年产1万吨谷氨酸钠发酵工厂设计毕业设计
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摘要课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节,同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产1万吨谷氨酸钠的生产车间设计,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。
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。
关键词:关键词1:谷氨酸钠;关键词2:发酵;关键词3:工艺流程ABSTRACTCourse is designed to education of undergraduate course of common colleges and universities in a very important link, is also a combination of theoretical knowledge and practical application of important link.This design for the annual output of 10000 tons of mono-sodium glutamate production workshop design, through the double enzymatic sugar in glutamate fermentation and a second-class mono-sodium glutamate isoelectric point extraction process production.In this paper, a brief introduction of the process and main equipment for the production ofmono-sodium glutamate fermentation, in order to help understand the concerned knowledge of aeration fermentation process and main equipment.Design content for, understand mono-sodium glutamate in the production of raw materials processing, fermentation, extraction part of manufacturing processes and production methods, according to the actual situation to choose suitable fermentation section in the production process, and the process of raw material to carry on the material balance, heat balance and the selection of equipment.Key words: MSG; FERMENTATION; TECHNOLOGICAL PROCESS1 谷氨酸发酵的工艺流程1.1工艺流程1.1.1 谷氨酸发酵原理1.1.2 谷氨酸发酵工艺流程1.2 原料的选择[2]我国味精生产均以淀粉为原料,成本相对比较高,如全部改用玉米代替大米作原料,每吨味精成本由比国际同行业先进水平高1000元降到比国际同行业先进水平低2000元水平,同时可以大大减少生产所形成的有机废水、废渣,实现清洁生产。
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.计算指标主要技术指标见下表(1)主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%。
含水14%(2)二级种子培养基(g/L):水解糖50m,糖蜜20,磷酸二铵钾,硫酸镁,玉米浆8,泡敌,生物素,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,氯化钾,磷酸,生物素2μg,泡敌,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/m³,则发酵液量为:31 6.55m 122%99.8%95%60%2201000v =⨯⨯⨯⨯=(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%1467.2m =⨯⨯=(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 。
味精厂发酵车间设计题目:年产1万吨味精工厂发酵车间设计学院:食品科技与工程学院专业:09物工程年级:xxxx级姓名:xxx指导教师:xxx时间:2010年12月25号前言课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节,同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产1万吨味精厂的生产车间设计,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。
