味精生产工艺
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谷氨酸发酵：是用糖液和其它生物素等组成的基质溶液，在通风供
氧和适宜温度、酸度条件下，缓慢进行的生化反应过程。在整个发酵期 间，必须严格控制微生物生长所需要的环境条件，如通风量、pH值、罐 温、生物素等。环境因素控制不当，可能导致“发酵转换”现象，即改 变微生物代谢途径，使谷氨酸产量锐减，副产酸大量增加，直接影响生 产效益。由于原料及生物素是由工艺决定的，因此通风量、pH值、罐温、
功能 使谷氨酸在等电点附近结晶析出
2 沉淀池
3 离心式甩 干机
淌槽 离心
使祖谷氨酸晶体沉淀与菌体、细 谷氨酸分离
将粗谷氨酸中液体初步甩干
4 离子交换 离子交换处理 对谷氮酸母液选择吸附, 与杂质分，
柱
再经洗脱、浓缩, 制取谷氨酸
序
设备名称
工艺操作
号
功能
1
中和捅
中和
谷氨酸和碱反应生成味精
2
中和桶
除铁
8 糖化锅
糖化
利用榕化酶将糊精和低聚糖转化为葡萄糖
序号
设备名称
1
配料桶
2
连消塔
3
维持罐
4
喷淋冷却器
5 机械搅拌通风发 酵罐
工艺操作
配料 灭菌 维持 冷却 接种发酵
功能
使发酵培养基中营养物混合均匀 杀灭发酵培养荃中的杂菌 协助杀菌 冷却至发酵温度 完成谷氨酸发酵过程
序 设备名称 号
1 中和桶
工艺操作பைடு நூலகம்等电点中和
温度 时间
PH 溶氧量 泡沫
为了菌种的更 32℃ 好增长
34~36℃
37℃
微生物生长有 0~12h 一定周期，防 止衰老菌种
12 34h
34h
为适应谷氨酸 7.5~8.5 生长
7.0~7.2
谷氨酸产生菌 通风比1:0.1 是兼性好氧菌，
泡沫不利于发 加入天然油脂类的消泡剂如花生油，比例
酵
0.1%~0.2%
32～ 34℃
7~8h
1%
培养 种量
2发酵过程与控制
发酵培养基
采用以下配比进行发酵：菌种采用B9，T6-13菌株，水解糖 12~14，氯化钾 （KCL）0.05,尿素0.5~0.8，MgSO4 0.06,玉米0.6ml, pH7.0,Na2HPO4 0.17。
谷氨酸发酵参数与控制
工艺说明
前期
中期
后期
4.1.2 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。
双酶法制糖
a:液化阶段
使用α-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,在过程中除了加 淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min。淀粉浆液化后,通 过冷却器降温至60℃进入糖化罐。
4.4.1谷氨酸制取味精
谷氨酸的提取一般采用等电点—离子交换法。包括三个步骤：酸 中和、碱中和、等电点分离。
先向中和罐盘管内注入冷冻盐水，将发酵液温度调到 22℃。 加硫酸，使其pH值从7.0降至3.2，温度从22降至8℃。 该过程要先以较快的速率加酸，将pH先调整至5.0，停 止加酸并搅拌1.5h，保证晶体增长，然后继续缓慢加酸 调整，直到pH降为3.2，温度冷却至8，达到等电点，停 止中和及搅拌。过滤得谷氨酸晶体。
温度控制：根据发酵进行的时间和工艺要求设计一个最优
发酵温度设定函数，然后通过计算机根据此函数自动控制温 度变化。从发酵开始，温度设定在32℃，每经过12h，升温 1-2℃，当发酵时间接近34h时，温度升至37℃。 罐压可以采 用单回路PID控制，通常控制在0.05～0.1 M Pa，以防止外界
的不洁空气进入造成染菌，罐压过高将增大阻力与能耗。罐 压可以采用单回路PID控制，但因其与通风量控制系统耦合 密切，控制器参数整定需要解耦。 自动补料控制：在发酵液中糖浓度接近0 时(1g/dl 以下)进 行流加, 尽量减少因培养基浓度波动过大对发酵过程造成的 危害,稳定发酵周期, 提高产酸率和转化率。即进行零糖流
③细胞膜磷脂量生成过
多，不利于谷氨酸排出
④需要理想的生产菌种， 分离时可采用膜分离
还需要严密的生产管理
和严格的生化操作，否
