年产2.5万吨味精生产工艺设计

1目录1前言............................................................................................................................21.1发展简介..........................................................................................................21.2味精的性质......................................................................................................21.3味精的用途.....................................................................................................32设计任务书................................................................................................................32.1生产的方法......................................................................................................32.2指标与数据......................................................................................................32.3设计任务.........................................................................................................42.4设计要求..........................................................................................................43厂址选择方案............................................................................................................43.1总平面设计思路.............................................................................................54总平面图....................................................................................................................55生产工艺流程............................................................................................................65.1淀粉的糖化......................................................................................................75.2种子的扩大培养及谷氨酸的发酵.................................................................75.3谷氨酸的提取................................................................................................85.4精制.................................................................................................................86.物料衡算及其设备选型..........................................................................................86.1物料数据..........................................................................................................86.2热量衡算.......................................................................................................116.3水平衡...........................................................................................................126.4设备设计与选型...........................................................................................137参考文献..................................................................................................................2121前言味精，学名谷氨酸钠。调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠，主要作用是增加食品的鲜味，在中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。味精是指以粮食为原料经发酵提纯的谷氨酸钠结晶。本设计是生产纯度为99％味精设计，以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵，低温浓缩、等电提取等方法生产。本设计对全厂进行了物料衡算、热量平衡计算、水平衡计算、耗冷量计算、无菌压缩空气消耗量计算。对味精发酵车间进行工艺流程的设计和发酵罐的设计与选型计算。其发展大致有三个阶段：第一阶段：1866年德国人里德豪森博士从面筋中分离到氨基酸，他们称谷氨酸，根据原料定名为麸酸或谷氨酸(因为面筋是从小麦里提取出来的)。1908年,池田菊苗试验，从海带中分离到L—谷氨酸结晶体，这个结晶体和从蛋白质水解得到的L—谷氨酸是同样的物质，而且都是有鲜味的。第二阶段：以面筋或大豆粕为原料通过用酸水解的方法生产味精，在1965年以前是用这种方法生产的。这个方法消耗大，成本高，劳动强度大，对设备要求高，需耐酸设备。第三阶段：随着科学的进步以及生物技术的发展，使味精生产发生了革命性的变化。自1965年以后我国味精厂都采用以粮食为原料(大米、甘薯淀粉)、提取、精制而得到符合国家标准的谷氨酸钠，为市场上增加了一种安全又富有营养的调味品用了它以后使菜肴更加鲜美可口1.1味精的性质（1）性质主要成分为谷氨酸钠。要注意的是如果在100°C以上的高温中使用味精，鲜味剂谷氨酸钠会转变为焦谷氨酸钠，焦谷氨酸钠虽然对人体无害，但是焦谷氨酸钠没有鲜味，会使味精鲜味丧失。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。所以要适当地使用和存放[3]。谷氨酸钠是一种氨基酸谷氨酸的钠盐。是一种无嗅无色的晶体，在232°C时解体熔化。谷氨酸钠的水溶性很好，溶解度为74克谷氨酸钠。化学式为C5H8O4NNa·H2O摩尔质量187.13gmol-1（2）多食味精的危害味精的主要成分为谷氨酸钠，味精除了是调味的好助手外，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。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。当食用味精过多，超过机体的代谢能力时，还会导致血液中谷氨酸含量增高，限制人体对钙、镁、铜等必需矿物质的利用。尤其是谷氨酸可以与血液中的锌结合，生成不能被利用的谷氨酸锌被排出体外，导致人体缺锌。锌是婴幼儿身体和智力发育的重要营养素。因此，婴幼儿和正在哺乳期的母亲应禁食或少食味精。另外，日本研究人员认为，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。大量谷氨酸令心脏操作减缓，令心脏收缩幅度增加，令冠状脉管受压缩。很大量的谷氨酸会令心脏停止活动。1.2味精的用途3食品工业：增鲜味调料。每年我过的味精出口量不足年产量的1%，绝大部分都在国内市场上消化。随着人们生活水平的提高，味精的需求量会越来越大。医药工业：辅助治疗肝病，增强记忆，安定情绪等。制造工业：化妆品，高级人造革等。2发酵工厂工艺设计任务书2.1生产方法味精的生产方法：发酵法2.2指标与数据2.2.1工艺技术指标及基础数据生产天数：330天／年淀粉糖转化率：98.5％原料淀粉含量：80％发酵谷氨酸产率：10％糖酸转化率：60％氨酸提取收率：95％味精对谷氨酸的精制收率：124％发酵醪初糖浓度：13％(W／V)流加糖浓度：40％(kg／L)发酵周期：40小时发酵罐填充系数：85％产品纯度：99％种子罐填充系数：85％接种量：5％通气速率：0.1-0.18vvm发酵辅助设备用气量取发酵罐10％其它工段用气量及管路损失用气量为发酵罐15％谷氨酸发酵高峰产生发酵热：53341KJ/M3.h淀粉液化工艺参数：淀粉乳浓度：28.6％喷射器出口温度：105℃工业淀粉规格：80％a－淀粉酶加酶量（10u/g）:0.5L/T层流罐维持温度：95℃a－淀粉酶：20000u/ml液化时间：1.5h液化pH值：6.2CaCl2流加率：0.1％浆料初温：20℃淀粉质比热容：1.55KJ/Kg.K加热蒸汽：0.3Mpa灭酶温度：120℃（上升温度时间20min）淀粉：水＝1：2.5糖化工艺参数：糖化pH值：4.3糖化酶规格：10万u/ml糖化温度：60℃加酶量：（160u/g）：1.6L/T淀粉糖化时间：25h灭酶温度：80℃时间20min发酵培养基(W/V)：水解糖：17％，液氨：2％；K2HP04：O.15%；MgS04·7H2O0.06％；MnS042mg/L;消泡剂：0.04％种子培养基(W/V)：水解糖：4％，液氨0.24%;玉米浆：l.5%，MgS04·7H2O0.04％，K2HP04：0.1％，MnS042mg/L培养基灭菌：蒸汽：0.4MPa灭菌前物料温度：20℃预热：75℃加热：120℃冷却水：20℃-45℃发酵罐灭菌：蒸汽：0.2MPa200M3发酵罐重：34.3t冷却排管：6t比热容：40.5KJ/Kg.K发酵罐20℃升高到127℃灭菌时间：1.5h灭菌中其它蒸汽损耗取总汽耗30％2.2.2.参考数据及公式罐体的高径比H/D：1～2搅拌桨直径与罐体直径之比Di/D：1/3～1/2挡板宽度与罐体直径之比Wb/D：1/8～1/12（4块挡板）最下层搅拌桨高度与罐体直径之比：0.8～1.0相邻两层搅拌桨距离与搅拌桨直径之比：1～2.52.3设计任务本设计是年产量为20000吨的纯度为99﹪味精厂，重点是产品的物料衡算、热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。本设计的重点车间为糖化车间，重