生产工艺基本计算
目录
前言 (3)
主要工艺参数的选择 (6)
一、工艺计算 (6)
（一）、发酵罐容积 (6)
（二）、菌种及发酵车间设计 (7)
1、菌种扩大培养流程 (7)
2、流加培养流程 (7)
（三）、物料计算 (8)
1、发酵罐耗糖 (8)
2、发酵罐耗玉米浆量 (8)
3、发酵罐耗氮（NH4）2SO4）量 (9)
4、发酵罐耗碱液量 (9)
5、发酵罐耗磷量(KH2PO4以P2O5计) (9)
6、二级种子罐耗糖量 (10)
7、种子培养消耗的计算 (10)
（四）、热量衡算 (10)
1、糖液灭菌耗汽量 (11)
2、空罐灭菌 (11)
3、冷却用水 (11)
（五）、种子罐计算 (11)
(六）、二级种子罐的过滤器计算 (13)
1、求滤层厚度 (13)
2、求压力降 (13)
3、求分滤器的直径 (14)
4、总过滤器工艺设计 (15)
（七）、酵母干燥 (16)
二、设备选型 (16)
三、设计心得 (16)
前言
我国的酵母工业化生产始于1922 年，由上海大华利卫生食料厂首家生产压榨面包酵母，至今已有80 多年的历史。
（一）高活性干酵母产业
我国活性干酵母的研究和开发始于20 世纪70 年代。1974 年上海酵母厂首先试制和生产了面包活性干酵母，改革开放的国策则大大加快了高活性酵母产业的发展速度。20 世纪80 年代中期，广东率先引进了国外先进的高活性干酵母的生产技术和设备，建成了两家大型的具有当代国际先进水平的高活性干酵母生产企业，即广东丹宝利酵母公司和广东梅山一马利酵母公司。
目前，我国生产高活性干酵母的国有企业主要有湖北安琪酵母公司、广东丹宝利酵母公司，中澳合资的梅山一马利酵母公司和哈尔滨一马利酵母公司等数家。
（二）食用酵母抽提物生产
从20 世纪70 年代起，我国多家研究机构就开始研究和开发利用活性酵母生产食用酵母抽提物，作为食用营养调味品。由于我国的饮食习惯和消费结构与欧美国家不同，鲜味剂以味精为主，味精在我国鲜味剂市场上占据绝对的主导地位。酵母抽提物产品作为食用调味品不仅具有鲜味，同时因含有20 余种氨基酸和肤类物质，因而具有营养价值高，味道醇厚、抗氧化性等优点。目前，酵母抽提物主要应用在加工食品行业。
（三）活性酵母产品
目前，我国市场上商品活性酵母的主要品种有以下几类。
1）面包酵母是指以糖蜜、淀粉质原料，经发酵法通风培养的酿酒酵母（Saccharomyces cere - visia ），制得的有发酵活性的用于发面的面包酵母。
根据其生产工艺、活性高低和含水分的不同又分为:
( l )鲜酵母
产品具有强的发酵活性，由新鲜酵母菌体所组成的块状产品，含水分70 ％一73 % ，俗称压榨酵母（Compressed yeast ）。
（2 )活性干酵母
该类产品是将具有强壮发酵活性的鲜酵母，经过低温脱水后制成的有发酵活性的干酵母菌体，产品呈颗粒状，含水分为7.0％一8. 5 ％。
( 3 ）高活性干酵母
该产品是将鲜酵母经过低温脱水后制得的具有高活性的干酵母菌体，活性大大高于普通的活性干酵母，且发酵速度快，溶解性能好。产品呈细小颗粒状，含水分为5.0 ％一6.0 % ，采用真空包装。
2）酿酒活性干酵母该产品是以糖蜜、淀粉质原料，发酵通风培养得到的酿酒酵母
（Saccharomyces cerevisiae）、葡萄汁酵母（S. uvarum）、贝酵母（S. bayanus ）等制得的有发酵产生酒精能力的活性干酵母菌体。
根据酵母生产工艺和用户的不同要求，主要有两种商品:
( 1 ）酿酒鲜酵母
产品具有强的发酵酒精活性的酵母菌体，其产品含水分71 ％一73 % ，俗称酿酒鲜酵母（brewing Compre 、sed yeast ）。
( 2 ）酿酒高活性干酵母
将酿酒鲜酵母经过脱水干燥制得的高活性干酵母菌体，它可以用于糖类或淀粉质原料发酵生产酒精。它具有发酵速度快，出酒率高，含水分低，保存期长的特点。
（四）我国主要的酵母生产企业
1）湖北安琪酵母股份公司
该公司于1989 年建成投人生产，目前是我国生产高活性干酵母产量最大、品种最多、国内市场占有率（30 ％以上）最高的企业，也是亚洲最大的酵母生产企业公司的主要产品有：面包、白酒、黄酒、酒精、葡萄酒等高活性干酵母；酵母味素（酵母抽提物）；营养酵母；生物饲料添加剂等系列产品。
安琪酵母股份公司于1993 年初开始酵母抽提物的研究工作，与中国食品发酵工业研究院共同承担了“九五”科技攻关项目“酵母味素的开发”。1997 年，公司建成了年产IO00t 酵母抽提物生产线，生产出高质量的酵母抽提物。2003 年，该公司又建成了国内最大的酵母抽提物生产线―年产5OO0t 酵母抽提物生产线，引进欧洲的工艺技术和关键设备，产品卫生标准可达到欧盟的卫生标准，能满足出口的各种要求。
2）广东丹宝利酵母公司
该公司建于20 世纪80 年代，是我国最早生产高活性面包酵母的厂家，投产时年产2000t 高活性干酵母。该公司全套引进欧洲先进的酵母生产技术和设备，生产高质量的面包高活性干酵母。
3）梅山-马利酵母有限公司
该公司是国内首家中外合资的高活性干酵母生产企业，1985 年建成投人生产，当时生产规模为年产2000t 面包用高活性干酵母。目前，该合资企业已在黑龙江、吉林、河北和山东等地建设了5-6 家合资酵母生产厂，在国内总的生产能力约6000t 以上。
（五）活性酵母市场的竞争与研发方向
随着我国活性酵母市场的扩大，除了国内活性酵母生产企业的产品，如丹宝利、梅山、安琪等品牌的高活性干酵母大量在国内市场销售外，国外的酵母产品也先后进人中国市场，如法国、澳大利亚、土耳其、美国、英国等；另一方面，国内几家较大规模的企业也大力拓展国外市场。因此，活性酵母产品在国内、国际市场上的竞争非常激烈。但是从总体来看，我国高活性干酵母的出口量大于进口量。目前，活性酵母企业正在加强技术开发，如研究开发和储备新的生产用高活性酵母菌种；开发行业清洁生产和保护环境的新技术；大力拓展国内外市场；因地制宜进行环保治理，使废物的排放达到国家的标准等，这些措施都为产业的持续发展奠定了基础。目前，活性酵母的国际市场具有较大的潜力，尤其是非洲、南美洲、伊
斯兰等国家都有很大的发展空间。在对环保要求日益严格的今天活性干酵母工业中，回收酒精应当作为一项研发方向在有规定的素质要求，额定的消耗标准，法定的环保标准条件下，调和产品的矛盾要求，并且产品合于保健卫生，则人们还该做许多工作才能过关，这应当是未来的研究开发方向。
生产工艺基本计算
设计依据：
1产品：鲜酵母、活性干酵母
2主要生产原料:葡萄糖废糖蜜(含总糖量51%)
主要工艺参数的选择和计算：
商品酵母发酵周期28小时接种量10%
一代酵母接种量：10%
二级种子罐接种量：5%
一级种子罐接种量：2%
商品干酵母含水量：5%
发酵液干酵母含量：60g/L
发酵周期：28小时
活性干酵母含水量：5%
一、工艺计算
（一）发酵罐容积
干酵母：1000÷330÷0.06=50.5m3
鲜酵母：50.5×3=151.5m3
发酵罐的填充系数为0.6
初步设定罐内冷却水盘管体积为15%
总容积：V×（1－0.15）=151.5÷0.6
V=297.05m3。
设计每24小时出一罐料，考虑到应有一个罐与之轮流工作，以
便该罐进行出料、刷洗、消毒等。故设计三个个发酵罐。
则每个发酵罐的体积是：
297.05÷3=99.02m3 取每个发酵罐体积100m3。
有课本281表25可知发酵罐尺寸.
