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第一章………………………………….. 总论第二章…………………………………..工艺设计及工艺论证第三章…………………………………..糖化车间第四章…………………………………..发酵车间第五章…………………………………..提取车间第六章…………………………………..重点设备的筛选和论证第一章总论一、设计项目：（1）设计课题：年产5万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计（2）厂址：攀枝花市炳草岗（3）重点工段：糖化（4）重点设备：糖化罐二、设计范围：（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、生产方法、工艺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）全厂的物料衡算；（5）全厂的水、电、热、冷、气的衡算；（6）车间的布置和说明；（7）重点设备的设计计算；（8）对锅炉、电站、空压站等提出要求及选型；（9）对生产和环境措施提出可行方案。
三、要完成的设计图纸：（1）全厂工艺流程图一张；（2）重点车间工艺流程图一张；（3）重点车间设备布置立面图一张；（4）重点车间设备布置平面图一张；（5）重点设备装配图一张。
四、设计依据：（1）批准的设计任务书和附件可行性报告，以及可靠的设计基础资料。
（2）我国现行的有关设计和安装的设计规范和标准（3）广东轻工职业技术学院食品系下达的毕业设计任务书五、设计原则：（1）设计工作要围绕现代化建设这个中心，为这个中心服务。
首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想，做到精心设计，投资省，技术新，质量好，收效快，收回期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。
（2）要学会查阅文献，收集设计必要的技术基础资料，要善于从实际出发去分析研究问题，加强技术经济的分析工作。
（3）要解放思想，积极采用技术，力求设计上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性，尽可能做到能提高生产率，实现机械化和自动化，同时兼顾社会和环境的效益。
长江大学课程设计任务书学院（系）生命科学学院专业生物工程班级学生姓名指导教师/职称夏帆/高级工程师1.设计题目：年产***万吨谷氨酸发酵车间设计2.设计起止时间：2010年11月18日～2010年12月20日3．设计所需资料及原始数据（指导教师选定部分）①《发酵工厂工艺设计概论》②厂址自然资源条件③谷氨酸生产工艺④谷氨酸生产主要技术经济指标4．设计应完成的主要内容（1）工艺流程的选择、设计及论证。
（2）物料、热量衡算。
（3）车间的设备选型和设备计算（4）工厂总平面图绘制、车间平面布置图绘制5．设计的目标及具体要求目标：设计年产***万吨谷氨酸发酵车间、工艺先进、节能降耗具体要求：本设计在确定工艺流程和选择设备时，在工艺上力求其合理性和先进性，在设备上尽量选用先进的生产设备，做到技术上先进，生产过程机械化、自动化，减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率。
尽量采用已成熟的生产技术和设备，使建厂后即能顺利投产，并能达到设计能力。
经济上合理，因地制宜，管理方便，合理降低能耗，保护环境。
6、完成设计所需的条件及上机时数要求①工具书《发酵工厂工艺设计概论》；《化工原理》；《AutoCAD2002应用程序》；《白酒工业手册》；《酿酒工艺与设备选用手册》。
②资料来源图书馆，中国期刊网（CNKI），Springer外文期刊网，指导老师提供③设计基础（1）认真学习了《发酵工厂工艺设计概论》，并了解工厂车间设计的基本步骤和方法。
（2）仔细研究了所查阅的资料并进行整理分类。
（3）指导老师提供一些基础资料。
任务书批准日期年月日教研室(系)主任(签字)任务书下达日期年月日指导教师(签字)完成任务日期年月日学生（签名）。
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。
毕业设计年产5万吨中和精制⾕氨酸钠摘要味精，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。
本设计为年产味精⼚5万吨味精中和精制⼯段⼯艺设计；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⼀钠即味精为主体⼯艺，进⾏全⼚物料衡算，精制结晶⼯段热量衡算、选型计算,并绘制了全⼚物料流程图、精制结晶⼯段的带控制点的管道及仪表流程图和设备布置图。
中和精制得⾕氨酸钠晶体⼯艺流程：⾕氨酸中和→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。
通过设计明确味精⽣产的⼯艺流程，对⽣产所需的总物料，热量，⽔。
以及相关设备进⾏计算，设计出⼀个具有⾼产量，低能耗，污染⼩的现代化味精⽣产⼯⼚。
