发酵课程设计

一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义）

目的：味精，又名为谷氨酸钠，是烹饪中常用的一种鲜味调味品。烹调时在菜

里或汤里略加少许味精，立刻可使菜肴的味道更佳鲜香浓郁、味美可口。2004年全球的味精市场约为1700000t，其年增长率预计为4%, 2010年已达到2100000t。由于我国味精产量增加，各项技术指标提高幅度大，产品成本降低，在国际市场上具有较强竞争力，2005年出口味精达100000t。

1909年味精作为商品问世以来已有105年历史。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。实际上发酵法在微生物发酵阶段，主要是获得谷氨酸，制造味精是后续加工完成的。

当前，我国的味精生产发酵法占统治地位，而发酵生产的发酵罐仍是机械搅拌通风发酵罐。

意义：近几年，随着味精生产的不断发展，产量迅速增加，生产规模不断扩大，作为发酵生产最关键的设备一一发酵罐也在不断向大型化的方向发展。在发酵设备向大型化发展的同时，人们更加重视对设备结构上的改进。通过改进设备，增强了设备性能，降低造价，节约能源，提高了效益。应用新的现代化技术成果来提高设计水平，增加技术含量，不断改进发酵罐的结构设计是现在和今后的发展趋势。

、研究方案（主要研究内容、研究方法和技术路线）

技术路线: 了解发酵罐的结构； 认识发酵罐的注意事项； 制定所设计的发酵罐的种类； 查找发酵罐

体的参考数值； 计算罐体的准确数值； 参考其他的发酵罐，在图纸上画出自己的

发酵罐体表明发酵罐 的体系。 三、预期的结果和创新性

结果：按照所操作的流程，生产中注意杂菌的污染，和培养菌体的保存确定

准 确的数值使的细胞培养和产物分泌处于最佳的状态，使菌体在生长代谢过程中

产生 最大量，最优质的所需的产物，发酵生产谷氨酸，进而生产味精， 满足大众

研究内容:

研究方法: 1 2 3 4 5 6 7 8 1

2

3 了解味精的性质及定义； 了解味精的历史过程，经济价

值； 详细了解味精的制备菌体； 了解制备的工艺和生产

中所注意的问题； 明白发酵罐体的结构； 明白制备时防

止其他的杂菌的污染和防范措施； 体会发酵罐体的设

计； 绘制一幅发酵罐体，体会和思考设计中发现的问题。 细心查找各类的网上资料； 实地勘察，参观生物制药企业工厂，罐体； 可以向工厂的工人，学者，研究人员等询问； 亲手制作发酵罐的准备计划或者研究菌体

等。

1 2 3 4 5 6

的需要,

为当前的社会创造的巨大的经济价值。

创新：以淀粉或大米为原料首先要制备葡萄糖，采用灌流式培养方法，提取工艺（浓缩连续等电点法），分离采用多步浓缩，步步检测，生产过程也是随时抽样调查，提高发酵的环境，严格进行消毒，严格监控发酵的参考数。

1根据代谢工程原理，定向选育获得稳定遗传的L谷氨酸高产菌；

2产酸高，杂酸少，培养粗放；

3采用清洁生产工艺，氨氮废水减少50%以上。

四、导师的评语及评分

2014年6月日

签字:

味精发酵罐的设计

一定义：

味精是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。味精是人们熟悉的鲜味剂，是L —谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异

构体。

注意的是如果在100C以上的高温中使用味精，谷氨酸钠会转变成对人体有致癌性的焦谷氨酸钠。由于炒菜时油温在150--200C，这会使味精变成有毒性的焦化

谷氨酸钠，所以，对于加入味精的半成品配菜的烹饪，应以蒸煮为妥。还有如果在碱性环境中，味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质，所以要适当的使用和存放。

味精生产全过程可划分为四个工艺阶段原料的预处理及淀粉水解糖的制备;

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。

1原料的预处理此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。

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，所制得的糖液称为淀粉水解糖。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。目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。

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—维持罐一喷淋冷却系统外，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。

4 谷氨酸制取味精及味精成品加工

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。

三味精发酵生产影响条件:

现有谷氨酸生产菌分属于棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属氧。