.4.2.1制备方法的选定根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同，水解淀粉为葡萄糖的方法有下列三种。
（1）酸解法（acidhydrolysismethod）酸解法是以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，再高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
生产路线如下：淀粉盐酸，水调浆蒸汽糖化冷却碳酸钠，活性炭中和脱色压滤糖液（2）酶解法（enzymehydrolysismethod）酶解法是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。
利用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化。
利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解转化为葡萄糖，这个过程在生产中称为糖化。
淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故酶解法又有双酶水解法之称。
其生产路线如下：淀粉调浆液化灭酶糖化灭酶压滤糖化（3）酸酶结合法（酶酸法）将淀粉乳先用α-淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。
淀粉调浆液化过滤加酸糖化中和脱色压滤糖液这些糖化方法各有特点，其主要指标的优劣列于下表。
其中，A--优，B—好，C--可，D—差。
由该表可知，从周期短来说，酶酸法可取；从原料广泛性的转化率而言，双酶法更胜一筹。
表2.各种糖化方法的特点糖液质量高工艺简单生产周期短转化率高对淀粉要求不高酸解法 A A B D B双酶法 B C A A A酶酸法 B A B B A 通过上述三种糖化方法的比较，本设计拟选用双酶法制糖。
2.4.2.2制糖工段双酶法制糖可使淀粉对糖的转化率高达96%～98%。
糖纯度达98%，并具有能耗底、副产物少及利于发酵和提取等优点，被国内工厂广泛采用。
（1）流程淀粉糊化淀粉液化酶糊精、低聚糖糖化酶葡萄糖（C6H10O5）n+nH2O酶nC6H12O6与碘显色反应依次为：蓝色糊精，紫色糊精，红色糊精，浅红色糊精，无色寡糖，葡萄糖。
副反应：葡萄糖分解5′—羟甲基糠醛2葡萄糖龙胆二糖+异麦芽糖+复合二糖[1]（2）概述先在调浆配料槽调浆配料，将淀粉乳调成15～20°Be，用碳酸钠水溶液调PH=6.4～6.5，氯化钙的用量为干淀粉的0.15%～0.3%；用泵打入缓冲器，喷射加热温度100～105℃，层流罐温度95～100℃，液化时间60min,以碘色反应呈棕色即可。
然后液化液经130～140℃灭酶5～10min，再经板式换热器冷却至И℃以下。
进入糖化罐。
糖化温度59～61℃，PH=4.0～4.4，糖化酶用量按100～120U/g干淀粉计算。
糖化时间30～40h，以无水乙醇检查无白色沉淀为终点，终点DE值为95%～98%。
再将物料加热至80～85℃，灭酶30min。
糖液用碳酸钠水溶液调节PH=4.6～4.8，然后过滤，进入贮糖罐。
2.5发酵工段2.5.1发酵机制首先是糖代谢阶段。
葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸，谷氨酸生产菌在生物素供应充足的情况下，经HMP途径所分解葡萄糖占总量的38%，当控制生物素亚适量，HMP途径所占比例为28%，生成的丙酮酸一部分氧化成乙酰辅酶A(乙酰COA)，一部分固定CO2，生成草酰乙酸或苹果酸。
然后草酰乙酸和乙酰辅酶A进入三羧酸循环，在柠檬酸合成酶上午作用下生成柠檬酸，进而转化为α-酮戊二酸。
α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶（GDH）的催化及有NH4+存在的条件下，生成谷氨酸。
当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。
