8000吨味精厂发酵车间工艺设计Word文件下载.docx

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味精在一般烹调加工条件下较稳定，但长时间处于高温下，易变为焦谷氨酸钠，不显鲜味且有轻微毒性；

在碱性或强酸性溶液中，沉淀或难于溶解，其鲜味也不明显甚至消失。

它是既能增加人们的食欲，又能提供一定营养的家常调味品。

相对分子质量：

187.13，味精是无色无味至百色的柱状结晶或白色的结晶性粉末。

斜方晶系柱状八面体，相对密度1.635，视相对密度0.80~0.83比旋光度：

【a】20D=24.8~25.3，PH值：

7.0，熔点：

1950℃（在1250℃以上失去结晶水），热稳定性：

常温~1000℃脱湿；

1000℃~1200℃稳定；

1200℃~1300℃失去结晶水；

1300℃~1700℃稳定；

1700℃~2500℃分子内脱水；

2400℃~2800℃热分解；

2800℃及以上炭化。

1.1.2味精工业发展历程

味精不但是人民生活中的主要调味品，而且是食品工业中的一种高利税产品，尤其是受原材料市场充裕，价格便宜的诱发,自80年代以来，它吸引着国内许许多多生产者，整个行业呈现突飞猛进的势态。

80年我国味精产量只有3.1万吨到91年已经发展到200多家企业，味精产量达到27.16万吨。

年发展速度达到121.81%。

在以味精、啤酒、白酒、糖、卷烟、五项农产品为原种的工业品中，味精发展速度最快。

最近几年随着社会主义经济由计划向市场经济的转变一方面，由于原材料供应纳入市场调节，原材料价格翻番上涨，导致味精生产成本价格急剧上升；

另一方面，由于同行业竞争激烈，致使市场疲软，产品严重积压，从而给整个味精行业带来严峻考验，一些规模较小，效益较低的味精厂面临停产、转产的危机。

1.1.3我国味精工业发展现状

通过分析可以明显感觉到，近几年，我国味精行业通过技术改造，内部挖潜以及新工艺，新技术的广泛应用各项技术经济指标确实有了很大程度的提高。

但我们也应该清楚的看到目前我国味精生产企业总体技术水平、生产规模、设备性能以及自动化水平与外国或台湾等味精生产企业相比仍存在很大差距。

这些差距所在也就是潜力所在，潜力一旦得到挖掘就可以转换成为生产力，就意味着生产经济效益，在这方面，国内许多味精厂已经积极探索，有的通过厂际联合；

有的与科研单位搞联营；

有的还希望通过合资的路子来解决。

比如：

兰溪味精厂与韩国味元公司合资；

武汉味精厂与台湾味全合资等等。

可以说，几乎国外比较有实力的味精厂都在国内找到了合作伙伴通过合资合作或技术经营联营，国内的技术管理水平将会得到实质性的提高，甚至赶超国外的先进水平。

1.1.4我国味精行业的发展对策

当前我国味精行业提高经济效益的发展对策是：

合理利用原材料，采用新菌种、新工艺、新技术、新设备，提高技术水平，防止噬菌体污染，节能降耗；

逐步实现自动控制，提高劳动生产率全面降低成本，参与国际竞争。

同时搞好废水治理，提高环境和社会效益。

采用新工艺、新技术、提高技术水平降低成本，增加经济效益的关键是提高技术水平。

改进发酵工艺，提高发酵水平，采用高生物素添加青霉素流加糖工艺，重量大，生物素丰富，菌体生长快，添加青霉素后，产算快，产算高，周期短。

由于发酵前期菌体量多，又同步进入生产型，产算速度很快，发酵后期虽然流加糖量大，但这是菌体浓度与生物素“亚适量”工艺的菌体弄度差不多，对产算速度影响不大。

改进提取工艺，提高提取收率该井等电点工艺，采用连续等电点和避免生成β型结晶的技术措施，同时研究新型的沉降式离心机分离菌体，结合膜浓缩的研究，提取收率可高达95%。

发酵罐的大型化、自动化，达到稳定生产水平，提高效率，降低动力消耗和操作费用。

发酵过程中应事先自动控制，避免人工操作误差，这是稳定生产的关键环节，尤其是温度、pH、风量、风量、罐压、流加糖等计数操作应自动控制。

选用无油润滑的螺杆式空压机，改造传统的空气净化设备.选板式换热器用培养基灭菌，三只一组，节约蒸汽和冷却水。

引进世界生产的较先进高速离心机，提高收率，灌水含水可达8%连续操作，减轻劳动强度。

加强废水治理和综合利用，提高环境效益，味精废水排放标准已颁布，各厂应达标排放，提高环境效益。

废液制酵母已有成功经验，要推广应用。

深化改革，降低产品成本，参与国际竞争强化企业内部改革，调动职工积极性。

彻底防止噬菌体污染，采用新工艺，节能降耗，降低产品的生产成本，提高竞争能力，扩大产品销售市场。

跳出单一产品模式，开发多种类产品，提高企业的抗风险能力。

发展高科技如：

用重组DNA技术选育高产优良菌种；

电子计算机和各种传感器控制发酵生产过程；

利用固定化微生物生产谷氨酸；

以CO2和N2为原料，酶法合成谷氨酸等。

1.2味精工厂的设计原则

设计工作做到精心设计，投资少，技术新，质量好，收效快，同收期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。

设计工作必须认真进行调查研究，要学会查阅文献，搜集设计必须的技术基础资料，加强技术经济的分析工作，深入调查，与同类型厂的先进技术的经济指标相比较，要善于从实际出发去研究分析碰到的问题。