谷氨酸单钠(monosodium glutamate),呈强烈鲜味,商品名为味精。
因味精具有肉类鲜味,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。
随着人们对味精的认识不断深入提高,对它的营养价值、安全性及如何正确使用都有了普遍的了解。
味精具有很强的鲜味(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。
味精是一种强碱弱酸盐,它在水溶液中可以完全电离变成谷氨酸离子(GA︱+︱)和钠离子。
味精进入胃后,受胃酸作用生成谷氨酸。
谷氨酸被人体吸收后,参与体内许多代谢反应,并于其他许多氨基酸一起共同构成人体组织的蛋白质。
味精可以增进人们的食欲,提高人体对其他各种食物的吸收能力,对人体有一定的滋补作用。
因为味精里含有大量的谷氨酸,是人体所需要的一种氨基酸,96%能被人体吸收,形成人体组织中的蛋白质。
它还能与血氨结合,形成对机体无害的谷氨酰胺,解除组织代谢过程中所产生的氨的毒性作用。
因此,谷氨酸能用来预防和治疗肝昏迷。
由于谷氨酸参与脑组织的蛋白质代谢和糖代谢,故而能促进中枢神经系统的正常活动,对治疗脑震荡和脑神经损伤有一定疗效。
从总体上说,味精行业的发展前景是比较广阔的,我国是世界上人口最多的国家,而我国的味精出口不足年产量的1%,绝大部分味精都在国内市场上消化了,随着人民生活水平的提高,人们对味精的需求会越来越大,况且国内外市场上对味精的消费不仅仅限于调味,而是广泛的作为一种原材料或香料表面活性剂应用于医药和化妆品生产行业。
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%。
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)。
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。
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。
工厂设计设计题目:年产10000吨味精项目工厂设计年月日第一章项目建议书项目名称:年产1万吨味精项目工厂设计承办单位:鲁东大学生命科学学院拟建地点:山东省潍坊市昌乐县经济开发区项目负责人:一、项目建设的背景和意义味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠。
味精在化学上称为谷氨酸钠,是一种无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,有很浓的鲜味,其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中,它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出1~20倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸,因为在人体各部分组织器官中,谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如,血液中的谷氨酸占游离氨基酸的33%,肝脏中占14%,在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占24.9%和26.8%。
由此看来,一个机体正常的人每天在菜肴中适量放些味精,是不会有危害的,至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过10年的调查研究,宣布味精是一种安全的调味品,列入了“实际无毒”的行列,并指明按现行量使用,对成人的确毫无损害。
随着食品行业的发展以及人们生活水平的提高,在许多普通食品中都能够找到味精的踪迹,味精的需求量会越来越大,所以,建设味精厂是十分必要的。
二、产品需求初步预测1、国际味精需求市场分析在国际市场上,味精的消费主要集中在日本、东南亚、非洲等地,最近几年欧洲和南美洲等地的味精需求量也开始出现增长势头, 国际市场对味精的需求也不断增加,味精行业的发展平稳向上。
日本、韩国、东南亚等国家和地区人均味精消费较高。
2、国内味精需求市场的分析随着我国人民生活水平的提高和膳食结构的改变, 以及对味精产品认识的普遍提高,味精的需求量不断增大,人均消费水平逐年提高,华东、中南、东南、西南、华南地区人均年消费量已上升为1000克左右。
就国内市场来讲,味精的主要消费群体在城市,城市居民年消费量占到总产量的70%以上,农村市场的发展潜力巨大,随着农村人口收入的增加,农民生活水平逐步提高,膳食结构进一步改善, 农村市场对味精的需求量会逐步增加。
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。
摘要课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节,同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产1万吨谷氨酸钠的生产车间设计,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。