则会由于微生物感染而 选用优良菌种
造成很大的损失。
b:糖化阶段
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。
4.2 菌种的活化及种子液的制备
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。
五 主要生产设备
序 设备名称 工艺操作 号
1 筛选机
过筛
功能 去除固体杂质，使原料颗粒均匀
2 浸泡桶
浸泡
使原料内部结构松散
3 盘磨机
粉碎
使原料磨碎，便于液化
4 调浆桶
调浆
调节淀粉乳浓度
5 液化锅
液化
在α一淀粉酶作用下. 将淀粉转化为糊精和低聚糖
6 液化锅
灭酶
升温使酶失活
7 配料桶
配料
用草酸调节PH 至4.5
2 大米 水分：14.62%,纯淀粉：74%，蛋白质：6.59%，脂肪：1.44%，矿物质： 0.79%，纤维素：0.01%
3 玉米 水分：14.03%，纯淀粉：73%，蛋白质：6.42%，脂肪：1.02%，矿物质： 0.64%，纤维素：0.26%，维生素：0.01%
4 糖蜜 浓度为18～20%，PH为7.0～7.5，灭菌：80～90℃，除去黑色素，灰分等 杂质
4.4.2味精成品加工
将谷氨酸凝聚物充入二次中和罐，然后加水加纯碱中 和5.6成，谷中氨和钠温，度加控水制溶在解7温0℃度以为内4，0～接6着0℃将，谷氨Na酸2CO钠3调盐p溶H至液 充入活性炭脱色器脱色，分离，再进入离子交换柱除去 Ca2+、Fe2+、Mg2+等金属离子，即可得到高纯度的谷氨酸 钠溶液,将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐,进行减压蒸发, 当波美度达到295波美时放入晶种,进入育晶阶段,根据结 晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输 入量及进水量。经过十几小时的蒸发结晶,当结晶形体达 到一定要求、物料积累到80%高度时,将料液放至助晶槽, 结晶长成后分离出味精,送去干燥和筛选。精制车间加工 的谷氨酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、 包装，得到成品。
适时补糖就成为保证发酵正常进行的关键因素。
发酵条件的确定与控制：
溶解氧的控制：谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行，根据不同
的生长时期改变通风量，其中在对数增长期，菌体生长代谢最活跃，需 要的氧量最多。由于菌体生存于发酵液中，发酵液中的溶解氧（DO值） 对菌体极为重要。空气经过分配器的小孔进入发酵罐底部，鼓泡
生产原理图
菌种 斜面培养 摇瓶扩大培养
原料 预处理
水解
空气 压缩 冷却
种子罐扩大培养
三 工 艺 流 程 图
过滤
淀粉水 解糖
杂质 气液分离 过滤除菌
配料
氨水
发酵
等电点调解
沉淀
离子交 换处理
母液 粗谷氨酸
离心
粗谷氨酸
溶解
中和制味精
除铁
过滤
固体
脱色
浓缩结晶
离心
筛分
小晶体
大晶体
干燥
干燥
拌盐粉碎
过筛
粉状味精 晶体味精
用硫化钠去除Fe2+
3
板 框压滤机
过滤
分离固体沉淀杂质
4
炭柱
脱色
利用活性炭吸附作用分离中和液 中的色素
5
真空浓缩结晶锅
浓缩结晶
析出味精晶体
6
三足式离心机
分离
将味精晶体和母液分开
7 振动式干燥床气流干燥 干燥
使味精晶体干燥
8
振动筛
过筛
将不同大小的味精颗拉分开
9
封口机
包装
包装后,塑料袋封口
六、关键过程与关键技术
1、菌种选择与活化
原料：玉米
T=30~32℃
菌种：谷氨酸棒状杆菌
0.1%葡萄糖
t=18~24h
取出后存放于 4℃冰箱内，随 时取用。
说明 含糖 时间 温度 种龄 种量 量
一级 获得
种子 大量
2.5% 10-12h 30~32℃ 11~12h
1%
培养 健壮
的细
胞
二级 满足
种子
发酵 用的
2.5%
6-8h
加。
消沫控制：可以采用带缓冲区的位式控制。
七：该技术的优缺点及改进方法