本设计的具体计算内容包括对对味精⽣产的四个⼯艺流程的所需的物料、热量和⽔进⾏了衡算和主要发酵选型计算，选取了合适的发酵⽣产设备以及合理的⼯艺流程进⾏味精的⼯⼚⽣产，通过⼀系列的计算从⽽提⾼味精⽣产的质量和产量，降低了⽣产原料成本,既为味精的⼯⼚化⽣产的进步提供合理的理论依据,⼜为环境保护和可持续发展提供重要的数据⽀持,因此此次味精⼯⼚初步⼯艺设计是较为必要的.关键词：味精；精制结晶；⼯艺设计; 结晶罐;AbstractThe design is an annual output of 50000 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 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 purification .Andthe refining process ofmonosodiumglutamate crystals: glutamicacidneutralization, activatedcarbondecolorization, filtration, ionexchange andmetal ion, concentration, evapor ationandcrystallization,separation,dryingand wet MSG crystal MSG, screeningand packaging.The result of the design and the destination of the process is to conceive a high yield, low energy consumption and the production of small pollution MSG plant modernization.This design is to get the feasible data through the four phase calculation, including the material balance calculation , heat balance calculation, water balance calculation and the selection calculation of fermentor, based on which we chose the factory of suitable fermentation production equipment and the reasonable technological processes to produce, in order to improve the quality and output and to low the cost at the same time, both giving the reasonable theory base to the progress of factory production of monosodium glutamate and providing the data support to the environment protection and sustainable development .So, the factory preliminary process design is comparative necessary.Key Words：MSG; Crystallization；The crystallizing tank ; Process Design引⾔ (1)第⼀章⽂献综述 (2)1.1我国味精发展现状 (3)1.2本设计的意义及⽬标 (4)1.3味精结晶⽅法 (4)1.4味精中和精制⼯艺流程 (5)第⼆章全⼚物料衡算 (5)2.1⽣产能⼒ (5)2.2 计算指标 (5)2.3 总物料衡算 (6)2.3.1 商品淀粉⽤量 (6)2.3.2 糖化液量 (6)2.3.3 发酵液量 (6)2.3.4 提取⾕氨酸量 (7)2.3.5 衡算结果汇总 (7)2.4 糖化⼯段物料衡算 (7)2.4.1 淀粉浆量及加⽔量 (8)2.4.2 液化酶量 (8)2.4.3 CaCl2量 (8)2.4.4 糖化酶量 (8)2.4.5 糖液产量 (8)2.4.6 过滤糖渣量 (8)2.4.7 ⽣产过程进⼊的蒸汽冷凝⽔及洗⽔量 (8)2.4.8衡算结果汇总 (8)2.5 配料、连续灭菌和发酵⼯段物料衡算 (9)2.5.1 发酵培养基和⽤糖量 (9)2.5.2 发酵配料 (10)2.5.3 配料⽤⽔ (10)2.5.4 接种量 (10)2.5.5 连续灭菌过程进⼊的蒸汽及补⽔量 (11)2.5.6 发酵过程中加⼊99%液氨量 (11)2.5.7 加消泡剂量 (11)2.5.8 发酵⽣化反应过程所产⽣的⽔分 (11)2.5.9 发酵过程从排风带⾛的⽔分 (11)2.5.10 发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失 (12) 2.5.11 发酵终⽌时的数量 (12)2.5.12 衡算结果汇总 (12)2.6 中和等电⼯段物料衡算 (13)2.6.1 发酵液数量 (13)2.6.2 ⾼流量 (13)2.6.3 硫酸⽤量 (13)2.6.4 等电液数量 (13)2.6.5 ⾕氨酸产量 (14)2.6.6 加⽔量 (14)2.6.7 洗⽔量 (14)2.6.8 母液（上清液）数量 (14)2.6.9 物料衡算汇总 (14)2.7 离交⼯段物料衡算 (14)2.7.1 母液调pH⽤硫酸量 (15)2.7.2 母液数量 (15)2.7.3 调⾼流⽤硫酸量 (15)2.7.4 洗脱液⽤99%液氨数量 (15)2.7.5 ⾼流量 (15)2.7.6 排出废液量 (15)2.7.7 配洗脱液⽤⽔量 (15)2.7.8 物料衡算汇总 (15)2.8 中和脱⾊⼯段物料衡算 (16)2.8.1 ⾕氨酸数量 (16)2.8.2 离⼦膜碱⽤量 (16)2.8.3 粉末活性炭⽤量 (16)2.8.4 中和脱⾊液数量 (16)2.8.5 废碳渣数量 (16)2.8.6 ⽤⽔量 (17)2.8.7 物料衡算汇总 (17)2.9 精制（结晶）⼯段物料衡算 (17)2.9.1 中和脱⾊液数量 (17)2.9.2 产MSG量 (17)2.9.3 产母液量 (17)2.9.4 蒸发结晶过程加⽔ (17)2.9.5 MSG分离调⽔洗⽔量 (17)2.9.6 结晶过程蒸发⽔分 (18)2.9.7 物料衡算汇总 (18)第三章全⼚热量衡算 (19)3.1 精制（结晶）⼯段热量衡算 (19)3.1.1 热平衡与计算加热蒸汽量 (19)3.1.2 ⼆次蒸汽冷凝所消耗循环冷却⽔量 (20)第四章设备选型 (21)4.1.液碱⾼位罐 (21)4.2.中和罐 (21)4.3.板框压滤机 (22)4.4.滤液储罐 (22)4.5.颗粒碳柱 (22)4.6.结晶罐 (23)4.7.其他辅助部件 (23)4.8. 板式换热器 (24)4.9，贮晶槽 (25)4.10.离⼼机 (25)4.11.⼲燥机 (25)4.12.粉碎机 (26)4.13.筛分机 (26)4.14.混合机 (26)4.15.泵的选择 (26)4.15.1泵1 (26)4.15.2泵2 (27)4.15.3泵3 (28)4.16.管⼦的选择 (29)第五章中和精制设备⼀览表 (31)第六章参考⽂献 (32)第七章致谢 (33)引⾔味精（Monosodium），⼜叫⼜名“味之素”，学名“⾕氨酸钠”。
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”。
谷氨酸是利用微生物发酵生产的一个具有代表性的产品，生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、脱色、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。
通过对谷氨酸车间的工艺设计，可以加强对自己对所学知识的综合利能力。
本设计是以精制淀粉（纯度为85.9%）为原料进行设计，使用一次喷射双酶法为糖化工艺，以年实际工作日300天计算，日产味精165吨。
对全厂物料进行了衡算，对糖化工段的罐体如糖化罐进行了详细计算，以确定它的参数，便于设备布置图的绘制。
关键词：谷氨酸钠；糖化；工艺计算AbstractMonosodium 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. Glutamate is produced by microbial fermentation of a representative of the products, production processes involved in seed culture, fermentation, extraction, bleaching, centrifugation and drying unit operations and other important engineering concepts.Through the workshop process design glutamate, can enhance their knowledge of the comprehensive profitability.The design is based on refined starch (85.9% purity) as raw materials for the design, the use of a jet of two enzymes for the saccharification process, the actual working days to 300 days calculated at 165 tons of monosodium glutamate production.The whole plant materials for the balance, the chemical section of the tank, such as sugar saccharification tanks carried out a detailed calculation to determine its parameters, easy to draw the layout of the device. Key words:glutamate;saccharification;process calculation.