（二）菌种扩大培养流程
卡氏罐→级种子罐→二级种子罐→发酵罐
种子罐培养基：葡萄糖液、培养基同时补充N、P、Mg等无机盐及生物素，其中可发酵性糖含量为50-70g/L，氮含量为1.5 g/L左右,P2O5含量为0.5g/L左右
培养条件：33℃左右，pH4.2-5.4
通风情况：开始时不通风，当发酵罐开始自然升温时，微量通风
培养时间：28小时左右
级间接种量：一级2%，二级5%
3 酵母收获量：
车间纯种培养，由于采用了微量通风，其酵母产率比静止培养时高。考虑到在对数生长期接种，一般当酵母种子达25 g/L左右时，即接入下一级发酵培养。
流加培养流程
间歇培养种子——一代酵母——分离洗涤——商品酵母（二代）该流程每十罐进行一次纯种培养，种子仅冷藏几天，污染机会少，产品质量较高。
1接种量:一代酵母接种量5%,二代10%
2培养时间：一代28小时，二代23小时 3发酵温度:33℃ 4发酵pH:4.5-5.0 5压力：常压 （三）物料计算
二代商品酵母接种量10% 年工作330天，每天产量为：
330
1000
×3=9.1吨 发酵罐耗糖（以每天消耗的葡萄糖计算）量： 公式：Wg=
Y
S
X F
P /-×C x ÷98%
其中 Wg ：培养酵母所需糖量 P ：酵母每天产量产 F ：接种量
C x ：酵母产品干固物含量（%）
Y X/S ：酵母干固物对糖得率(%) 98%:糖原料损耗率
Y X/S =0.38，C x =1-68%=32% F=10%×9.1=0.91 因此Wg=
38
.091.01.9-×0.32÷0.98 =7.03t 1.废糖蜜的消耗量： W 糖蜜=7.03÷(51%×80%)
=17.23t （糖蜜中可利用糖比例80%）
2.发酵罐耗玉米浆量
取玉米浆用量1%（以葡萄糖废糖蜜计算）：
则W m =17.23×1%=0.17t 3.发酵罐耗氮（NH 4）2SO 4）量
公式：W N =P×C N (1.0+0.07)-F×F N ×C X 式中 ：
W N =培养酵母每天所需氮量 C N ：酵母干固物含氮量C N =7.5% F N ：种子酵母干固物含氮量，F N =8.5% W m ：玉米浆量 因此
W N = 9.1×32%×0.075×(1.0+0.07)-0.91×32%×0.085 =0.21t 硫酸铵的消耗量： W （NH4）2SO4 = W N /M=2
14132
21.0??=0.99t
4.发酵罐耗碱液量
酵母发酵过程中总酸度增酸＜1.0，取发酵终了时鲜酵母浓度180g/L
则最终发酵醪体积：9.1/0.18=50.5m 3
100mL 发酵醪消耗NaOH 量:1N×0.001L=0.001mol 50.5 m 3发酵醪消耗Na 2CO 3摩尔数: 0.001×
1
.01000
5.50?=505mol 其质量为：106×505=53.53Kg
5.发酵罐耗磷量(KH2PO4以P2O5计)
公式：W p =P×C p×C X(1.0+0.3)-F×F p×C X
式中W p：每天培养酵母所需的P2O5量
C p：酵母干固物P2O5含量, C p =3%
F p：种子酵母干固物P2O5含量, F p =3.2%
则W p =9.1×0.03×0.32×（1.0+0.3）－0.91×0.032×0.32=0.104t
W KH2PO4=
1422
136
104
.0?
?=0.12t
6.二级种子罐耗糖量
二级种子罐产量
P=9.1÷3×5%=151.7㎏
糖蜜用量：
151.7/51%=296kg
7.种子培养消耗的硫酸铵、玉米浆、磷酸二氢钾、碳酸钠等均按酵母生产消耗的1%计算
即：硫酸铵：0.99×1%=9.9㎏
玉米浆：0.17×1%=1.7㎏
碳酸钠：53.53×1%=0.54㎏
（四）、热量衡算
1、糖液灭菌耗汽量
蒸汽压力0.2MPa，温度126℃。查表知，此时冷凝热2195KJ/Kg ,每小时加热的糖浆的质量为4.47t，其比热按水的比热计，由20℃加
热至110℃ 。查表知，Cp=4.187KJ/Kg·K
m 蒸汽×γ=M 糖液×Cp×(t 2-t 1)/ ∴m 蒸汽1=2195
)20110(187.447.4-??=0.77t/h
2、空罐灭菌
查表知，水蒸气密度ρ=1.296Kg/m 3
水蒸气充满二级种子罐、发酵罐时的用量为： m 蒸汽2=ρ×V=1.296×(100×3+10)=401.8Kg/d 3、冷却用水：
放热量按每克酵母固性物的放热量为14.65KJ,计算
流加培养过程中，酵母固性物的最大增长速率为5.0Kg/ m 3·h ，则酵母生产过程中的最大发热量为58.6 ×310KJ/ m 3·h 冷却管管壁较薄，对冷却水进行强制循环时，总传热系数K=4.186×800KJ/ m 3·h·K 取冷却水进口16℃ ，出口26℃ 发酵液前期温度较低34-36℃，取T=34℃则Δt m =
2121)()()(t T t T m t T t T --?--- =26
34)1634()
2634()1634(--?---m =12.3℃
主发酵期发酵液每小时放出最大热量 58.6×1000×27=1582200KJ/h, 传热面积A=
tm K Q ??总=3
.12800186.41582200
??=38.4m 2
冷却水量W=)
(12t t C Q p -?总
= )1626(18.427106.58-???=37851Kg/h=0.010514 m 3/s
取冷却水流速3m/s ，则冷却管截面积S=
V
W =3010514
.0=0.00355 m 2,
,
∴冷却管内径d=6cm,选无缝钢管?65×3,
冷却管长度L=
d A π=065
.04.38?π=188m （五）、种子罐的计算
取发酵罐一代酵母接种量5%，则二级种子管鲜种子产量4000×5%=200Kg
考虑到接入下一级发酵培养时，种子浓度25g/L,则种子罐体积为：
25
102003
?=8000L=8m 3 取填充系数为80%，则种子罐容积8/0.8=10 m 3
取??
?
??
==1042/2H D D H π??
?==?8.14d m H 一级种子罐产量10Kg ，接入下一级种子罐时，种子浓度25g/L,则培
养液体积在接入二级种子罐时为：V=25
10103
?=400L=0.4m 3
取装料系数为80%，则容积0.4/0.8=0.5m 3=500L
取??
?
??
==5.042
/2H D D H π??