优点
缺点
改进方法
①原料来源广泛 ②反应平和、污染小 ③发酵周期短、产物宜 提取 ④产品质量高，杂质少 ⑤ 有利于机械自动化生 产，劳动强度低生产效 率较高。
①发酵过程中易产生泡 在生产流程的主要阶段
沫，影响发酵
实行自动化控制
②设备要求高、成本大
5 尿素 含氮量≥46%，水分≤1.0%，不溶物≤0.5%，铁≤0.05%
6 氨水 含氮量：20～25%
7 铵盐 含氮量≥17.6%，NH4HCO3≥98%，游离硫酸≤0.002%，重金属≤0.001%
二、生产原理
淀粉水解制葡萄糖:
水解
（C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6
谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸。 葡萄糖经过糖酵解途径（EMP途径）和单磷酸已糖途径（HMP途径） 生成丙酮酸，一方面丙酮酸脱羧生成乙酰，另一方面CO2固定作用生 成草酰乙酸，两者合成柠檬酸进入三羧酸循环途径（TCA循环）， 由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下， 还原氨基化合成谷氨酸。回收的谷氨酸并无鲜味，将其进行中和精 制得到味精。
四、工艺说明与主要参数
以玉米为原料生产味精，其过程可划分为四个工艺阶：
4.1、原料的预处理及淀粉水解糖的制备； 4.2、菌种的活化及种子液的制备； 4.3、发酵； 4.4、谷氨酸制取味精及成品加工。
4.1.1 原料的预处理
工艺操作的目：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。
味精的生产工艺
• 班级： • 姓名： • 学号：
1 原料及要求 2 生产原理
3 工艺流程
5
主要生产设备
7 该技术的优缺点
4
参数工艺流程说明 及主要
6
过程与关键技术关 键
8 改进方法
一 、原料及要求
序 原料 号
要求
1 淀粉 纯淀粉≥93%，水分≤14%，蛋白质≤0.5，灰分≤0.2%，酸度≤20ml， SO2≤30毫克/公斤
氧和适宜温度、酸度条件下，缓慢进行的生化反应过程。在整个发酵期 间，必须严格控制微生物生长所需要的环境条件，如通风量、pH值、罐 温、生物素等。环境因素控制不当，可能导致“发酵转换”现象，即改 变微生物代谢途径，使谷氨酸产量锐减，副产酸大量增加，直接影响生 产效益。由于原料及生物素是由工艺决定的，因此通风量、pH值、罐温、
功能 使谷氨酸在等电点附近结晶析出
2 沉淀池
3 离心式甩 干机
淌槽 离心
使祖谷氨酸晶体沉淀与菌体、细 谷氨酸分离
将粗谷氨酸中液体初步甩干
4 离子交换 离子交换处理 对谷氮酸母液选择吸附, 与杂质分，
柱
再经洗脱、浓缩, 制取谷氨酸
序
设备名称
工艺操作
号
功能
1
中和捅
中和
谷氨酸和碱反应生成味精
2
中和桶
除铁
8 糖化锅
糖化
利用榕化酶将糊精和低聚糖转化为葡萄糖
序号
设备名称
1
配料桶
2
连消塔
3
维持罐
4
喷淋冷却器
5 机械搅拌通风发 酵罐
工艺操作
配料 灭菌 维持 冷却 接种发酵
功能
使发酵培养基中营养物混合均匀 杀灭发酵培养荃中的杂菌 协助杀菌 冷却至发酵温度 完成谷氨酸发酵过程
序 设备名称 号
1 中和桶
工艺操作பைடு நூலகம்等电点中和
温度 时间
PH 溶氧量 泡沫
为了菌种的更 32℃ 好增长
34~36℃
37℃
微生物生长有 0~12h 一定周期，防 止衰老菌种
12 34h
34h
为适应谷氨酸 7.5~8.5 生长
7.0~7.2
谷氨酸产生菌 通风比1:0.1 是兼性好氧菌，
泡沫不利于发 加入天然油脂类的消泡剂如花生油，比例
酵
0.1%~0.2%
32～ 34℃
7~8h
1%
培养 种量
2发酵过程与控制
发酵培养基
采用以下配比进行发酵：菌种采用B9，T6-13菌株，水解糖 12~14，氯化钾 （KCL）0.05,尿素0.5~0.8，MgSO4 0.06,玉米0.6ml, pH7.0,Na2HPO4 0.17。