目录引言 (1)第一章糖化工段工艺 (1)1.1 味精简介 (1)1.2 设计方案的确定 (2)1.2.1 糖化方法的选择论证 (2)1.2.2 液化工艺条件的论证 (2)1.3 糖化工艺流程 (3)1.4 糖化工艺技术要点 (3)1.4.1 调浆配料 (3)1.4.2 喷射液化 (4)1.4.3 糖化 (4)1.4.4 过滤 (4)1.4.5 贮存 (4)第二章糖化工段物料衡算 (4)2.1 生产能力 (4)2.2 计算指标 (4)2.3 总物料衡算 (5)2.3.1 商品淀粉用量 (5)2.3.2 糖化液量 (5)2.3.3 产谷氨酸量 (5)2.3.4 衡算结果汇总 (6)2.4 糖化工段物料衡算 (6)2.4.1 淀粉浆量及加水量 (6)2.4.2 液化酶量 (6)量 (6)2.4.3 CaCl22.4.4 糖化酶量 (6)2.4.5 糖液产量 (7)2.4.6 过滤糖渣量 (7)2.4.7 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (7)2.4.8 衡算结果汇总 (7)第三章糖化工段设备选型 (7)3.1 糖化罐 (7)3.2 调浆罐 (8)3.3 储浆罐 (9)3.4 连续液化喷射器 (10)3.5 维持罐 (10)3.6 层流罐 (10)3.7 储糖罐 (10)3.8 设备选型汇总 (11)参考文献 (12)课程设计体会 (12)附图(糖化罐设备总装图)引言味精又称谷氨酸一钠，其基本成分为L-谷氨酸，具有强烈的肉类鲜味。
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。
与详细
摘要
本文介绍了为我国农业建设提供必要的肥料，5万吨谷氨酸发酵工厂
的设计。
本文结合了国内外的发酵工艺，综合考虑了成本和质量，提出了
建设该工厂的可行性解决方案。
该方案采用了双步骤法，即先进行发酵，
然后再经过精炼和分离工序，以实现高纯度和低氨含量的谷氨酸产品。
本文还分析了该工厂的设计思路，综述了谷氨酸发酵工艺的运行特点，以及工厂布局，运行操作流程，与此同时提出了相应的节能措施，如电力
节约和蒸汽优化。
同时，对工业废水处理技术，如活性炭吸附、沉淀法和
水解法，以及建筑材料和安全措施也进行了讨论，以确保工厂生产过程的
安全性。
总之，本文建立了一个可靠的5万吨谷氨酸发酵工厂设计方案，这对
于满足我国农业需求来说是至关重要的。
关键词：谷氨酸，发酵，双步骤，废水处理，节能措施
Introduction
Research Content。
开题报告设计名称：年产5万吨合成氨合成工段工艺设计。
项目背景：氨是基本化工产品之一，用途很广。
化肥是农业的主要肥料，而其中的氮肥又是农业上应用最广泛的一种化学肥料，其生产规模、技术装备水平、产品数量，都居于化肥工业之首，在国民经济中占有极其重要的地位。
各种氮肥生产是以合成氨为主要原料的，因此，合成氨工业的发展标志着氮肥工业的水平。
以氨为主要原料可以制造尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵等氮素肥料。
还可以将氨加工制成各种含氮复合肥料。
此外，液氨本身就是一种高效氮素肥料，可以直接施用，一些国家已大量使用液氨。
可见，合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业增产起着重要的作用。
我国的氮肥工业自20世纪50年代以来, 不断发展壮大, 目前合成氨产量已跃居世界第一位, 现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术, 形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。
目前我国合成氨氮肥厂有大中小型氮肥装置近千个, 大型氮肥装置重复引进32 套, 国产化装置超过20套, 中型装置近百套, 小型装置约600 套, 合成氨生产能力达到4500万t /a。
氮肥工业已基本满足了国内需求, 在与国际接轨后, 具备与国际合成氨产品竞争的能力, 今后发展重点是调整原料和产品结构, 进一步改善经济性。
只有通过科技进步对经济增长的贡献率来实现, 这也是今后发展合成氨氮肥工业新的增长点。
合成氨工业是氮肥工业的基础, 在国民经济中占有重要的地位。
我国大多数合成氨企业的煤制气技术沿用固定床水煤气炉, 炉型老化、技术落后、能源利用率低、原料价格高, 是当前急需进行技术改造的重点。
目前合成氨工业的发展方向是优化原料路线, 实现制氨原料的多元化, 引进先进的煤气化工艺制取合成气, 降低产品成本, 改善生产环境; 同时研究开发简单可行, 又可就地取得原料制取合成气的洁净煤气化技术, 这也是我国目前占氮肥生产总量60% 左右的中小型氮肥厂亟待要解决的问题。
本科毕业设计(论文)开题报告题目：年产5万吨谷氨酸工厂发酵设计开题报告课题类型：工业设计***名：***学号：**********专业班级：生物工程102学院：生物与化学工程学院***师：**开题时间：2014年3 月2014年月日一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势引言：谷氨酸为无色晶体或结晶性粉末，分为α、β两种晶型，通常β型稳定。
分子式:COOCCH(NC2)CH2CH2COOH分子结构如下所示:谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。
L一谷氨酸是蛋白质的主要构成成分，谷氨酸盐在自然界普遍存在。
多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐，它既是蛋白质或肤的结构氨基酸之一又是游离氨基酸，L型氨基酸美味较浓。