?==?m H m D 1.160.0 种子罐规格表
公称容
积 (M3) 筒体直径(Dgmm) 筒体高度
H(mm) 换热面积 M2 搅拌轴转速 r.p.m 搅拌轴功率 KW 0.05 300 700 400 300-350 0.55 0.1 400 800 500 300-350 0.75-1.1 0.2 500 1000 600 280-340 0.75-1.5 0.3 550 1200 650 280-340 1.1-1.5 0.5 600 1650 700 280-320 1.5-2.2 0.8 800 1600 900 200-280 2.2-5.5 1.0 800 1900 900 200-280 2.2-5.5 1.2 900 1800 1000 200-280 3-7.5 1.5 900 2200 1000 200-280 3-7.5 2.0
1000
2500
1100
200-260
0 4-11
则选取一级种子罐一个，公称容积为0.5m 3，二级种子罐两个，公称容积为5.0m 3。
（六）、总过滤器工艺设计
选超细玻璃纤维过滤器，工作温度30℃，
公式：ΔP=LC f
m d V παρ?22 lg 12N N =-K 'L
其中α=8%，d f =14μm
查表得20℃时，空气密度ρ=1.205Kg / m 3
30℃时,空气粘度μ=18.6×10-6
取过滤器中空气流速V s =0.15m/s 查表得V s =0.15m/s 时，K '=0.252cm -1
1、求滤层厚度：发酵周期按一代种子周期28小时计算 空气中微生物的个数比取8000/ m 3
N 1
=8000×54×60×28=7.26×108
个 N 2=10-3个
过滤层厚度L=K N N '-)lg(
1
2
=2
8325
.0)1026.710lg(-?-=51.4cm 取L=52cm 2 、求压力损失： c=52/Re=
ρ
μV d f 52,V=α-1s V =%8115.0-=0.16
3.0 1200 2600 1300 200-260 5.5-11
4.0 1300 3000 1400 200-220 7.5-15
5.0
1400
3200
1500
180-220
7.5-18.5
m=1.45
P=LC f m
d V παρ?22=L ρμV d f 52f m d V παρ?22=2104f
m d V L παμ???
=2
645
.16)
1014(08.016.0106.1852.0104--???????π=6585Pa 3、过滤器直径：
进入过滤器中的空气压力为μ P 滤=2.317×1.01×105+6585 =2.41大气压（绝压） 滤气中空气体积流量 V 滤=V 空气0
0T P T P ??滤滤=(0.9+0.27) ×
)
20273(1001.1317.2)30273(980705+???+?=0.49 m 3
/s
4π×d 2×V s =V 滤 4
π×d 2×0.15=0.49 ∴d=2m 则对风机要求： 风量70 m 3/min
风压2.41×10339=24917mmH 2O=3.13Kg/cm 2 选IEP100-3.7型离心压缩机，性能规范如下： 输送介质空气 进口流量100 m 3/min 需用功率380Kw
进口压力（Kg/cm 2绝）出口压力（Kg/cm 2绝）主轴转速14096r/min 外形尺寸（长×宽×高）1600×1750×1140 重量3500Kg
电动机：型号JK134-2 功率440Kw 电压6000V 重量4300Kg （七）、酵母干燥
酵母干燥设备厂提供的经验数据，1000t/年活性酵母的干燥流化床需
要蒸汽量：W干燥3=0.28t/h。根据流化床干燥器规格表，则
选择ZLG1.5×7.5型号的流化床干燥器。
二、设备选型
名称数量尺寸（型号）备注发酵罐 3 10.08×4包括裙座计量罐 5 1.28×0.68
二级种子罐 2 3.2×1.4（5m3）
一级种子罐 1 1.65×0.6(500L)
空气总过滤
器1 3×2
内填充超细玻璃纤维，滤层
厚500mm
机型流化床
面积
m2进风温
度
出风温
度
蒸法水分
能力kg/h
振动电机
型号功率
ZLG0.30×30.9 70-140 40-70 20-35 ZDS10-6 0.75×2 ZLG0.30×4.5 1.35 70-140 40-70 35-50 ZDS10-6 0.75×2 ZLG0.45×4.5 2.025 70-140 40-70 50-70 ZDS10-6 1.1×2 2ZLG0.60×4.5 2.7 70-140 40-70 70-80 ZDS10-6 1.1×2 ZLG0.45×6 2.7 70-140 40-70 80-100 ZDS10-6 1.1×2 ZLG0.6×6 3.6 70-140 40-70 100-130 ZDS25-6 1.5×2 ZLG0.75×6 4.5 70-140 40-70 120-170 ZDS25-6 1.5×2 ZLG0.9×6 5.4 70-140 40-70 140-170 ZDS30-6 2.2×2 ZLG0.6×7.5 4.5 70-140 40-70 130-150 ZDS30-6 2.2×2 ZLG0.75×7.5 5.625 70-140 40-70 150-180 ZDS40-6 3.0×2 ZLG0.9×7.5 6.75 70-140 40-70 160-210 ZDS40-6 3.0×2 ZLG1.2×7.59 70-140 40-70 180-270 ZDS50-6 3.7×2 ZLG1.5×7.511.25 70-140 40-70 200-350 ZDS50-6 3.7×2
空气分过滤
1 2×1 滤层厚250mm
器
空气压缩机 1 1600×1750×1140 380KW
空气贮存罐 1 2.3×1
空气冷却器 1 1.5×0.8
电机 1 JK134-2
流化床干燥
1 ZLG1.5×7.5蒸发能力200-350kg/h
器
三、设计心得
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，在这段日子里，可以说得是枯燥的，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
谷氨酸生产工艺
生物工程专业综合实训 （2016 年 11 月
谷氨酸生产工艺 摘要： 谷氨酸做为一种人体所必须的氨基酸，在生命的生理活动周期中具有很大的作用。不仅参与各种蛋白质的合成，组成人体结构，还做为味精可以给我们带来味蕾上的享受。现代生产谷氨酸的工艺主要是利用微生物发酵提取而来。不同的发酵方法和不同的发酵条件会造成产量的很大不同。本次谷氨酸的生产工艺，主要是掌握发酵方法和发酵条件的控制，还有各种仪器的使用方法。通过测得的数据来观察菌种的生长变化，同时谷氨酸发酵工艺各个工段的原理和使用方法。关键词：谷氨酸；发酵；工艺；等电点。
引言 谷氨酸是一种酸性氨基酸，是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。 谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋（谷蛋白）水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。 谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。甘氨酸具有甜味，和味精协同作用能显着提高食品的风味。谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用。
一、谷氨酸简介 谷氨酸一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋（谷蛋白）水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。 谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。L －谷氨酸是蛋白质的主要构成成分，谷氨酸盐在自然界普遍存在的。多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐，它即是蛋白质或肽的结构氨基酸之一，又是游离氨基酸，L型氨基酸美味较浓。 L－谷氨酸又名“麸酸”或写作“夫酸”，发酵制造L－谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵，采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离的方法而制得。 谷氨酸产生菌主要是棒状类细菌，这类细菌中含质粒较少，而且大多数是隐蔽性质粒，难以直接作为克隆载体，而且此类菌的遗传背景、质粒稳定尚不清楚，在此类细菌这种构建合适的载体困难较多。需要对它们进行改建将棒状类细菌质粒与已知的质粒进行重组，构建成杂合质粒。受体菌选用短杆菌属和棒杆菌属的野生菌或变异株，特别是选用谷氨酸缺陷型变异株为受体，便于从转化后的杂交克隆中筛选产谷氨酸的个体，用谷氨酸产量高的野生菌或变异菌作为受体效果更好。供体菌株选择短杆菌及棒杆菌属的野生菌或变异株，只要具有产谷氨酸能力都可选用, 但选择谷氨酸产量高的菌株作为供体效果最好。这样就可以较容易地在棒状类细菌中开展各项分子生物学研究。有了合适的载体及其转化系统后，就可通过DNA体外重组技术进行谷氨酸产生菌的改造。这对以后谷氨酸发酵的低成本、大规模、高质量有较大的发展空间。
