年产2万吨味精生产工艺设计
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目录引言 1 1工艺流程的选择与确定 2 1.1工艺流程 21.2工艺流程的确定 22.设备的选择 3 2.1物料衡算 3 2.2设备参数 3 2.3大中型发酵罐技术参数对比 4 2.4设备数量 5 2.5设计结果 5结论 6参考文献 7附录一 8附录二 9引言味精是鲜味调味品类烹饪原料,以小麦、大豆等含蛋白质较多的原料经水解法制得或以淀粉为原料经发酵法加工而成的一种粉末状或结晶状的调味品,也可用甜菜、蜂蜜等通过化学合成制作。
味精生产工艺的流程是原料的预处理——淀粉水解糖制备——种子扩大培养——谷氨酸发酵——谷氨酸的提取——谷氨酸制取——味精成品加工味精生产的工艺设备有筛选机,浸泡桶,盘磨机,调浆桶,液化锅,配料桶,糖化桶。
关键词:淀粉水解味精发酵1工艺流程的选择与确定1.1工艺流程现在生产中谷氨酸发酵所用的发酵罐有机械搅拌通风的和非机械搅拌通风发酵罐1.2工艺设备的确定我们选用选用机械涡轮搅拌通风式发酵罐,发酵罐通气和搅拌的目的:供给微生物氧气,强化液体湍流,使气液固三相更好地接触,增加溶解氧,提高氧的利用率,促进微生物的传质作用,强化热交换。
特点:使用机械搅拌器使物料和空气混合,溶氧量高,有利于微生物的生长,但是需要较大的搅拌功率。
1.2.1味精生产工艺流程及需要的设备味精生产工艺流程是原料的预处理——淀粉水解糖制备——种子扩大培养——谷氨酸发酵——谷氨酸的提取——谷氨酸制取——味精成品加工。
1筛选机,2浸泡桶,3盘磨机,4调浆桶,5液化锅,6配料桶,7糖化桶,8配料桶,9联消塔,10中和桶,11沉淀池,12通风发酵罐1.2.2味精生产工艺的主要步骤⑴原料的预处理⑵淀粉水解糖制备⑶种子扩大培养⑷谷氨酸发酵⑸谷氨酸的提取⑹谷氨酸制取味精⑺味精成品加工2.设备的选择2.1物料衡算主要技术指标如表所述生产模式10000t/a温度30~32 ℃pH7.0~8.0生产周期48h2.2设备参数2.2.1工艺技术指标1.实际日产量50t。
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。
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我味精生产始于1923年.至1965年的42年间.其生产方法一直沿用传统的蛋白质酸水解法。
此工艺的原料消耗高(约需30吨小麦的面筋生产1吨味精)、操作环境差、劳动强度大、污染严重。
42年间.年产量最高不过4000吨。
生产发展速度缓慢.当然这一方面是由于生产工艺落后,技术水平低;另一方面,与当时人民的生活水平还比较低.餐饮业不旺盛也有关系。
我国也于1958年组织有关科研单位、大专院校、企业联合攻关,选育菌种,于1964年选育出优良的黄色短杆菌.首先在上海味精厂50m3发酵罐上试验取得成功。
当时。
被国家科委评为重大成果一.1966年以后全国味精厂相继全面推广。
这一新工艺的发明和生产.是氨基酸工业科学技术的重大突破。
是二十世纪六十年代谷氨酸发酵的重要成果。
为生物技术在氨基酸工业中的应用开辟了广阔的前景。
它不仅改变了落后的酸水解工艺,而且为节约宝贵的蛋白质资源和粮食深加工提高了农产品附加值作出了积极的贡献。
1965年以后,我国味精生产全部采用以淀粉质或糖蜜为原料的微生物发酵工艺.大大的促进了生产的发展.到1985年全国味精生产企业达到140家。
随着酶制剂的应用和生产工艺及装备的改进。
味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
1.1液化和糖化因为大米涨价,目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与b一淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用一淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖,应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米,所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段,而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min。
一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。
淀粉浆液化后,通过冷却器降温至60℃进入糖化罐,加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60℃左右,ph值4.5,糖化时间18-32h。
糖化结束后,将糖化罐加热至8085℃,灭酶30min。
过滤得葡萄糖液,经过压滤机后进行油水分离(一冷分离,二冷分离),再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。