设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通常性和独立性相结合的原则。

工厂生产规模、产品品种的确定，要适应国民经济的要求，要考虑资金来源，建厂地址、时间、三废综合利用等条件，并适当留有发展余地。

应采用新技术，力求在设计时，在技术上具有现实性和积极性，在经济上具有合理性，并根据设备和控制系统，在资金和供货可能的情况下，尽可能的提高劳动生产率，逐步实现机械化和自动化。

还应考虑采用微生物发酵工厂的独特的要求，注意周围环境的清洁卫生以及工厂内车间与车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。

设计工作应加强计划性，各阶段工作要有明确的进度。

1.3可行性分析与厂址选择

1.3.1产品需求初步预测

由于我国人民的生活水平不断提高，对味精的需求量也在不断增加，我国自2002年味精产量突破百万吨，工业总产值达到150亿元之后，味精产量和销售收入一直呈线性增长。

所以，我国味精行业的发展前景非常广阔。

1.3.2产品方案及拟建规模

计划每年生产8000吨纯度为99%的味精，每年工作日为300天，实行3班制，发酵周期为40小时，生产周期为48小时。

味精生产全过程可分为四个工艺阶段：

原料的预处理和淀粉水解糖的制备，种子的扩大培养与谷氨酸的发酵，谷氨酸的提取，谷氨酸制取味精以及味精成品加工.

1.3.3厂址选择及规模

厂址选在大连开发区，距开发区7海里就是大连港，始建于1899年，是中国第三大港，也是中国最大的对外贸易口岸之一，港阔水深，不淤不冻，距开发区中心区约8公里即大窑港湾，是中国北方最大的集装箱运输中转基地。

距开发区中心区约12公里即北良港，在装卸、转运、仓储、计量、检验及粮情监测等各个环节实现了自动化控制，是迄今世界上最为先进，规模最为庞大，功能最齐全的现代化散粮进出口港之一。

实现了粮食储运的散装化、规模化、自动化、机械化和信息化，效率高，成本低，功能齐全。

1.3.4主要原料、材料、动力的供应

主要原料为玉米淀粉，连同其他辅助原料资源都是非常丰富，而该项目所在地交通便利，能够在本地或附近城市采购，可保证味精的持续生产。

水源和电力供应都充足，　大连开发区内供电自给有余，电网与东北电网相联，华能大连电厂年供给量140万KW，开发区热电厂两座，年供给量共152.4万KW。

而厂内将设有锅炉车间，可以保证集中供热供汽。

1.3.5环保及主要污染物的处理

废水及控制：

味精工厂主要的生产废水为玉米浸泡和清洗、谷氨酸发酵、味精精制、设备清洗等工序产生的废水以及包括工人的生活用水。

生产废水因含较多的谷氨酸等有机物，存在一定的营养物质，故不能直接排出，同时也会降低味精产率，增大生产成本。

由于废水中含有有机物，属于中等浓度的有机废水，故适合用生物处理法，使用厌氧-好氧二段生物处理法，建立废水车间，降低废水的COD，达标后可以循环使用。

废气的处理：

大气污染源主要是锅炉房燃烧煤炭时释放出来的CO2及生产中的原料氨气，辅料HCl，H2SO4副产物H2S等有害气体，不能直接排入大气层，需要经过相关处理后，使有害气体排放量低于国家最高允许排放浓度。

如含SO2废气应用纯碱吸收，H2S应用H2SO4吸收。

使用液体石蜡与空气隔离等措施防止其逸出，对于泄露的少量废气通过机械排风和风筒高空排放等方式，基本上可以做到不超标。

废渣粉尘及处理：

味精厂的废渣来自于锅炉炉灰渣、粉煤灰和发酵后的渣，前者可以用于铺路和做建筑保温材料，后者可售出做饲料。

噪音污染及控制：

味精企业主要的噪音来源于发酵罐、空压机、高速离心机、干燥机以及大功率的搅拌设备等。

通过降低电机转数，选用噪声小的减速机，使用减振器和吸声罩等办法降低噪声。

第二章工艺设计

2.1味精发酵的总流程图

2.2原料及预处理

2.2.1原料的种类

发酵生产谷氨酸的原料主要是淀粉，其次还有非粮食淀粉原料。

淀粉来自粮食原料，通常利用各种各样的淀粉，如北方常用玉米淀粉，南方常用番薯淀粉等。

非粮淀粉原料主要指甜菜或甘蔗蜜糖、醋酸、乙醇、正烷烃等。

2.2.2原料预处理

其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，常用的是振动筛和转筒筛，其中振动筛的结构较为简单，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。

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。

预处理的主要目的是为了降低生物素的含量，因为预处理主要是糖蜜的处理，糖蜜中含有过量的生物素，会导致菌体不产谷氨酸的后果，从而影响谷氨酸的积累和提取。

预处理的方法：

活性炭处理法：

用盐酸水解糖蜜后再吸附；

树脂处理：

通过脱色树脂交换柱。

2.3淀粉的水解糖制备

淀粉的水解方法有：

酸水解法、酶水解法和酸酶水解法等3种。

在工业生产上，淀粉的处理主要是指糖化，制得的水解糖叫淀粉糖。

可以用来制备淀粉糖的原料很多，主要有薯类、玉米、小麦、大米等。

我国味精生产厂有的是采用酸水解法进行淀粉水解，既是以无机酸为催化剂，在高温高压下使淀粉快速水解成葡萄糖，

还有的更多的再生产上采用了酶水解法对淀粉进行水解。

先用α-淀粉酶将淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶将糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖的方法，称为酶水解法。

这里我们主要介绍酶水解法。

2.4淀粉的液化

淀粉液化的方法很多，有间歇液化法、连续进出料液法、喷射液化法、分段液化法等。

间歇液化法：

液化是在密闭的液化锅内进行，把调节