谷氨酸(2一氨基戊二酸)有左旋体、右旋体和外消旋体。
左旋体，即L一谷氨酸，是一种鳞片状或粉末状晶体，呈微酸性，无毒。
微溶于冷水，易溶于热水，几乎不溶于乙醚、丙酮及冷醋酸中，也不溶于乙醇和甲醇。
在200℃时升华，247℃一249℃分解，密度为1.538沙衬，旋光度+37一 +38.9(25℃)。
谷氨酸的用途广泛，它本身作为药品，能治疗肝昏迷症，也可用来生产味精、食品添加剂、香料和用于生物化学的研究[1]。
1.1研究目的及意义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。
该生产工艺和设备具有很强的典型性，本论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及主要设备的有关知识。
本设计是年产量为20000吨的味精厂，重点是产品的物料衡算，热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。
本设计的重点车间为发酵工艺车间，重点设备为糖化，煮沸，发酵设备。
该论文设计的目的是从生产实际出发，确保生产的各个环节中使用较少的人力、物力、财力取得较大的经济效益。
此为本设计的指导思想，亦是本设计最主要的特点。
同时本设计从节约用地出发，充分利用厂房设备来安排产品，对于那些类型不相同，生产设备，生产条件十分相同，甚至是用同一厂房，设备来生产不同产品。
1.2谷氨酸用途1.食品行业应用较多的是制成谷氨酸钠。
谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。
谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用，用于食品内，有增香作用。
在食品中浓度为0.2%一0.5%，每人每天允许摄入量(ADI)为0一120微克/千克(以谷氨酸计)。
在食品加工中一般用量为0.2一1.5克/公斤。
谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用。
2旧用化妆品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。
用于生发剂，能被头皮吸收，预防脱发并使头发新生，对毛乳头、毛母细胞有营养功能，并能扩张血管，增强血液循环，有生发防脱发功效。
用于皮肤，对治疗皱纹有疗效。
谷氨酸为天然植物成分，由世界上最先进的生物酶工程技术制取，以护发生发、护肤类化妆品为日用化妆品的发展方向，用谷氨酸合成生物表面活性剂具有大的市场。
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。
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。
谷氨酸被人体吸收后，易与血氨形成谷酞氨，能解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝昏迷，保护肝脏，是肝脏疾病患者的辅助药物。
脑组织只能氧化谷氨酸，而不能氧化其它氨基酸，故谷酞胺可作为脑组织的能量物质，改进维持大脑机能。
谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的补剂，对于治疗脑震荡或神经损伤、癫痈以及对弱智儿童均有一定疗效。
用谷氨酸制成的成药有药用谷氨酸内服片，谷氨酸钠(钾)注射液，谷氨酸钙注射液，乙酞谷氨酸注射液等[2]。
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。
1.3发展趋势1.发酵法生产谷氨酸的历史谷氨酸的研究和发展已有百余年的历史。
1890年Wolff 利用α-酮戊酸合成消旋谷氨酸。
1908年日本东大教授Kilunae lkeda（池田菊苗）从呈味成分的海带煮出汁中提取得到谷氨酸钠，创造了新的人工调味料，并获得专利。
1909年池田与铃木合作获得了蛋白质酸水解法生产谷氨酸的专利权，并进行了工业化生产，味之素公司率先把味精作为商品推出，从此诞生了味精工业。
1936年美国国际化学药品公司以甜菜废糖液（Steffen废液）为原料，用抽提法生产味精。
1957年木下等发明了以淀粉、糖蜜为原料利用微生物发酵法生产谷氨酸，从而使谷氨酸发酵实现工业化生产。
国内自1964年上海工业微生物研究所与上海天厨味精厂协作，采用黄色短杆菌以发酵法生产谷氨酸获得成功以后，1965年在上海天厨味精厂50m3发酵罐首先投产，完成了以蛋白质原料水解法向发酵法生产味精的转变。
由中国科学院微生物研究所与杭州味精厂合作，于1966年采用北京棒杆菌发酵法生产谷氨酸在杭州味精厂投产，进行一次投糖发酵产酸4.5%-6%。
到了七八十年代，甜菜糖蜜（加抑制剂法）发酵生产谷氨酸投产，产酸6%-8%，转化率50%左右。
此后，利用微生物发酵法生产谷氨酸在国内各味精厂相继推广，有力地推动了我国味精工业的崛起。
迄今为止，国内已全部采用发酵法生产味精。
发酵法生产谷氨酸的成功，是现代发酵工业的重大创举，也是氨基酸生产中的重大革新，大大推动了其它氨基酸发酵研究和生产的发展[3]2 我国谷氨酸发酵的现状和产业发展趋势味精作为商品问世以来已有近百年的历史，味精工业发展较快。
我国味精工业的产量稳居世界第一位，2007年全国味精产量达190万吨。
