年产10万吨味精课程设计

《生物工艺原理》课程设计说明书

题目：年产10万吨味精厂发酵工段工艺设计

学院：太原科技大学化学与生物工程学院

系别：生物工程系

班级：生物工程1142班

学生姓名：***

学生学号：************

指导老师：刘仙俊杨艳

2013年12月16-20日

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”。

味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。（2）

本设计为年产10万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。（3）

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与计算。

该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活等特点。为味精生产的理想途径。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

关键词：谷氨酸钠、发酵、物料衡算、热量衡算。

目录

摘要 ............................................................................................................................................... I 第一章文献综述 (1)

1.1设计内容 (1)

1.2设计目的及意义 (1)

1.3设计范围 (1)

1.4关于味精的概括 (1)

1.4.1味精的性质 (1)

1.4.2味精的作用与功能 (2)

1.4.3味精的发现 (2)

1.4.4味精的制取 (3)

1.4.5味精的生产规模 (3)

第二章味精生产工艺 (4)

第三章谷氨酸发酵车间物料衡算 (6)

3.1工艺技术指标及基础数据 (6)

3.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (6)

3.3 100000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (9)

第四章连续灭菌和发酵工段能量衡算 (10)

4.1 热量衡算的方法 (10)

4.2 连续灭菌和发酵工段能量衡算 (10)

4.2.1 计算指标（以淀粉质为原料） (10)

4.2.2 培养液连续灭菌用蒸汽量 (11)

4.2.3 培养液冷却用水量 (12)

4.2.4 发酵罐空罐灭菌蒸汽量 (13)

4.1.5 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (14)

总结与体会 (15)

参考文献 (17)

第一章文献综述

1.1设计内容

为加强对味精发酵的理解。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与计算。

1.2设计目的及意义

通过生物工艺课程设计,使学生掌握生物工艺设计的主要程序、基本内容与设计方法，巩固、深化所学知识，提高分析问题、解决问题的能力，同时培养学生综合运用所学基础理论与专业知识独立完成某一化工产品生产工艺设计，并通过设计说明书的编写、绘制工艺流程图和设备工艺条件，为毕业设计打下坚实的专业基础。

1.3设计范围

本次设计的范围为:味精发酵生产年产量约为10万吨的范围。

1.4关于味精的概括

1.4.1味精的性质

据介绍，味精是谷氨酸的一种钠盐（C5H8NO4Na）为有鲜味的物质，学名叫谷氨酸钠，亦称味素。此外还含有少量食盐、水分、脂肪、糖、铁、磷等物质。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。味精易溶于水，具有吸湿性，味道极为鲜美，溶于3000倍的水中仍具有鲜味，其最佳溶解温度为70℃～90℃。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摩尔质量169.111gmol-1，白色或近白色结晶性粉末，熔点225℃，易溶于水，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。微溶于乙醇。（5）

1.4.2味精的作用与功能

味精是一种增鲜味的调料，炒菜、做馅、拌凉菜、做汤等都可使用。一般用量为0.2%～0.5%。也可用作生化试剂。中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。

味精对人体没有直接的营养价值，但它能增加食品的鲜味，引起人们食欲，有助于提高人体对食物的消化率。另外,味精中的主要成分谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。

味精虽能提鲜，但如使用方法不当，就会产生相反的效果，会对人体有害。它在消化过程中能分解出谷氨酸，后者在脑组织中经酶催化，可转变成一种抑制性神经递质。当味精摄入过多时，这种抑制性神经递质就会使人体中各种神经功能处于抑制状态，从而出现眩晕、头痛、嗜睡、肌肉痉挛等一系列症状；有人还会出现焦躁、心慌意乱；部分体质较敏感的人甚至会觉得骨头酸痛、肌肉无力。长期过量食用味精可能导致视网膜变薄、视力下降，甚至失明。另外，过多的抑制性神经递质还会抑制人体的下丘脑分泌促甲状腺释放激素，妨碍骨骼发育，对儿童的影响尤为显著。

1.4.3味精的发现

尽管味精广泛存在于日常食品中，但谷氨酸以及其它胺基酸对于增强食物鲜味的作用，在20世纪早期，才被人们科学地认识到。1907 年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸。这些晶体，尝起来有一种难以描述但很不错的味道。这种味道，池田在许多食物中都能找到踪迹，尤其是在海带中。池田教授将这种味道称为“鲜味”。继而，他为大规模生产谷氨酸晶体的方法申请了专利。