年产2万吨谷氨酸发酵生产的初步设计
年产2万吨谷氨酸发酵生产的初步设计
第一章总论 一、设计项目： （1）设计课题：年产2万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计 （2）厂址：某市 （3）重点工段：糖化 （4）重点设备：糖化罐 二、设计范围： （1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）；（2）产品的生产方案、生产方法、工艺流程及技术条件的制定；（3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算；（4）全厂的物料衡算； （5）全厂的水、电、热、冷、气的衡算； （6）车间的布置和说明； （7）重点设备的设计计算； （8）对锅炉、电站、空压站等提出要求及选型； （9）对生产和环境措施提出可行方案。 三、要完成的设计图纸： （1）全厂工艺流程图一张； （2）重点车间工艺流程图一张； （3）重点车间设备布置立面图一张；
（4）重点车间设备布置平面图一张； （5）重点设备装配图一张。 四、设计依据： （1）批准的设计任务书和附件可行性报告，以及可靠的设计基础资料。 （2）我国现行的有关设计和安装的设计规范和标准 （3）广东轻工职业技术学院食品系下达的毕业设计任务书 五、设计原则： （1）设计工作要围绕现代化建设这个中心，为这个中心服务。首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想，做到精心设计，投资省，技术新，质量好，收效快，收回期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。 （2）要学会查阅文献，收集设计必要的技术基础资料，要善于从实际出发去分析研究问题，加强技术经济的分析工作。（3）要解放思想，积极采用技术，力求设计上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性，尽可能做到能提高生产率，实现机械化和自动化，同时兼顾社会和环境的效益。 （4）设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相结合，工厂生产规模、产品品种的确定，要适应国民经济的需求，要考虑资金的来源，建厂的地点、时间、三废综合
电视机生产工艺流程设计
第1章工艺文件 一、工艺工作： 1、工艺工作的重要性 一个工业企业如果没有工艺工作，没有一个合理的工艺工作程序，就很难想像会搞出高质量、高水平的产品来，企业的管理必然混乱。工艺工作在电子工业中占有重要位置。 工艺文件在电子企业部门必备的一种技术资料。他是加工、装配检验的技术依据，是生产路线、计划、调度、原材料准备、劳动力组织、定额管理、工模具管理、、质量管理等的主要依据和前提。只有建立一套完整的、合理而行之有效的工艺工作程序和工艺文件体系，才能保证实现企业的优质、高效、低消耗的安全生产，才能使企业获得最佳的经济效益。 2、工艺工作的程序 在工业企业中，最基础的工作是产品的生产和生产技术管理工作。在一个企业中，把原材料制成零件，把零件组装成部件、整件，是一项很复杂的工作，必须通过一种计划的形式来组织和指导。为了使生产活动有秩序按计划进行，各企业应有一个符合本企业客观规律的工作程序。 典型的工艺工作程序框图如附录： 3、工艺工作程序的说明： a.工艺性调研和访问用户由主管工艺人员参加新产品的设计调研和老用户访问工作，了解国内外同类产品的性能指标一用户对该产品的意见和要求. b.参加新产品设计方案的讨论和老产品改进设计方案的讨论针对产品的结构、性能、精度的特点和企业的计算水平、设备条件等进行工艺分析，提出改进产品的意见. c.审查产品设计的工艺性由有关工艺人员对产品设计图样进行工艺性审查，提出工艺性审查意见书. d.编织工艺方案工艺方案是工艺计算准备工作的重要指导性文件，由主管工艺人员负责编写. 编制工艺方案的一句是：1产品图纸（技术条件）和产品标准及其他有关技术文件. 2 有关领导和科室的意见 3产品的生产批量和周期 4有关工艺资料，如企业的设备条件、工人计算等级和技术水平等. 5企业现有工艺技术水平和国内外同类产品的新工艺新技术成就. 工艺方案的一般内容是：1.根据产品的生产特性、生产类型，规定工艺文件的种类，并规定工装系数 2专用设备、工装的量刃刀的购置、改进和意见. 3提出关键工艺实验项目的新工艺、新材料在本产品上的实施意见，进行必要的技术经济分析. 4提出外购件和外协件项目 5根据产品的企业具体情况，提出生产组织和设备的调
均四甲苯的生产工艺
均四甲苯的生产工艺 均四甲苯又名杜烯，化学名为：1，2，4，5—四甲基苯，是一种重要的有机化工原料。主要用于生产均苯四甲酸二酐（1，2，4，5—苯甲酸二酐，PMDA），均苯四甲酸二酐是生产聚酰亚胺聚合物的重要原料，聚酰亚胺是一种耐高温、低温、耐辐射、抗冲击且具有优异电性能和机械性能的新型合成材料，在宇航和机电工业中具有其它工程塑料不可替代的重要用途。随着聚酰亚胺市场用量的不断扩大，均四甲苯作为合成其的主要原料，其需求也与日俱增。均四甲苯的生产路线分两类，一类是化学合成法，包括，异构化法、烷基化法、歧化反应法等，合成法不但工艺复杂，成本也较高；另一类是分离提纯法，以石油和煤加工过程中的副产物，主要是C10重芳烃为原料进行分离提纯。我国C10资源丰富，炼油厂的催化重整装置、涤纶厂的宽馏分催化重整装置、乙烯装置以及煤高温炼焦装置等。对于国内企业来说，从C10中提取高附加值的均四甲苯，能为企业带来显著的经济效益。选择一种简单有效、易工业化的技术路线，具有重要意义。 C10原料中约含8—12%均四甲苯，精馏切取190℃～200℃的馏分。此馏分为均四甲苯及其同系物等的混合物，偏四甲苯、连四甲苯含量较高，其沸点相近，单纯依靠精馏无法将它们分开，但均四甲苯纯品凝固点高达72℃，而偏四甲苯纯品为—24℃，连四甲苯纯品—60℃，通过结晶、离心分离的方法很容易将均四甲苯分离出来。为了进一步提高均四甲苯的纯度，采用压榨机进行挤压操作，提取的均四甲苯的纯度可达99%以上。 1 实验部分 1.1 原料 重整碳十芳烃：辽阳石化催化重整装置副产碳十重芳烃。原料性质见表1。 1.2 工艺原则流程 工艺原则流程见图1。 1.3 分析测试 纯度：带有程序升温系统氢火焰检测器的5890型色谱仪。采用氢火焰离子化检测器，将液体样品注入到涂有SE—54毛细柱中，载气为氮气，流量30 ml/min，气化温度250℃，检测室温度250℃，进料量0.2μl。根据流出物的峰面积，用归一化方法测定。 外观：目测。 1.4 产品质量标准 均四甲苯的质量标准见表2。 1.5 主要设备 主要设备见表3。 1.6 主要工艺参数 结晶釜温度：—15℃～—20℃ 结晶时间：6～8小时 离心时间：40～50分钟 挤压压力：20～22MPa 挤压时间：50～80分钟 盐水温度：—25℃～—30℃ 1.7 工艺操作
(完整版)谷氨酸发酵
1）生物素营养缺陷型 ?作用机制:生物素是脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与 了脂肪酸的合成,进而影响脂肪酸的合成.当磷脂合成量少到正常的1/2左右时,细胞变形,Glu向膜外泄漏. ?控制关键:使用该类突变株必须限制发酵培养基中生物素亚适量(5-10 g/L).在发酵 初期(0-8小时),细胞正常生长,当生物素耗尽后,在菌的再次倍增时,开始出现异常形态细胞,即完成了细胞从生长型到积累型转换. 2）油酸营养缺陷型 ?作用机制:油酸营养缺陷型丧失了合成油酸的能力,通过控制油酸使磷脂合成量减少 到正常量的1/2左右. ?控制关键:保证在培养基中油酸亚适量,完成细胞从生长型到生产型的转换. （3）添加表面活性剂 ?添加表面活性剂(如吐温60)或不饱和脂肪酸(C16-18),也能造成细胞渗漏,积累谷氨 酸. ?机理:两者在脂肪酸合成时对生物素有拮抗作用,导致磷脂合成不足,形成不完整的细 胞膜. ?关键:控制好脂肪酸或表面活性剂的时间和浓度,必须在药剂加入后,在这些药剂存在 下进行分裂,形成产酸型细胞. （4）添加青霉素 ?机理:青霉素抑制谷氨酸生产菌细胞壁后期的合成,细胞膜在失去保护,在渗透压的作 用下受损,向外泄露谷氨酸. ?控制关键:一般在进入对数生长期的早期(3-6小时)添加.添加青霉素后倍增的菌体不 能合成完整的细胞壁,完成细胞功能的转换. 谷氨酸发酵强制控制工艺 ?为了稳产,克服培养基原料中某些成分不易控制带来的影响,在谷氨酸发酵时可采取 “强制控制”的方法,如:“高生物素高吐温”或“高生物素高青霉素”的方法. ?控制方法:在发酵培养基中预先配加一定量(过量)的纯生物素,大大地削弱每批原料 中生物素含量变化的影响,高生物素、大接种量能促进菌体迅速增殖.再在菌体倍增的早期加入相对高的吐温或青霉素,形成产酸型细胞.固定其它条件,确保高产稳产。谷氨酸发酵 ? 1.适应期:尿素分解出氨使pH上升.糖不利用.2-4h. 措施:接种量和发酵条件控制使适应期缩短. ? 2.对数生长期:糖耗快,尿素大量分解使pH上升,氨被利用pH又迅速下降.溶氧急剧 下降后维持在一定水平.菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字形.不产酸.12h. 措施:及时供给菌体生长必须的氮源及调节pH,在pH7.5-8.0时流加尿素;维持温度30- 32℃ ? 3.菌体生长停止期:谷氨酸合成. 措施:提供必须的氨及pH维持在7.2-7.4.大量通**,控制温度34-37 ℃. ? 4.发酵后期:菌体衰老,糖耗慢,残糖低. 措施:营养物耗尽酸浓度不增加时,及时放罐. 发酵周期一般为30h. 二、谷氨酸发酵的生化过程