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。
关键词:关键词1:谷氨酸钠;关键词2:发酵;关键词3:工艺流程ABSTRACTCourse is designed to education of undergraduate course of common colleges and universities in a very important link, is also a combination of theoretical knowledge and practical application of important link.This design for the annual output of 10000 tons of mono-sodium glutamate production workshop design, through the double enzymatic sugar in glutamate fermentation and a second-class mono-sodium glutamate isoelectric point extraction process production.In this paper, a brief introduction of the process and main equipment for the production ofmono-sodium glutamate fermentation, in order to help understand the concerned knowledge of aeration fermentation process and main equipment.Design content for, understand mono-sodium glutamate in the production of raw materials processing, fermentation, extraction part of manufacturing processes and production methods, according to the actual situation to choose suitable fermentation section in the production process, and the process of raw material to carry on the material balance, heat balance and the selection of equipment.Key words: MSG; FERMENTATION; TECHNOLOGICAL PROCESS1 谷氨酸发酵的工艺流程1.1工艺流程1.1.1 谷氨酸发酵原理1.1.2 谷氨酸发酵工艺流程1.2 原料的选择[2]我国味精生产均以淀粉为原料,成本相对比较高,如全部改用玉米代替大米作原料,每吨味精成本由比国际同行业先进水平高1000元降到比国际同行业先进水平低2000元水平,同时可以大大减少生产所形成的有机废水、废渣,实现清洁生产。
玉米进行浸泡磨浆,再调成15Bx,调pH6.0,加细菌α-淀粉酶进行液化,85℃30min,加糖化酶60℃糖化24h,过滤后可供配置培养基。
1.3 谷氨酸生产菌种玉米为原料发酵生产味精常用菌株有:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、嗜氨小杆菌、硫殖短杆菌等。
国产菌株有:北京棒杆菌AS1.299、北京棒杆菌7338、北京棒杆菌D110、棒杆菌S-944、钝齿棒杆菌AS1.542、钝齿棒杆菌HU7251、。
本工艺选用谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum):生物素缺陷型、温度敏感型。
1.4 培养基1.4.1 培养基选择国内谷氨酸发酵种子扩大培养普遍采用二级种子培养的流程,即:斜面菌种—一级种子培养—二级种子培养—发酵罐。
1.一级种子培养一级种子培养的目的在于大量繁殖活力强的菌种,培养基组成应以少含糖分,多含有机氮为主,培养条件从有利于长菌考虑。
2.二级种子培养为了获得发酵所需要的足够数量菌体,在一级种子培养的基础上进而扩大到种子罐的二级种子培养。
种子罐容积大小取决于发酵罐大小和种量比例。
3.发酵培养基与种子培养及不同,发酵培养基不仅是提供给菌体生长繁殖所需要的营养和能源,而且是构成谷氨酸的碳架来源,要累积大量谷氨酸,就要有足够量的碳源和氮源,其量大大的高于种子培养基,对于菌体繁殖所必需的因子——生物素却要控制其用量。
谷氨酸产生菌是异养微生物,只能从有机化合物中取得碳素的营养,并以分解氧化有机物产生的能量供给细胞中合成反应所需要的能量。
目前所发现的谷氨酸产生菌均不能利用淀粉,只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等。
在谷氨酸发酵中氮源的用途:①组成菌体含氮物质;②组成谷氨酸的氨基;③调节pH 值,形成谷氨酸铵;另外,一部分分解放出氨随排气溢出。