1.2谷氨酸发酵发酵谷氨酸蒸煮过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下步入谷氨酸发酵罐,经过罐内加热蛇管将温度加热至32℃,植入菌种,氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等,通入消毒空气,经一段时间适应环境后,蒸煮过程即为已经开始缓慢展开。
谷氨酸蒸煮就是一个繁杂的微生物生长过程,谷氨酸菌摄入原料的营养,并通过体内特定的酶展开繁杂的生化反应。
培养液中的反应物借由细胞壁和细胞膜步入细胞体内,将反应物转变为谷氨酸产物。
整个蒸煮过程通常必须经历3个时期,即为适应期、对数增长期和衰败期。
每个时期对培养液浓度、温度、ph值及供风量都存有相同的建议。
因此,在蒸煮过程中,必须为菌体的生长新陈代谢提供更多适合的生长环境。
经过大约34小时的培育,当产酸、残糖、光密度等指标均达至一定建议时即可摆罐。
1.3谷氨酸抽取与谷氨酸钠生产工艺该过程在提取罐中进行。
利用氨基酸两性的性质,谷氨酸的等电点在为ph3.0处,谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低,可经长时间的沉淀得到谷氨酸。
年产一万吨味精工厂发酵阶段的工艺设计摘要 (2)关键词 (2)Abstract (3)第一章引言 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 味精的发现及商业化 (5)1.3 设计的任务及主要设计内容 (5)1.4 设计的规模及产品 (5)1.5 产品质量指标 (5)1.6工艺技术参数 (6)1.6.1生产基础数据 (6)1.6.2种子培养基 (6)1.6.3发酵培养基 (6)第二章味精生产工艺 (7)2.1 味精生产工艺概述 (7)2.2 原料预处理及淀粉水解糖制备 (7)2.2.1 原料的预处理 (7)2.2.2 淀粉水解糖制备 (7)2.2.3 工艺操作规程 (7)2.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (8)2.3.1 总体情况 (8)2.3.2 车间操作规程 (9)第三章衡算 (11)3.1 物料衡算 (11)3.1.1 淀粉制糖工艺的物料衡算 (12)3.1.2发酵阶段物料衡算 (12)3.1.3 10000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (14)3.2热量衡算 (15)3.2.1 淀粉液化工序的热量衡算 (15)3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (16)3.2.3连续灭菌和发酵工序的热量衡算 (16)3.3 过程水的衡算 (18)3.3.1 糖化工序用水量 (18)3.3.2 连续灭菌工序的用水量 (18)3.3.3发酵工序的用水量 (18)3.4无菌空气消耗量的计算 (19)3.4.1单罐发酵无菌空气的消耗量 (19)3.4.2种子培养等其他无菌空气耗量 (19)3.4.3发酵车间高峰无菌空气消耗量 (19)3.4.4发酵车间年用量 (19)第四章主要设备选型及设备计算 (19)4.1糖化罐 (19)4.2 发酵罐 (20)4.2.1 发酵罐的选型 (20)4.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20)4.1.3主要尺寸的计算 (21)4.1.4冷却面积的计算 (21)4.1.5搅拌器设计 (22)4.1.6搅拌轴功率的计算 (22)4.1.7设备结构的工艺设计 (23)4.1.8设备材料的选择 (24)4.1.9发酵罐壁厚的计算 (24)4.1.10冷却装置的设计 (25)4.1.11接管设计 (27)4.1.12支座选择 (28)第五章车间布置 (28)5.1车间布置设计的目的和重要性 (28)5.2车间设备布置的要求 (28)第六章“三废”处理及其综合利用 (29)6.1 环境保护 (29)6.2 环境影响评价 (30)参考文献 (31)附录 (32)致谢 (38)摘要:设计一个味精工厂,以工业淀粉(纯度80%)为原料,采用双酶进行法糖化生产,谷氨酸产品纯度99%。
年产5000吨味精提取车间工艺的设计1. 引言本文档旨在设计一个年产5000吨味精提取车间的工艺流程。
味精是一种重要的调味品,广泛应用于食品加工行业。
为了满足市场需求,设计一个高效、稳定的工艺流程对于提高生产能力和产品质量至关重要。
2. 工艺流程设计2.1 原料处理•原料清洗:将原料进行清洗,去除杂质和污染物,确保原料的纯净度。
•切割和研磨:将清洗后的原料切割成适当大小的块状,然后进行研磨,以增加原料的表面积,有利于味精的提取。
2.2 味精提取•浸泡:将研磨后的原料放入浸泡槽中,加入适量的水,使原料充分浸泡,以便味精的溶解和提取。
•滤液分离:浸泡后的原料通过滤液分离设备进行分离,分离出的液体中含有味精。
•浓缩:将分离出的液体通过浓缩设备进行蒸发,使味精更加浓缩。
•结晶:将浓缩后的液体通过结晶设备进行结晶,得到固态的味精晶体。
2.3 干燥和包装•干燥:将味精晶体通过干燥设备进行脱水,以降低味精的含水量,增加其稳定性。
•粉碎:将干燥后的味精晶体进行粉碎,得到细小的颗粒状味精产品。
•包装:将粉碎后的味精产品通过自动包装机进行包装,以保持产品的新鲜度和卫生性。
3. 设备选型和布局3.1 设备选型为了满足年产5000吨味精的生产需求,需要选择高效、稳定的设备。