谷氨酸发酵生产工艺
目录1.谷氨酸发酵生产工艺简介 1.1工艺流程 1.2工艺参数 1.3工艺要求 2串级控制系统特点与分析 2.1串级系统特点 2.2串级控制结构框图及分析 3控制方案 3.1总体方案 3.2系统放图 3.3待检测点的控制系统流程图 4仪表的选型 4.1热交换器 4.2仪表清单 5控制算法选择 5.1控制规律 5.2调节器正反作用的选择 6总结 7参考文献 附图
串级控制系统-----两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。 例：加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统 1. 基本概念即组成结构
串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。 前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。 整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 在该反应中，主要控制的指标是釜温。但由于测量元件的测量滞后，以及由于测量套管插入其内，在套管的外表面有反应发生，很容易造成釜温的假象。因此在升温-恒温控制的过程中需要热水和冷水的交换切换，以便使谷氨酸发酵充分反应，提高产品质量。 主、副变量，主、副控制器（调节器），主、副对象，主、副检测变送器，主、副回路。 作用在主、副对象上的干扰分别为一、二次干扰 系统特点及分析 * 改善了过程的动态特性，提高了系统控制质量。 * 能迅速克服进入副回路的二次扰动。 * 提高了系统的工作频率。 * 对负荷变化的适应性较强 串级控制系统的特点：
总工艺计算
1.1总工艺计算 1.1.1主要工艺指标的基本数据 工艺计算的依据是设计计划任务规定的生产规模，生产方法和产品品种，计算的基准是熔制车间的生产能力。下面是工艺计算的主要工艺指标：（1）玻璃制品比例： （2）年工作日：本厂设计三年一次大修，大修时间三个月。故年工作日为： （365*3—30）/3 = 355天 （3）生产能力：平板玻璃250万重箱/年 （4）原板宽度：3500mm （5）综合成品率：80% （6）玻璃成分（质量百分比）： 成分SiO 2Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO R 2 O 其他 Wt％72.70 2.10 0.20 6.80 4.20 14.00 0.2 （7）厂储存定额（可用天数）： 1.1.2工艺平衡计算 1.1. 2.1 玻璃产品产量计算 a. 产品任务（年产250万箱） b. 拉引速度：
3mm：355*10%=36天 1666666.7/(3.5*24*0.8*36)=688.9 m/h 取700 m/h 5mm：355*50%=178天 5000000/(3.5*24*0.8*178)=418 m/h 取450 m/h 6mm：355*20%=71天 1666666.7/(3.5*24*0.8*71)=344.5 m/h 取350 m/h 8mm：355*20%=71天 1250000/(3.5*24*0.8*71)=261.9 m/h 取300 m/h c. 完成各类产品所需的生产天数： 3mm：1666666.7/(3.5*24*0.8*700)=36天 5mm：5000000/(3.5*24*0.8*450)=166天 6mm：1666666.7/(3.5*24*0.8*350)=71天 8mm：1250000/(3.5*24*0.8*300)=62天 36+166+71+62=335 < 355 即符合设计要求，可以完成生产任务d. 各种玻璃的全年生产天数 3mm：355*(36/335)=38.2天 5mm：355*(166/335)=175.9天 6mm：355*(71/335)=75.2天 8mm：355*(62/335)=75.7天 e. 各种厚度玻璃的年产量 3mm：38.2*24*700*3.5*0.8=1796928.0平方米 折合269539.2重箱 5mm：175.9*24*450*3.5*0.8=5319316.0平方米 折合1339903.3重箱 6mm：75.2*24*350*3.5*0.8=1516032.0平方米 折合454809.6重箱 8mm：75.7*24*300*3.5*0.8=1526112.0平方米 折合610444.8重箱 合计：2674695重箱/年
50吨L-谷氨酸生产车间设计
目录 年产50吨L-谷氨酸的工艺设计 1文献评述 1.1产品概述 1.1.1名称 学名：L-谷氨酸-水化合物； 商品名：L-谷氨酸。因L-谷氨酸起源于小麦，故俗称麸酸。 英文名：Monosodium L-glutamate 其它名称：L-2-Aminoglutaric acid, H-Glu-OH, L-glutamic acid, L(+)-glutamic acid, H-L-Glu-OH, S-2-Aminopentanedioic acid 1.1.2 产品规格及标准 结构式： 分子式C 6H 14 N 4 O 2 .C 5 H 9 NO 4 分子量321.33 1.1.3理化性质 L-谷氨酸为白色鳞片状晶体。无臭，稍有特殊的滋味和酸味。呈微酸性。微溶于冷水，易溶于热水，几乎不溶于乙醚、丙酮和冷醋酸中，不溶于乙醇和甲醇。247-249℃分解，200℃升华，相对密度1.538（20/4℃），旋光度[α]＋30-＋33°。 1.1.4产品用途 （1）食品业 氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不仅具有特殊的生理作用，而且在食品工业中具有独特的功能。 （2）日用化妆品等 谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，作为营养药物可用于皮肤和毛发。
聚谷氨酸是一种出色的环保塑料，可用于食品包装、一次性餐具及其它工业用途，可在自然界迅速降解，不污染环境。随着科学的进步，研究的深入，谷氨酸新的应用领域将越来越广。 （3）医药行业 谷氨酸还可用于医药，因为谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养价值。 2、工业生产方法的选择和论证 2.1L-谷氨酸生产方法的选择与确定 2.1.1传统工艺中L-谷氨酸的生产方法有两种：合成法和发酵法。 （1）合成法 丙烯腈与氢和一氧化碳在高温，高压和催化剂的作用下得到β-氰基丙醛（OHCCH2CH2CN），后者与氰化钾和氯化铵进行斯脱拉克（Straker）反应生成氨基腈。将氨基腈用氢氧化钠水解，得谷氨酸二钠，然后用硫酸中和，生成D，L-谷氨酸析出，将D，L-谷氨酸进行光学分离，即可分成L-谷氨酸和D- 谷氨酸，后者经消旋化再返回到中和工序。此法日本曾用之生产L-谷氨酸10年之久，于1973年停用。 （2）发酵法 此法是L-谷氨酸工业生产的主要方法。薯类，玉米，木薯等的淀粉水解糖或糖蜜，借助于微生物类，以铵盐，尿素等提供氮源，于大型发酵罐中，在通气搅拌下进行发酵30-50个小时，保持30-40度。PH值为7-8，发酵完毕。 表1.两种方法的比较 缺点优点 合成法需要高压，有易燃，有毒物质，设 备投资大，年产量小于5000吨L- 谷氨酸时不经济，生产工艺复杂 不用粮食，采用石油废气 发酵法需设置菌种实验室，生产过程需要 严格消毒灭菌原料来源广，设备腐蚀性小，劳动强度小，可自动化，连
谷氨酸发酵车间的物料衡算
工艺计算 生产方法：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。主要技术指标： 淀粉液化工艺参数： 糖化工艺参数：
培养基配方： 灭菌各参数：