无机盐是微生物生命活动所不可缺少的物质,其主要功能是构成菌体成分;作为酶的组成成分;酶的激活剂或抑制剂;调节培养基的渗透压;调节pH值和氧化还原点位等。
在谷氨酸发酵中,由于通气和搅拌,产生少量泡沫是空气溶解于发酵液中和产生二氧化碳的结果。
因此,发酵的过程产生少量泡沫是正常的。
为了防止泡沫的过多生成和消除泡沫,一般要加少量的消泡剂。
1.4.2 发酵培养基(g/L)[7]水解糖150,甘蔗糖蜜6,尿素35,玉米浆5~10,硫酸镁0.7,氯化钾0.9,磷酸0.2,生物素2μɡ/L,泡敌1.0,接种量为7% 用NaOH(5%)溶液调pH 7.201.4.3 斜面培养基保藏斜面培养基:牛肉膏l%,蛋白胨l%,氯化钠0.5%,琼脂2%,pH7.0。
活化斜面培养基:葡萄糖0.1%,牛肉膏l%,蛋白胨l%,氯化钠0.5%,琼脂2%,pH7.0。
1.4.4 一级种子培养基[3]葡萄糖 2.5% 尿素0.5% 硫酸镁0.04%磷酸氢二钾0.1% 玉米浆 2.5~3.5%硫酸亚铁、硫酸锰各20ppm、pH7.01.4.5 二级种子培养基(g/L)[5]水解糖40,糖蜜20,尿素5,磷酸氢二钾2,硫酸镁0.6,玉米浆5~10,泡敌0.6,生物素0.02mg/L,硫酸锰2mg/L,硫酸亚铁2mg/L,接种量为2%。
pH 6.8~7.01.5 淀粉的糖化1.5.1 酸水解法[4]酸水解法又称酸糖化法,是一种传统的水解方法。
以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
该法具有生产工艺简单、设备简易、生产周期短、设备生产能力大等优点。
但是,由于水解反应是在高温、高压及较高酸浓度条件下进行的,因此,该法要求有耐腐蚀、耐高温、耐高压的设备。
此外,淀粉在酸水解过程中所发生的副反应较多,造成葡萄糖量减少以及不可发酵性糖类、色素等物质增多。
这不仅降低淀粉转化率,而且由于生产的糖液质量差,对而后的发酵、提取都带来不利影响。
并且酸水解法对淀粉原料要求严格,必须是精制淀粉,淀粉颗粒大小要均匀,不宜过大,否则易造成水解不透彻。
淀粉乳浓度也不宜过高,过高则淀粉转化率低。
因此目前酸解法已逐步被酶解法所取代。
1.5.2 酶水解法酶水解法制葡萄糖可分为两步:第一步是利用液化脚化淀粉水解成糊精和低聚糖等,使黏度大为降低,流动性增高,所以工业上称为液化。
第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解为葡萄糖,在生产上称为糖化。
由于采用了酶液化和酶糖化工艺,故也称为双酶水解法。
酶水解法(双酶水解法)的优点:(1)淀粉水解是在酶的作用下进行的,酶解反应条件较温和,因此不需耐高温、耐高压、耐酸的设备。
同时,酶在反应过程中也不产生腐蚀性物质,对设备要求低,也改善了劳动卫生条件。
(2)微生物酶作用的专一性强,效率高,淀粉水解的副反应少,因而水解糖液的纯度高,淀粉转化率高,糖液颜色浅,较纯净,无异味,质量高,有利于糖液的充分利用。
(3)可在较高淀粉乳浓度下水解,水解糖液的还原糖含量可达到30%以上。
(4)可采用粗原料,省去粗原料加工成精制淀粉的生产过程,避免淀粉加工中的原料流失,减少粮食消耗。
(5)由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶,使得糖液的营养物质较丰富,简化了发酵培养基。
酶水解法(双酶水解法)的缺点是:生产周期较长(一般48 h);要求的设备较多,设备投资人:由于酶本身是蛋白质,易造成糖液过滤困难。
但是,随着酶制剂生产及应用技术的提高和酶制剂的大量生产,酶水解法制糖逐渐代替酸法制糖,已成为淀粉水解制糖的一个发展趋势。
1.5.3 酸酶结合水解法酸酶结合水解法是集酸法和酶法制糖的优点而成的生产工艺。
此法又可分为酸酶(水解)法或酶酸(水解)法。
(1)酸酶水解法酸酶水解法即先以酸为催化剂将淀粉水解成糊精和低聚糖,然后再用糖化酶将其水解为葡萄糖的工艺。
玉米、小麦等谷类淀粉,淀粉颗粒坚实,如果用淀粉酶液化在短时间内往往不彻底。
因此,针对这种情况,采用酸将淀粉水解到一定程度,然后将水解液降温、中和,再加入糖化酶进行糖化。
由于糖化是在糖化酶作用下完成的,因此对液化液要求不高。
用酸酶水解淀粉制糖,液化速度快,可采用较高的淀粉乳浓度,提高了生产效率;用酸量较少.产品颜色浅,糖液质量高。
(2)酶酸水解法酶酸水解法是将淀粉乳先用淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖的工艺方法。
耐于颗粒大小不一的淀粉(如碎米淀粉等),如果用酸法水解,则常导致水解不均匀,淀粉糖转化率低。
针对此种情况可先用淀粉酶液化,过滤除杂后,再用酸法水解成葡萄糖。
用酶酸法制糖,能采用粗原料淀粉,减少原料损失,一般可提高原料利用率15%左右;生产较易控制,可采用较高的淀粉浓度;生产周期短,提高了生产效率;酸水解pH可控制稍高,减少了淀粉水解副反应的发生,糖液色泽较浅,质量较好。
1.6 谷氨酸提取及谷氨酸制备工艺1.6.1 谷氨酸的提取[1]谷氨酸的提取一般采用等电点—离子交换法,国内有些味精厂还采用等电点—锌盐法、盐酸水解—等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。
但存在废水污染大,生产成本高,技术难度大等问题,应用上受到限制。