以下是一些建议的设备选型:•原料清洗设备:采用自动化设备,提高清洗效率。
•研磨设备:选择具有高效研磨功能的设备,确保原料的充分研磨。
•浸泡槽:设计大容量的浸泡槽,使原料能够充分浸泡。
•滤液分离设备:选择高效的分离设备,以提高提取效率。
•浓缩设备:选择能够进行高效蒸发的浓缩设备,以增加味精的浓度。
•结晶设备:选择具有稳定性和高效结晶功能的设备,确保结晶的效果。
•干燥设备:选择能够进行高效脱水的干燥设备,降低味精的含水量。
•粉碎设备:选择能够进行高效粉碎的设备,得到符合要求的颗粒状味精产品。
•自动包装机:选择高效的自动包装机,提高包装效率和产品质量。
3.2 车间布局为了最大程度地提高生产效率,车间布局应合理规划。
1味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
1.1液化和糖化因为大米涨价,目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与B一淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用一淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖,应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米,所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段,而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min。
一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。
淀粉浆液化后,通过冷却器降温至60℃进入糖化罐,加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60℃左右,PH值4.5,糖化时间18-32h。
糖化结束后,将糖化罐加热至80 85℃,灭酶30min。
过滤得葡萄糖液,经过压滤机后进行油水分离(一冷分离,二冷分离),再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。
1.2谷氨酸发酵发酵谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐,经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃,置入菌种,氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等,通入消毒空气,经一段时间适应后,发酵过程即开始缓慢进行。
谷氨酸发酵是一个复杂的微生物生长过程,谷氨酸菌摄取原料的营养,并通过体内特定的酶进行复杂的生化反应。
培养液中的反应物透过细胞壁和细胞膜进入细胞体内,将反应物转化为谷氨酸产物。
整个发酵过程一般要经历3个时期,即适应期、对数增长期和衰亡期。
每个时期对培养液浓度、温度、PH值及供风量都有不同的要求。
因此,在发酵过程中,必须为菌体的生长代谢提供适宜的生长环境。
经过大约34小时的培养,当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。
1.3 谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺该过程在提取罐中进行。
利用氨基酸两性的性质,谷氨酸的等电点在为pH3.0处,谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低,可经长时间的沉淀得到谷氨酸。
XX大学课程设计任务书20xx~20xx 学年第x学期学生姓名:专业班级: 2008级生物工程指导教师:工作部门:化工与材料学院课程设计题目:年产5万吨味精工厂生产工艺设计课程名称:生化工程设备一、课程设计内容1、通过查阅啤酒(味精)生产工艺的有关资料,熟悉目前啤酒(味精)生产的基本工艺流程。
2、进行糖化、发酵车间物料衡算和热量衡算等。
3、糖化车间设备设计及选型。
4、发酵种子罐、发酵罐的选型及大小尺寸的计算。
5、绘制糖化锅、发酵罐设计图。
6、撰写课程设计说明书二、课程设计的要求(一)、设计规模要求全班按学号分为10组(其中末尾为1、3、5、7、9,设计啤酒工厂;末尾为0、2、4、6、8,设计味精工厂)。
(二)、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论,但要求各自独立完成并撰写设计说明书,设计说明书一般要求在5000字以上,具体内容如下:1.前言2.设计任务和设计基本依据3.工艺设计主要包括流程选择、生产工艺、物料衡算和热量衡算等。
4.设备设计或设备选型主要包括设备选型和设备大小的计算等。
5.收获与体会6.参考文献三、课程设计应完成的工作1.课程设计说明书一份2.糖化锅(啤酒)或发酵罐(味精)设计图1张五、主要参考资料吴思方主编. 生物工程工厂设计概论. 中国轻工业出版社. 2009.7教研室主任签名:年月日图2-2 谷氨酸发酵的工艺流程【3】2.3主要处理构筑物设计及选型主要设备见表2-2。