一、谷氨酸发酵车间的物料衡算 首先计算生产1000kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。 （一）、发酵液量 设发酵液初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为180kg/ ，则发酵液量为： )(0.8% 124%99%95%601801000 3 1m V =????= 式中 180——发酵培养基终糖浓度（kg/） 60%——糖酸转化率 95%——谷氨酸转化率 99%——除去倒罐率1%后的发酵成功率 124%——味精对谷氨酸的精制产率 （二）、发酵液配制需水解糖量，以纯糖计算： )(136017011kg V G =?= （三）、二级种液量： ) (4.0%53 12m V V == （四）、二级种子培养液所需水解糖量： )(164022kg V G == 式中 40——二级种液含糖量（kg/） （五）、生产1000kg 味精需水解糖总量： )(137616136021kg G G G =+=+= （六）、耗用淀粉原料量： 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： )(6.1572%)111%5.98%80(G kg G =??÷=淀粉 式中 80%—淀粉原料含纯淀粉量 98.5%—淀粉糖化转化率 （七）、液氨耗用量： 二级种液耗液氨量：2.4V 2=0.96（kg ） 发酵培养基耗液氨量：20V 1=160（kg ） 共耗液氨量：160+0.96=161.0（kg ） （八）、磷酸氢二钾耗量：
聚丙烯生产工艺计算
聚丙烯生产工艺计算 第一节主催化剂和助催化剂的配比计算 一、主催化剂配比的计算 主催化剂（FT4S或GF2A）的配制一般用加热至70℃的油脂混合物来配制（油脂比例为2：1），此时油脂混合物的比重为0.85，常温下油脂混合物的比重为0.89（10℃），假设主催化剂一桶为85kg，比重为1.8，在生产上一般要求配制成200g主催化剂/l催化剂膏，计算所要加入的油脂量为多少？ 解：由题意得： ∵85kg主催化剂配制成浓度为200g主催化剂/l催化剂膏的总体积为： 85/0.2=425（l）（10℃） 其中85kg主催化剂所占体积为 85/1.8=47.22（l） ∴主催化剂膏中油脂体积为： 425－47.22=377.8（l）（10℃） ∴10℃时油脂总量为： 377.8×0.89=336.242（kg） ∵油：脂=2：1 ∴需要脂为：336.242×1/3=112.08（kg） 需要油为：336.242－112.08=224.16（kg） 另外，加入的油脂体积为： V70℃·d70℃= V10℃·d10℃ V70℃·0.85=377.8×0.89 V70℃=395.6（l） ∴要将85kg主催化剂配制成200g主催化剂/l催化剂膏所需加入70℃的油脂混合物为395.6（l），每kg主催化剂所需加入的油脂为：395.6/85=4.65（l）。 在实际配制过程中，可根据上述计算方法进行。例如：要将一桶主催化剂配
制成200g主催化剂/l催化剂膏，只要将主催化剂净重乘以4.65l即是所加入的油脂量。再从仪表上设定即可。 二、低浓度给电子体（DONOR）的配制 不同的产品在生产中要求加入的给电子体量也不同，为了提高操作的灵活性，一般要准备100%和25%两种浓度的给电子体。低浓度DONOR用已烷配制。 已知：Donor的比重d420=0.947，已烷的比重d420=0.82，设需要配制500kg 浓度为25%（wt）的Donor溶液，计算所需加入的已烷量？ 解：由题意得： ∵500kg浓度为25%（wt）的Donor净重：W=500×25%=125（kg） ∴所需要加入的已烷体积：V=（500－W）/0.82=（500－125）/0.82=457.3（l） ∴需配制500kg浓度为25%（wt）的Donor，要加入Donor为125kg，已烷为457.3（l）。 第二节工艺操作计算 一、物料衡算知识简介 1.质量守恒定律 在物理变化过程中，变化前后各物质的总量及各单元组分的量都保持不变。 在化学变化过程中，改变的是物质的性质，但变化前后，物质的总量不变，即参加反应的物质的总量等于反应后生成的物质总量。质量守恒定律又叫物质不灭定律，即参加反应的总量等于反应后生成的物质总量，是物料衡算的理论基础。 2.物料衡算 物料衡算是质量守恒定律的一种表现形式。依此定律：凡引入某一设备进行操作的物料质量，必须等于操作后所得产品的质量，但在实际操作中物料不可避免有损失，所以输出的量较输入的量少，其差值为物料损失量,即：输入量=输出量+损失量 上式适用于整个过程，也适用于任何一个步骤。在物料衡算中，可以做总的
味精的生产工艺流程简介教程文件
1味精的生产工艺流程简介 味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制 等4个主要工序。 1．1液化和糖化 因为大米涨价，目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材 料。淀粉先要经过液化阶段。然后在与B一淀粉酶作用进入糖 化阶段。首先利用一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，而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤 去大量蛋白质沉淀。液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙， 整个液化时间约30min。一定温度下液化后的糊精及低聚糖在 糖化罐内进一步水解为葡萄糖。淀粉浆液化后，通过冷却器降 温至60℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。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。 1．2谷氨酸发酵发酵 谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐，经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃，置入 菌种，氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入消毒空气，经一
段时间适应后，发酵过程即开始缓慢进行。谷氨酸发酵是一个 复杂的微生物生长过程，谷氨酸菌摄取原料的营养，并通过体 内特定的酶进行复杂的生化反应。培养液中的反应物透过细胞 壁和细胞膜进入细胞体内，将反应物转化为谷氨酸产物。整个 发酵过程一般要经历3个时期，即适应期、对数增长期和衰亡期。每个时期对培养液浓度、温度、PH值及供风量都有不同的 要求。因此，在发酵过程中，必须为菌体的生长代谢提供适宜的生长环境。经过大约34小时的培养，当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。 1．3 谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺 该过程在提取罐中进行。利用氨基酸两性的性质，谷氨酸 的等电点在为pH3．0处，谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低，可经长时间的沉淀得到谷氨酸。粗得的官司谷氨酸经过于燥后分 装成袋保存。 1．4谷氨酸钠的精制 谷氨酸钠溶液经过活性碳脱色及离子交换柱除去C a 、 Mg 、F e 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 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
各种氨基酸的生产工艺
