年产4万吨味精工厂生产工艺设计

年产4万吨味精工厂生产工艺设计内容摘要：

我国直到 1965 年才实现谷氨酸的发酵法生产新途径。 我国作为世界第一粮食生产大国，淀粉在国内不仅价格低廉而且能确保供应 ，而且淀粉作为生产谷氨酸的起始原料，其价格远远低于谷脘粉，因此，该新法在我国的普及还是有加拿大优势的 【 2】。 从全国味精产量来看，在 1965 年前我国味精总产量不过区区几千吨，而 2020年我国味精总产量已达惊人的 118 吨， 40 年间整整增长了近 300 倍之多。 即使在世界味精发祥地日本也没有这样高的增长速度。 据国内有关部门估计，至 2020年，我国味精 产量及谷氨酸发酵能力均占全球同类产品产量的 3/4 的份额 【 3】。 化工与材料学院 课程设计说明书 3 2 工艺路线的确定 工艺流程设计 味精工艺流程图 如下 ： 图 味精生产 工艺 流程图 工艺技术指标及基础数据 （ 1）计算指标 [10]见表。 表 计算指标 项目 指标 淀粉糖化转化率 % 发酵产酸率（浓度） 11% 发酵对糖转化率 60% 培养菌种耗糖为发酵耗糖的 % 谷氨酸提取收率 96% 精制收率 95% 商品淀粉中淀粉含量 86% 发酵周期（含辅助时间） 40h 全年工作日 320d （ 2）主要原料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为 80%，含水 14%。 （ 3）二级种子培养基 （ g/L） 水解糖 50，糖蜜 20，磷酸二氢钾 ，硫酸镁 ，玉米浆 510，泡敌 ，生物素 ，硫酸锰 2mg/L，硫酸亚铁 2mg/L。 （ 4）发酵初始培养基（ g/L） 水解糖 150，糖蜜 4，硫酸镁 ，氯化钾 ，磷化工与材料学院 课程设计说明书 4 酸 ，生物素 2ug，泡敌 ，接种量为 8%。 3 物料衡算 生产过程的总物料衡算 生产能力 年产 40000 吨 MSG（按 100%的 MSG 计算），生产天数为每年生产 320 天，即日产 100%的 MSG125 吨。 总物料衡算 首先计算生产 1000kg 纯度为 100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （ 1） 发酵量 设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为 220kg/m3,，则发酵液量为： V1=1000/（ 220 60% 95% % 122%） =（ m3） 式中 220—— 发酵培养基终糖浓度（ kg/m3） 60%—— 糖酸转化率 95%—— 谷氨酸提取率 %—— 除去倒灌率 %后的发酵成功率 122%—— 味精对谷氨酸的精制产率 （ 2）发酵液配制需水解糖量 以纯度算： m1=220V1=1441（ kg） （ 3）二级种液量 V2=8%V1=（ m3） （ 4）二级种子培养液所需水解糖量 m2=50V2=（ kg） 式中 50—— 二级种液含糖量（ kg/m3） （ 5）生产 1000kg 味精需水解糖总量 m=m1+m2=（ kg） （ 6）耗用淀粉原料量 理论上， 1000kg 淀粉转化生成葡萄糖量为 111kg，故耗用淀粉量为： m 淀粉 =（ 80% 108% 111%） =（ kg） 式中 80%—— 淀粉原料含纯淀粉量 108%—— 淀粉糖化转化率 （ 7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调 pH 和补充氮 源，耗用 260~280kg；此外，提取过程耗用 160~170kg，合计每吨味精消耗 420~450kg。 化工与材料学院 课程设计说明书 5 （ 8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为： 20V2=（ kg） 发酵培养基耗糖蜜量为： 4V1=（ kg） 合计耗糖蜜 （ 9）氯化钾耗量 mKCL==（ kg） （ 10）磷酸二氢钾（ KH2PO4 7H2O）耗量 m3==（ kg） （ 11）硫酸镁（ MgSO4 7H2O）用量 （ V1+V2） =（ kg） （ 12）消泡剂（泡敌）耗用量 =（ kg） （ 13）玉米浆耗用量（ 8g/L） m4=8V2=（ kg） （ 14）生物素耗用量 m5=+=（ g） （ 15）硫酸锰耗用量 m6==（ g） （ 16）硫酸亚铁耗用量 m7==（ g） （ 17）磷酸耗用量 m5==（ kg） （ 18）谷氨酸（麸酸）量 发酵液谷氨酸含量为： m1 60%（ %） =（ kg） 实际生产谷氨酸（提取率 95%）为： 95%=（ kg） 化工与材料学院 课程设计说明书 6 总物料衡算结果 3 总物料衡算结果汇总见表。 表 总物料衡算结果（年产 4 万 t 味精） 物料名称 生产 1t 味精（ 100%）的物料量 40000t/a 味精生产的物料量 每日物料量 发酵液量 /m3 二级种液量 /m3 发酵水解有糖量 /kg 二级种培养用糖量 /kg 水解糖总量 /kg 淀粉用量 /kg 液氨用量 /kg 糖蜜用量 /kg 氯化钾用量 /kg 磷酸二氢钾用量 /kg 硫酸镁用量 /kg 泡敌用量 /kg 玉米浆用量 /kg 生物素用 量 /g 硫酸锰用量 /g 硫酸亚铁用量 /g 磷酸用量 /kg 谷氨酸用量 /kg 1441 420 262 103 103 106 106 106 106 106 106 103 103 103 262 103 103 944 103 103 103 106 180125 3275 183400 52500 4585 655 530 131 131 102475 4 连续灭菌和发酵工 段 热量衡算 培养液连续灭菌用蒸汽量 发酵罐数量的计算 令 发酵过程所用的发酵罐为 200m3 ，装料系数为 ， 那么每只罐产 100%MSG的量应为（产酸率为 8g/100mL）： 200 8% 86% 92% =(t) 从前面的物料衡算中可以明确知道年产 40000 吨商品味精的工厂 ,日产100%MSG 为 125t。 同时已知 ,发酵的操作 周期为 40h(其中 培养 时间 32h),这样生产 过程所 需要的发酵罐应。