表2-2 主要设备一览表配料罐定容罐二级种子罐实消降温 二级种子培养消泡剂 水 无机盐氮液消泡剂 水 无机盐一级种子斜面 无菌空气发酵罐葡萄糖定容罐连消器 维持罐 换热器消泡剂高浓度糖液3工艺流程计算3.1味精厂计算与构筑物设计3.1.1谷氨酸发酵的物料衡算⑴主要技术指标【4】指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模t/a 50000 发酵初糖Kg/150生产方法中糖发酵,等电点-离子交换提取淀粉糖化转化率% 108年生产天数产品日产量d/at/a 300167流加高浓糖糖酸转化率Kg/%50060产品质量纯度99% 麸酸谷氨酸含量% 95倒罐率% 0.2 谷氨酸提取率% 95发酵周期h 40 味精对谷氨酸产率% 122⑵主要原材料质量指标淀粉原料的含量为80%,含水14%⑶二级种子培养基(g/L)水解糖50,糖蜜20,磷酸二氢钾1.0,硫酸镁0.6,玉米浆5~10,泡敌0.6,生物素0.02mg,硫酸锰2mg/L,硫酸亚铁2mg/L。
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一.味精生产工艺 (4)1.1 味精生产工艺概述 (4)1.2 原料的预处理及淀粉水解制备 (5)1.2.1 原料的预处理 (5)1.2.2 淀粉水解制备 (5)1.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (5)1.4 谷氨酸的提取 (5)1.5 谷氨酸制取味精及味精成品加工 (5)二.发酵罐及种子罐的设计与选型 (6)2.1 味精工厂发酵车间的物料衡算 (6)2.1.1 工艺技术指标及基础数据 (6)2.1.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (6)2.1.3 30000t/a味精厂发酵车间的物料衡结果 (8)2.2 热量衡算 (9)2.2.1 液化工序热量衡算 (9)2.2.2 连续灭菌和发酵工序热量衡算 (9)2.2.3 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (10)2.2.4 干燥过程的热量衡算 (11)2.2.5 生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果 (11)2.3 无菌空气耗量计算 (12)2.4设备设计与选型 (12)2.4.1 发酵罐 (12)2.4.2 种子罐 (21)2.4.3 空气分过滤器 (27)2.4.4 味精厂发酵车间设备一览表 (28)致谢 (28)主要参考文献 (29)一.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。
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。
味精是一种常用的调味品,广泛应用于食品加工和烹饪中。
一个年产一万吨味精的发酵工厂设计需要考虑很多因素,包括原料供应、工艺流程、设备选择、卫生标准等。
下面是一个关于年产一万吨味精发酵工厂设计的简要概述,总字数超过1200字。
1.原料供应2.工艺流程味精的生产主要包括淀粉的提取、发酵、提纯和结晶等步骤。
工艺流程的设计需要满足产量需求,并尽可能降低成本和能耗。
例如,可以采用热回收和废水处理装置来提高工厂的能效指标。
3.设备选择在设计年产一万吨味精发酵工厂时,需要选择适用的设备和仪器。
这包括发酵罐、蒸汽锅炉、过滤设备、结晶器等。
设备的选型应考虑生产效率、设备的价格和维护成本。
还需要确保设备符合国家和行业标准,并且具备一定的安全性能。
4.卫生标准味精是一种食品添加剂,对产品质量和卫生安全要求非常高。
工厂设计需要符合相关卫生标准和要求,包括厂房设计、设备清洁和消毒、员工培训等方面。
同时,建议采用先进的检测仪器和质量控制体系,确保产品符合国家和行业标准。
5.厂房布局6.环境保护工厂设计需要符合环保法规和行业标准,确保生产过程不对环境造成污染。
例如,建议安装废水处理设备来处理废水,并且进行合规的废物管理。
此外,还可以考虑利用生产过程中的废热来进行能量回收,进一步降低对环境的影响。
以上是关于年产一万吨味精发酵工厂设计的简要概述。
具体设计需要考虑的因素很多,如设备细节、人员配备、市场需求等等。
因此,在设计工厂时需要进行详细的市场调研和可行性研究,并与专业的工程师团队合作,确保工厂设计符合要求,并能够满足产量和质量需求。
XX大学课程设计任务书20xx 〜20xx学年第x学期学生姓名:专业班级:2008级生物工程指导教师:工作部门:化工与材料学院课程设计题目:年产5万吨味精工厂生产工艺设计课程名称:生化工程设备一、课程设计内容1、通过查阅啤酒<味精)生产工艺的有关资料,熟悉目前啤酒<味精)生产的基本工艺流程。
2、进行糖化、发酵车间物料衡算和热量衡算等。
3、糖化车间设备设计及选型。
4、发酵种子罐、发酵罐的选型及大小尺寸的计算。
5、绘制糖化锅、发酵罐设计图。
6、撰写课程设计说明书二、课程设计的要求<一)、设计规模要求全班按学号分为10组<其中末尾为1、3、5、7、9,设计啤酒工厂;末尾为0、2、4、6、8, 设计味精工厂)。