各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法一一从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10 以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清 液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗 脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。 ⑵连续等电工艺一一将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40 C左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40 C进行结晶。 该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。 (3) 发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行 超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20?3.25，然后进入常温的 等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整 pH值至4.5?7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至 3.20?3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。 (4) 水解等电点法 发酵液-一浓缩(78.9kPa , 0.15MPa 蒸汽)----盐酸水解(130 C, 4h ) 一过滤-- ---滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2 ( NaOH或发酵液) 一-低温放置， 析晶---- 谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 ⑸低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节PH4.0-4.5----- 加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸 调至pH3.0-3.2——冷却降温——搅拌16h——4 C 静置4h——离心分离—— --谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 ⑹直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节PH4.0-4.5----- 育晶2-4h----- 加硫酸调至pH3.5-3.8------ 育 晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------ 育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------ 沉淀2-4h ------- 谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 (1) 浓缩段原料：蒸汽将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120度，气压-0.09Mpa ，浓缩时间6h，结晶。 终点产物：结晶液(去一次中和段) (2 ) 一次中和段辅料：硫酸，纯水结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80，中和时间4h，过滤
电机生产工艺标准规范
电机生产工艺标准规范 第一节铁心制造 一、材料 1、主要材料： 软磁铁心是电机主磁路的导磁体，电机主要功能性部件之一。微电机常用的几种软磁铁心材料有硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、铁镍合金、软磁铁氧体等。 2、铁心冲片材料的要求： 电工钢板的质量要求，主要是它的电磁性能。 a、低损耗包括磁滞损耗和涡流损耗。 b、高导磁件能。导磁性能越高，在磁通量不变的情况下，可缩小磁路的截面积，节约励磁绕组用铜量，减少电机体积。 c．良好的冲片性。电工钢板应具有适宜的硬度，不能过脆 或过软。表面要光滑、平整且厚度均匀，以利模具冲制和提高叠压系数。 d、成本低使用方便。 二、冲片加工 1、冲片加工工艺步骤： a、硅钢片的剪裁。在工艺上的主要问题是根据选定的材料确定剪裁力和剪床。 b、铁心冲片冲裁是在冲床上通过冲裁模实现的。卷料或经过剪裁得
到的钢片条料，在冲床上经过冲模的冲裁即得到所需的冲片。根据所用冲裁模的不同，相应有单式冲裁、复式冲裁、多工序组合冲裁、级进式冲裁等。 c、毛刺及其消除。 冲模间隙过大，冲模安装不当或冲模刃口磨钝等，都会使冲片产生毛刺。减小毛刺的基本措施是：在冲模制造时，严格控制凸凹模的间隙，而且要保证冲裁时有均匀的间隙；冲裁过程中，要保持冲模工作正常，经常检查毛刺的大小。 d、冲片的退火处理。软磁材料在出厂时，有的已具有标准规定的磁性能。有的材料则需待加工后进行最后的退火处理才具有规定的磁性。 e、冲片加工的自动化：对大批量生产的微电机，冲片及铁心加工的自动化是提高生产效率、保证产品质量、降低产品成本的重要途径。采用高速自动冲床和多工位级进式冲模、使用卷料钢片连续冲裁，这是比较先进冲裁方式。 2、铁心冲片的质量检查： 冲片质量主要反映在四个方面： (1)冲片尺寸、形状的准确度。 (2)毛刺的大小。 (3)冲片绝缘层的质量。 (4)冲片的铁耗和导磁性能。由于冲片绝缘不是经常检查以及一般只检查冲片叠压后的铁心损耗，故冲片加工质量的检查，主要是冲片
机械加工工艺、工时计算、生产成本、工艺拟定总则.doc
12 机械加工工艺路线的拟订 表面加工方法的选择： 表面加工方案的选择应根据零件各表面所要求的加工精度、表面粗糙度和零件 结构特点，选用相应的加工方法和加工方案。 1、根据加工表面的技术要求，尽可能采用经济加工精度方案。 2、根据工件材料的性质及热处理，选用相应的加工方法。 如：淬火钢的精加工要用磨削，有色金属的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则 用调整精细车或精细镗等调整切削的方法。 3、考虑工件的结构开关和尺寸。 4、结合生产类型考虑生产率和经济性。 5、考虑本厂（或本车间）的现有设备善和技术条件。 加工阶段的划分： 零件的加工质量要求较高时，应把整个加工过程划分为以下几个阶段： 主要任务是切除大部分加工余量， 应着重考虑如何获得高 的生产率。 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做好准备。 尺寸精度和减小表面粗糙度值。 工序的集中与分散： 1、粗加工阶段。 2、半精加工阶段。 3、精加工阶段。 使各主要表面达到图样规定的质量要求。 4、光整加工阶段。 质量要求很高的表面，需进行光整加工，以进一步提高
工序集中和工序分散是拟订工艺路线时，确定工序数目的两种不同的原则。 四、加工顺序的安排: 复杂工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此, 在拟订工艺路线时，工艺人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序古老一直 加以考虑。 五、机床及工艺装备的选择: 1、机床设备的选择。 2、工艺设备的选择。 各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度值以及表面开关、位置精度 可查阅《金属加工工艺人员手册》。下面列出一些常用的以作参考: 表1-1 外圆表面加工方法 13
谷氨酸生产工艺计算
工艺计算 第一节：物料平衡计算 凡引入某一系统或设备的物料重量Gm ,必需等于用于转化形成产物所消耗的物量Gp 和物料损失之和Gt Gm=Gp+Gt 一、物料衡算目的： （1）确定生产设备的容量、个数和主要设备尺寸； （2）工艺流程草图设计 （3）水、蒸汽、热量、冷量衡算； （4）控制生产水平。 二、方法 1．给出物料衡算流程示意图 2．选定计算基准 a.按每批投料量进行计算； b.按每吨产品消耗的原料量计算； c.按时间计算。 3．确定工艺指标及消耗定额以及相关的基础数据； 4．列出各工艺阶段的物料衡算表并绘出物料流程图。 三、实例（以年产商品味精10000t为实例） (一)、生产规模及产品规格 （1）99%规格的味精占80%，即8000t/a; （2）80%的味精占20%，即2000t/a； 折算为100%味精为： 8000×99%+2000×80%=9520（t/a） (二)、生产工作制度 全年生产日320天；2~3班作业，连续生产。 （三）、主要工艺技术参数 原料及动力单耗表
生产过程的总物料衡算 (一)生产能力 以年产商品MSG1000t 为实例。折算为100%MSG9520t/a。 日产商品MSG：1000/320=31.25(t/d)（其中99%的MSG25t，80%的MSG62.t） 日产100%MSG：9520/320=29.75（t/d） （二）总物料衡算（以淀粉质原料为例） （1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量： 1000×1.11×81.7%×1.272=1153.5（kg） （2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG： 1000×1.11×98%×50%×86%×92%×1.272=547.4（kg） （3）1000kg工业淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%MSG量： 547.4×86%=470.8（kg） （4）淀粉单耗 ①1t 100%MSG消耗纯淀粉量：1000/547.4=1.827(t) ②1t 100%MSG实际消耗工业淀粉量：1000/470.8=2.124(t) ③1t 100%MSG理论上消耗纯淀粉量：1000/1153.5=0.8669（t） ④1t 100%MSG理论上消耗工业淀粉量：0.8669/86%=1.008（t） （5）总收率：可以按以下两种方法计算。 ①实际产量（kg）/理论产量×100%=547.4/1153.5×100%=47.45% ②（98%×50%×86%×92%）/81.7%×100%=47.45% （6）淀粉利用率： 1.008/ 2.124×100%=47.45% （7）生产过程总损失：100%－47.45%=52.55% 物料在生产过程中损失的原因： ①糖转化率稍低。 ②发酵过程中部分糖消耗于长菌体以及呼吸代；残糖高；灭菌损失；产生其他产物。 ③提取收率低，母液中Glu含量高。 ④精制加工过程损耗及产生焦谷氨酸纳等。 （8）原料以及中间品的计算 ①淀粉用量：29.75 ×2.124=63.19（t/d） ②糖化液量：纯糖63.19×86%×1.11×98%=59.15（t/d）