谷氨酸发酵参数与控制
工艺说明
前期
中期
后期
4.1.2 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。
双酶法制糖
a:液化阶段
使用α-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,在过程中除了加 淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min。淀粉浆液化后,通 过冷却器降温至60℃进入糖化罐。
4.4.1谷氨酸制取味精
谷氨酸的提取一般采用等电点—离子交换法。包括三个步骤：酸 中和、碱中和、等电点分离。
先向中和罐盘管内注入冷冻盐水，将发酵液温度调到 22℃。 加硫酸，使其pH值从7.0降至3.2，温度从22降至8℃。 该过程要先以较快的速率加酸，将pH先调整至5.0，停 止加酸并搅拌1.5h，保证晶体增长，然后继续缓慢加酸 调整，直到pH降为3.2，温度冷却至8，达到等电点，停 止中和及搅拌。过滤得谷氨酸晶体。
温度控制：根据发酵进行的时间和工艺要求设计一个最优
发酵温度设定函数，然后通过计算机根据此函数自动控制温 度变化。从发酵开始，温度设定在32℃，每经过12h，升温 1-2℃，当发酵时间接近34h时，温度升至37℃。 罐压可以采 用单回路PID控制，通常控制在0.05～0.1 M Pa，以防止外界
的不洁空气进入造成染菌，罐压过高将增大阻力与能耗。罐 压可以采用单回路PID控制，但因其与通风量控制系统耦合 密切，控制器参数整定需要解耦。 自动补料控制：在发酵液中糖浓度接近0 时(1g/dl 以下)进 行流加, 尽量减少因培养基浓度波动过大对发酵过程造成的 危害,稳定发酵周期, 提高产酸率和转化率。即进行零糖流
③细胞膜磷脂量生成过
多，不利于谷氨酸排出
④需要理想的生产菌种， 分离时可采用膜分离
还需要严密的生产管理
和严格的生化操作，否
则会由于微生物感染而 选用优良菌种
造成很大的损失。
b:糖化阶段
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。
4.2 菌种的活化及种子液的制备
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。
五 主要生产设备
序 设备名称 工艺操作 号
1 筛选机
过筛
功能 去除固体杂质，使原料颗粒均匀
2 浸泡桶
浸泡
使原料内部结构松散
3 盘磨机
粉碎
使原料磨碎，便于液化
4 调浆桶
调浆
调节淀粉乳浓度
5 液化锅
液化
在α一淀粉酶作用下. 将淀粉转化为糊精和低聚糖
6 液化锅
灭酶
升温使酶失活
7 配料桶
配料
用草酸调节PH 至4.5
2 大米 水分：14.62%,纯淀粉：74%，蛋白质：6.59%，脂肪：1.44%，矿物质： 0.79%，纤维素：0.01%
3 玉米 水分：14.03%，纯淀粉：73%，蛋白质：6.42%，脂肪：1.02%，矿物质： 0.64%，纤维素：0.26%，维生素：0.01%
4 糖蜜 浓度为18～20%，PH为7.0～7.5，灭菌：80～90℃，除去黑色素，灰分等 杂质
4.4.2味精成品加工
将谷氨酸凝聚物充入二次中和罐，然后加水加纯碱中 和5.6成，谷中氨和钠温，度加控水制溶在解7温0℃度以为内4，0～接6着0℃将，谷氨Na酸2CO钠3调盐p溶H至液 充入活性炭脱色器脱色，分离，再进入离子交换柱除去 Ca2+、Fe2+、Mg2+等金属离子，即可得到高纯度的谷氨酸 钠溶液,将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐,进行减压蒸发, 当波美度达到295波美时放入晶种,进入育晶阶段,根据结 晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输 入量及进水量。经过十几小时的蒸发结晶,当结晶形体达 到一定要求、物料积累到80%高度时,将料液放至助晶槽, 结晶长成后分离出味精,送去干燥和筛选。精制车间加工 的谷氨酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、 包装，得到成品。