<二)、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论,但要求各自独立完成并撰写设计说明书,设计说明书一般要求在5000字以上,具体内容如下:1 .前言2.设计任务和设计基本依据3.工艺设计主要包括流程选择、生产工艺、物料衡算和热量衡算等。
4.设备设计或设备选型主要包括设备选型和设备大小的计算等。
5.收获与体会6.参考文献三、课程设计应完成的工作1. 课程设计说明书一份2•糖化锅(啤酒〉或发酵罐<味精)设计图1张五、主要参考资料吴思方主编•生物工程工厂设计概论•中国轻工业出版社• 2009.7教研室主任签名:年月曰年产5万吨味精厂生产工艺设计味精,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5万吨味精厂的生产工艺,通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一次等电点提取工艺生产谷氨酸钠。
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。
味精生产工程设计味精生产流程框图:淀粉、水→调浆(加NaCO3、和淀粉酶)→喷射液化→保温灭菌→过滤→层流罐→贮罐→冷却→糖化(先调pH再加糖化酶)→灭酶→离心过滤→得葡萄糖液→冷却→发酵罐发酵→冷却→等电点中和→谷氨酸晶体→加水溶解→二次中和→得谷氨酸钠溶液→活性炭脱色→过滤→离子交换脱金属离子→浓缩→蒸发结晶→分离出湿味精→干燥→得晶体味精→筛选→分装主要参数:产量:5吨/天糊化糖化工序:糊化工序:调浆时淀粉浓度为35%,调浆罐进入盘管的蒸气温度控制在30℃,用NaCO3调。
料液经泵输送和蒸汽一起进行喷射液化,也就是糊化过程,蒸汽的温度为120℃,喷射液化器出口温度为100~105℃,喷射液化时间为1h。
液化好的料液经管道过滤除去大的颗粒后进入缓冲罐,缓冲罐的温度为95~100℃。
这一工序中包括流体输送,传热,过滤,特别说明管道过滤不用计算只是增加阻力。
糖化工序:经高温糊化的淀粉糊有离心泵泵至层流罐,层流罐的温度为95~100℃。
进入糊化罐前料液要求冷却到60℃,用HCl调节pH值至~,采取酶解法糖化,糊化温度60℃,时间48h。
糖化率为90%,即1克淀粉生成克葡萄糖。
糊化好的料液经蒸汽灭酶,灭酶温度为80~85℃,然后离心过滤除去滤渣,得到糖化液。
这一工序中包括流体输送,传热(三次),过滤。
发酵工序:过滤的滤液冷却到32℃,进入发酵罐发酵,用冷却水调温,每隔12小时升温1~2℃,当发酵时间接近34h时,温度升至37℃。
加水使糖化液浓度为14%,发酵时间为34h,发酵菌种的产酸量与葡萄糖量之比为50%。
发酵完的料液进行离心分离后进入谷氨酸提取工序。
这一工序中包括传热,离心分离。
谷氨酸提取工序发酵液进入等电点中和罐,进入罐前使温度降为22℃。
谷氨酸的等电点为。
加硫酸调节pH值,该过程要先以较快的速率加酸,将pH先调整至,停止加酸与搅拌,保证晶体增长。
然后继续缓慢加酸调整,直至pH降为,温度冷却至8℃,使之达到等电点,停止中和及搅拌。
浅谈味精生产工艺流程摘要】目前,我国味精年产量已达100万T以上,居世界第一。
味精由名谷氨酸钠,它是增强食品风味的生物增味剂。
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)谷氨酸的提取及谷氨酸单钠的制备;(4)味精精制。
【关键词】预处理水解发酵精制【中图分类号】R19 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2014)35-0050-021 味精生产工艺1.1原料预处理及淀粉水解糖制备1.1.1原料预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构,以便提高原料的利用率,同时去除固体杂质,防止机器磨损。
用于除杂的设备为筛选机,常用振动筛,结构简单,使用方便;用于原料粉碎的设备有盘磨机、锤式粉碎机和辊式粉碎机,这里选择辊式粉碎机,实现物料的中碎和细碎。
本次设计原料为淀粉,将原料粉碎到0.6-1.5mm的颗粒后才能进行糖化发酵,目的是为了增加原料接触面积。
1.1.2淀粉水解糖制备由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉作为碳源,因而必须将淀粉水解为葡萄糖,才能供发酵使用。
淀粉水解为葡萄糖先要进入液化阶段,然后再与糖化酶作用进入糖化阶段。
液化阶段:首先利用α-淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉黏度并将其水解成糊精和低聚糖。
液化使用喷射液化器,工作蒸汽压0.4Mpa,温度维持在90℃,液化时间60min,碘色反应呈棕色即可。
然后130-140℃灭酶5-10min。
经板式换热器冷却到70℃以下,进入糖化罐。
从换热器出来的热水供配料和洗滤渣用。
糖化阶段:一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内将进一步水解为葡萄糖。
糖化过程需要加入糖化酶,糖化温度控制在60℃左右,pH值4.0-4.4,糖化时间32h。
糖化结束后,将糖化罐加热至80-85℃,灭酶30min。
过滤得葡萄糖液,经过换热器、维持罐进行连续消毒后作为培养液进入发酵罐。