生产工艺基本计算
目录 前言 (3) 主要工艺参数的选择 (6) 一、工艺计算 (6) （一）、发酵罐容积 (6) （二）、菌种及发酵车间设计 (7) 1、菌种扩大培养流程 (7) 2、流加培养流程 (7) （三）、物料计算 (8) 1、发酵罐耗糖 (8) 2、发酵罐耗玉米浆量 (8) 3、发酵罐耗氮（NH4）2SO4）量 (9) 4、发酵罐耗碱液量 (9) 5、发酵罐耗磷量(KH2PO4以P2O5计) (9) 6、二级种子罐耗糖量 (10) 7、种子培养消耗的计算 (10) （四）、热量衡算 (10) 1、糖液灭菌耗汽量 (11) 2、空罐灭菌 (11) 3、冷却用水 (11) （五）、种子罐计算 (11) (六）、二级种子罐的过滤器计算 (13)
1、求滤层厚度 (13) 2、求压力降 (13) 3、求分滤器的直径 (14) 4、总过滤器工艺设计 (15) （七）、酵母干燥 (16) 二、设备选型 (16) 三、设计心得 (16)
前言 我国的酵母工业化生产始于1922 年，由上海大华利卫生食料厂首家生产压榨面包酵母，至今已有80 多年的历史。 （一）高活性干酵母产业 我国活性干酵母的研究和开发始于20 世纪70 年代。1974 年上海酵母厂首先试制和生产了面包活性干酵母，改革开放的国策则大大加快了高活性酵母产业的发展速度。20 世纪80 年代中期，广东率先引进了国外先进的高活性干酵母的生产技术和设备，建成了两家大型的具有当代国际先进水平的高活性干酵母生产企业，即广东丹宝利酵母公司和广东梅山一马利酵母公司。 目前，我国生产高活性干酵母的国有企业主要有湖北安琪酵母公司、广东丹宝利酵母公司，中澳合资的梅山一马利酵母公司和哈尔滨一马利酵母公司等数家。 （二）食用酵母抽提物生产 从20 世纪70 年代起，我国多家研究机构就开始研究和开发利用活性酵母生产食用酵母抽提物，作为食用营养调味品。由于我国的饮食习惯和消费结构与欧美国家不同，鲜味剂以味精为主，味精在我国鲜味剂市场上占据绝对的主导地位。酵母抽提物产品作为食用调味品不仅具有鲜味，同时因含有20 余种氨基酸和肤类物质，因而具有营养价值高，味道醇厚、抗氧化性等优点。目前，酵母抽提物主要应用在加工食品行业。 （三）活性酵母产品 目前，我国市场上商品活性酵母的主要品种有以下几类。 1）面包酵母是指以糖蜜、淀粉质原料，经发酵法通风培养的酿酒酵母（Saccharomyces cere - visia ），制得的有发酵活性的用于发面的面包酵母。 根据其生产工艺、活性高低和含水分的不同又分为: ( l )鲜酵母 产品具有强的发酵活性，由新鲜酵母菌体所组成的块状产品，含水分70 ％一73 % ，俗称压榨酵母（Compressed yeast ）。 （2 )活性干酵母 该类产品是将具有强壮发酵活性的鲜酵母，经过低温脱水后制成的有发酵活性的干酵母菌体，产品呈颗粒状，含水分为7.0％一8. 5 ％。 ( 3 ）高活性干酵母 该产品是将鲜酵母经过低温脱水后制得的具有高活性的干酵母菌体，活性大大高于普通的活性干酵母，且发酵速度快，溶解性能好。产品呈细小颗粒状，含水分为5.0 ％一6.0 % ，采用真空包装。 2）酿酒活性干酵母该产品是以糖蜜、淀粉质原料，发酵通风培养得到的酿酒酵母
谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的调节控制
谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的调节控制 1 菌种的选育 目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。我国常用的菌种有北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌等。在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，以提高细胞膜对谷氨酸的通透性，如生物素缺陷型菌种的选育。 发酵中原料要消耗在如下三个方面:第一、供菌体增殖，生成足够量的菌体，使其干重占到发酵液的1.0%1.5%，这是产酸前提与基础。第二、生成谷氨酸。第三、由于菌体代谢多支路及发酵条件控制不当而产生的一些其他副产物如乳酸、酮酸、其他氨基酸等等及一些原料被分解而随空气逸出。【1】 2 糖液质量是发酵的基础 糖液质量是发酵成功的基础" 这是氨基酸发酵业界同仁的共识。氨基酸发酵所需的糖液不同 于麦芽糖、结晶糖。有它自身特点，其糖液DX、DE、透光率高而且经糖谱分析，糖（及以上的)值要低，防止发生复合反应。为达到上述要求，作出符合发酵所需要的优质糖液，可按以下条件实施生产调控： 2.1一次喷射双酶法% 2.2选用高效优质酶和喷射器-水热器); 2.3 液化:调浆ph5.8～6.0 液化维持温度100～95％;液化维持时间100～120min 2.4糖化:ph4.1～4.3 糖化温度60% 糖化时间32～36h 2.5过滤:高液位压差法 3 接种量和种子培养扩大级数 为提高发酵罐中菌的增殖速度，菌体数尽快达到高峰，使产物的合成时间提前，力争采用较大种量。
味精的工艺流程
味精的生产 一、味精及其生理作用 1. 味精的种类 按谷氨酸的含量分类：99%、95%、90%、80%四种 按外观形状分类：结晶味精、粉末味精 2.味精的生理作用和安全性 （1）参与人体代谢活动：合成氨基酸 （2）作为能源 （3）解氨毒 味精的毒性试验表明是安全的。 二、味精的生产方法 味精的生产方法：水解法、发酵法、合成法和提取法。 1、水解 原理：蛋白质原料经酸水解生成谷氨酸，利用谷氨酸盐酸盐在盐酸中的溶解度最小的性质，将谷氨酸分离提取出来，再经 中和处理制成味精。 生产上常用的蛋白质原料——面筋、大豆及玉米等。 水解中和，提取 蛋白质原料——谷氨酸————味精 2、发酵法 原理： 淀粉质原料水解生成葡萄糖，或直接以糖蜜或醋酸为 原料，利用谷氨酸生产菌生物合成谷氨酸，然后中和、提取 制得味精。 淀粉质原料—→糖液—→谷氨酸发酵—→中和—→味精 3、合成法 原理：石油裂解气丙烯氧化氨化生成丙烯腈，通过羰化、 氰氨化、水解等反应生成消旋谷氨酸，再经分割制成L-谷氨酸， 然后制成味精。 丙烯→氧化、氨化→丙烯睛→谷氨酸→味精 4、提取法 原理：以废糖蜜为原料，先将废糖蜜中的蔗糖回收，再将废液用碱法水解浓缩，提取谷氨酸，然后制得味精。 水解、浓缩中和，提取 废糖蜜————→谷氨酸————→味精
二、味精的生产工艺图 三、原料来源 谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。 糖蜜：是制糖工厂的副产物，分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类。 淀粉：来自薯类、玉米、小麦、大米等 1、淀粉的预处理 （1）淀粉的水解 原料→粉碎→加水→液化→糖化→淀粉水解糖
（2）淀粉的液化 在 -淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。 （3）淀粉的糖化 在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。 喷射液化器出口温度控制在100-105℃，层流罐温度维持在95-100 ℃，液化时间约1h,然后进行高温灭酶。淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60 ℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。糖化温度控制在60 ℃左右，pH值4.0-4.4，糖化时间48h.糖化结束后，将糖化罐加热至80-85 ℃，灭酶30min.过滤得葡萄糖液。 喷射液化器层流罐 糖化罐 四、谷氨酸菌种的培养 1、谷氨酸发酵菌的特征和分类 谷氨酸发酵菌分属于棒杆菌属、短杆菌属、小节菌属和节杆菌属中的细菌。 ⑴棒杆菌属 细胞为直或微弯的杆菌，常呈一端膨大的棒状，不运动，革兰氏染色阳性。例如，AS.1.299，AS.1.542等。