味精工厂的味精平均销售价格为7,800元/吨，成本为7,000元/吨。
按照上述产量计算，我国味精工业中纯味精的总产值约150亿元，加上相当于上述总值30%的副产品（主要是饲料蛋白、化肥、液态肥料）的产出，我国味精工业年生产总值约为200亿元人民币。
从市场需求来看，2007年国内谷氨酸年产量约190万吨，国内人均消费味精仅1kg，与日本、香港、台湾、东南亚等国家及地区的味精消费水平（1.5kg）相比，还是较低的。
味精综合开发利用的效益显著，通过提高产酸率，吨味精成本可降低500元左右，其生产成本将低于日本的味精生产成本，具备了参与国际市场的竞争力，可以抓住机遇扩大味精出口量。
另外，谷氨酸还是许多重要化学品、医药品、保健食品和其他氨基酸制品（如谷胱甘肽、焦谷氨酸、谷氨酰胺、聚谷氨酸、沙利度胺等）的重要中间体。
根据有关资料统计，目前国内主要将谷氨酸作为纯粹调味品（比例为 85%）；在国外，将谷氨酸作为纯粹调味品的比例仅为 52%，而将其用做化工、医药和保健食品中间体的比例却高达48%。
预计我国在今后 5-20 年内，将谷氨酸用做化工、医药和保健食品中间体的比例将会大大提高。
根据以上分析，预计 2020 年全球谷氨酸产量可以达到 320 万吨，我国占总分额的 70%，将达到 224 万吨。
二、主要设计（研究）内容1研究内容为了解味精生产中原料预处理、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、热量计算及设备的选择。
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。
2研究方法味精主要以玉米淀粉为原料，其工艺流程为：玉米淀粉→糖化→葡萄糖→谷氨酸发酵→谷氨酸→提取→粗谷氨酸→中和、加入食用纯碱→谷氨酸钠→精致→谷氨酸钠成品（味精）。
其中谷氨酸发酵的工艺流程为：经连续消毒的培养基（玉米浆、无机盐、葡萄糖、生物素→在无菌空气中接入三级种子培养的菌种进行发酵→谷氨酸。
设计采用传统工艺，利用玉米淀粉水解制成的葡萄糖液进行谷氨酸发酵。
经中和、除铁、脱色等步骤生产目标产品——味精[4]。
发酵选用T6-13棒状杆菌为生产菌种，采用“三高”强制发酵工艺（即高生物素、大接种量、高青霉素）与高浓度流加糖工艺，以提高产率。
3谷氨酸生产工艺和设备选择（重点与难点）3.1 味精生产工艺概述味精生产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的成品加工。
与这四个工艺阶段相对应的味精生产厂家一般都设置的糖化车间、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，并通过工期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。
3.2 原料预处理及淀粉水解糖制备3.2.1 原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料的结构，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，常用的是振动筛和转筒筛，其中振动筛结构较为简单，使用方便。
用于原料粉碎的设备除盘磨机外，还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。
盘磨机广泛用于磨碎大米、玉米，豆类等物料，而锤式粉碎机应用于薯干等脆性原料的中碎和细碎作用，辊式粉碎机主要用于粒状物料的中碎和细碎。
3.2.2 淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液成为淀粉水解糖。
由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用[5]。
目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。
双酶法制糖工艺，具有明显的淀粉转化率高，有利于发酵和提取的特点。
双酶法制糖工艺过程基本分为两种：两次喷射工艺、一次喷射工艺。
两次喷射工艺过程存在着明显的弱点。
一次喷射工艺过程明显改变了两次喷射的弱点，具有蒸汽消耗和动力消耗小，容易控制，糖液质量稳定，设备数量少，占地面积小，生产环境好，可实现计算机控制等优点[6]。
主要工艺操作及2.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵种子扩大培养为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。
从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。
谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。
用于灭菌的工艺除采用连消塔-维持罐-喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器-维持管-真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。
但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。