1.2 种子扩大培养及谷氨酸发酵1.2.1种子扩大培养种子扩大培养是为了保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子,发酵车间内设置有种子站,完成生产菌种的扩大培养任务。
目录 摘要 ............................................................................................................................................ 1 前言................................................................................................................................................ 2 一.工艺方法.................................................................................................................................4 1.1原料的预处理和淀粉水解制备.............................................................................................. 4
1.2谷氨酸发酵 ........................................................................................................................... 4 1.3种子扩大培养与谷氨酸的提取..............................................................................................5 1.4谷氨酸制取味精及味精成品加工......................................................................................... 5 二.工艺计算 ...............................................................................................................................6 2.1. 味精工厂工艺技术指标.......................................................................................................6 2.1.1 主要经济技术指标...............................................................................................................7 2.1.2主要原材料质量指标 ......................................................................................................7 2.1.3二级种子培养基 ............................................................................................................... 7 2.1.4发酵培养基 ........................................................................................................................7 2.1.5接种量 ..............................................................................................................................7 2.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算 .............................................................................................7 2.3发酵车间的物料衡算结果..................................................................................................... 8 三.味精生产过程中的污水处理................................................................................................. 8 3.1 污水处理工艺总流程..............................................................................................................9 四.味精厂发酵车间设备一览表..................................................................................................9 结束语 ........................................................................................................................................10 参考文献....................................................................................................................................... 10 摘要 本设计是年产两万吨味精工艺设计,以薯干原料及淀粉水解成葡萄糖。利用谷氨酸生产菌进行碳代谢、生物生成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸钠,即味精主体工艺。再进行工艺计算、物料衡算、热量衡算、设备选型,并绘制了等电点罐结构图,发酵工序带控制点图,糖化工序图,工厂平面布置图。生产工艺流程设计是工艺设计的基础,所涉及面很广,是味精工厂设计的核心和重要部分。在设计中必须做到技术先进、经济合理、成熟可靠;在保证产品质量条件下,力求工艺流程简化,生产管理方便;把各个生产过程按一定顺序、要求组合起来,编制成工艺流程图等来完成工艺流程设计。因为工艺流程设计的质量直接决定车间的生产产品质量、生产能力、操作条件、安全生产、三废治理、经济效益等一系列根本性问题。 关键词:味精、发酵、工艺设计 前言 本设计是年产两万吨味精工艺设计。通过发酵法生产及等电点—离子交换法提取工艺生产谷氨酸钠。 味精即谷氨酸钠,是L-谷氨酸的单钠盐,又称味素,学名α-氨基戊二酸钠,含有一分子的结晶水,分子式为NaC5H8O4N·H2O,分子量为187.13。谷氨酸钠是一种胺基酸谷氨酸的钠盐。是一种无颜色无气味的晶体,在232℃时解体熔化。谷氨酸钠的水溶性很好,在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。味精的主要作用是增加食品的鲜味,在中国菜里用的最多,也可用于汤和调味汁。 目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、等。我国常用的菌种有北京棒状杆 菌、纯齿棒状杆菌等。谷氨酸的生物合成途径大致是: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,再氧化成乙酰辅酶A,然后进入三羧酸循环,生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH+4存在的条件下,生成谷氨酸。我国现有生产谷氨酸的菌种有3种:1)生物素亚适量型;2)高生物素及表面活性剂型;3)温度敏感型。现在全国味精行业 82 家生产厂所用的生物素亚适量菌种为 S9114 和 FM415两 种 ,尚处生产试验阶段; 生物素亚适量型菌种是谷氨酸发酵较为普遍使用的菌种,其特点是产酸稳定、提取收率高、发酵周期短、不易染菌、放罐体积小和经济效益好。生物素亚适量菌种发酵周期为 30h,产酸率为 10.5%,糖酸转化率 60%以上,提取收率达 96%。生物素亚适量菌种工艺路线是液化、糖化、发酵、提取和精制,为等电加离交的提取工艺。 温度敏感型菌种是现在一种新兴的菌种,此菌种的优点是发酵产酸率高和糖酸转化率高。温度敏感型菌种的产酸率在 14%-16 %,糖酸转化率 64 %左右,提取收率达 85%,发酵时间为 36h。 当前也使用谷氨酸的连续离交技术于味精生产工艺。首先原料在高pH值下发酵,原料可用甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、大米、淀粉等。发酵后pH下降,然后在结晶器内生成谷氨酸结晶,经离心机和母液分离,所得谷氨酸结晶重新溶解,加入氢氧化物,脱色后在结晶器内生成MSG结晶,分离后经干燥、包装得到产品。从发酵液中分离谷氨酸的方法较多,有等电点法、离子交换法、等电点—离子交换法、连续等点—转晶法、锌盐法、钙盐法、溶剂萃取法、电渗析法等。国内味精生产厂采用的提取工艺主要是:等电点—离交法、连续等电—转晶法、离子交换法等。谷氨酸的分离方法应考虑工艺简单,收率高,产品纯度好,色泽低,操作安全,劳动强度小,设备简单,各种原辅材料价格低廉,来源广易,并应考虑清洁生产等方面 的原因。 近年来,广泛利用生物传感器于谷氨酸发酵生产中,谷氨酸传感器解决了谷氨酸上清液的离交回收中快速测定问题。因此我们可以预言:一旦真正实现生物传感器的在线测定与过程控制,现行的谷氨酸发酵生产技术将会产生重大变革。 本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。