适时补糖就成为保证发酵正常进行的关键因素。
发酵条件的确定与控制：
溶解氧的控制：谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行，根据不同
的生长时期改变通风量，其中在对数增长期，菌体生长代谢最活跃，需 要的氧量最多。由于菌体生存于发酵液中，发酵液中的溶解氧（DO值） 对菌体极为重要。空气经过分配器的小孔进入发酵罐底部，鼓泡
生产原理图
菌种 斜面培养 摇瓶扩大培养
原料 预处理
水解
空气 压缩 冷却
种子罐扩大培养
三 工 艺 流 程 图
过滤
淀粉水 解糖
杂质 气液分离 过滤除菌
配料
氨水
发酵
等电点调解
沉淀
离子交 换处理
母液 粗谷氨酸
离心
粗谷氨酸
溶解
中和制味精
除铁
过滤
固体
脱色
浓缩结晶
离心
筛分
小晶体
大晶体
干燥
干燥
拌盐粉碎
过筛
粉状味精 晶体味精
用硫化钠去除Fe2+
3
板 框压滤机
过滤
分离固体沉淀杂质
4
炭柱
脱色
利用活性炭吸附作用分离中和液 中的色素
5
真空浓缩结晶锅
浓缩结晶
析出味精晶体
6
三足式离心机
分离
将味精晶体和母液分开
7 振动式干燥床气流干燥 干燥
使味精晶体干燥
8
振动筛
过筛
将不同大小的味精颗拉分开
9
封口机
包装
包装后,塑料袋封口
六、关键过程与关键技术
1、菌种选择与活化
原料：玉米
T=30~32℃
菌种：谷氨酸棒状杆菌
0.1%葡萄糖
t=18~24h
取出后存放于 4℃冰箱内，随 时取用。
说明 含糖 时间 温度 种龄 种量 量
一级 获得
种子 大量
2.5% 10-12h 30~32℃ 11~12h
1%
培养 健壮
的细
胞
二级 满足
种子
发酵 用的
2.5%
6-8h
加。
消沫控制：可以采用带缓冲区的位式控制。
七：该技术的优缺点及改进方法
优点
缺点
改进方法
①原料来源广泛 ②反应平和、污染小 ③发酵周期短、产物宜 提取 ④产品质量高，杂质少 ⑤ 有利于机械自动化生 产，劳动强度低生产效 率较高。
①发酵过程中易产生泡 在生产流程的主要阶段
沫，影响发酵
实行自动化控制
②设备要求高、成本大
5 尿素 含氮量≥46%，水分≤1.0%，不溶物≤0.5%，铁≤0.05%
6 氨水 含氮量：20～25%
7 铵盐 含氮量≥17.6%，NH4HCO3≥98%，游离硫酸≤0.002%，重金属≤0.001%
二、生产原理
淀粉水解制葡萄糖:
水解
（C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6
谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸。 葡萄糖经过糖酵解途径（EMP途径）和单磷酸已糖途径（HMP途径） 生成丙酮酸，一方面丙酮酸脱羧生成乙酰，另一方面CO2固定作用生 成草酰乙酸，两者合成柠檬酸进入三羧酸循环途径（TCA循环）， 由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下， 还原氨基化合成谷氨酸。回收的谷氨酸并无鲜味，将其进行中和精 制得到味精。
四、工艺说明与主要参数
以玉米为原料生产味精，其过程可划分为四个工艺阶：
4.1、原料的预处理及淀粉水解糖的制备； 4.2、菌种的活化及种子液的制备； 4.3、发酵； 4.4、谷氨酸制取味精及成品加工。
4.1.1 原料的预处理
工艺操作的目：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。
味精的生产工艺
• 班级： • 姓名： • 学号：
1 原料及要求 2 生产原理
3 工艺流程
5
主要生产设备
7 该技术的优缺点
4
参数工艺流程说明 及主要
6
过程与关键技术关 键
8 改进方法
一 、原料及要求
序 原料 号
要求
1 淀粉 纯淀粉≥93%，水分≤14%，蛋白质≤0.5，灰分≤0.2%，酸度≤20ml， SO2≤30毫克/公斤