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1、年级专业：08生物工程 学号:122582008* 姓名：* 目 录年产6万吨味精厂的提取工段的工艺设计1第一章 总论1第一节 文献综述11.1味精的概述11.2味精的发展21.3 味精的来源214味精的性质与组成215味精的营养价值31.6本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围3第二节 设计依据、建设规模和产品方案42.1设计依据42.2设计规模42.3产品方案5第三节 厂址选择概述5第四节技术经济分析6（一）生产方法6(二)工作制度6(三)工作组成6第二章 总平面布置及运输6第一节 总平面布置6第二节 工厂运输7第三章 车间工艺8第一节 工艺流程及相关工艺参数8第二节 提取车间的物料衡算
2、9第三节提取阶段的热量横算11第四节 车间设备的设计计算和选型124.1设备计算的目的和任务124.2 设备的选型12第四章 管道设计14参 考 文 献15附录 提取工段的带控制点的工艺流程图16附录 味精生产的总工艺流程图16年产6万吨味精厂的提取工段的工艺设计第一章 总论第一节 文献综述摘要：味精是人们中重要的食品添加剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。味精的主要作用是增加食的鲜味。目前，最成熟，最典型的生产工艺是利用淀粉为原料，双酶水解制糖、通过微生物发酵、等电点沉淀提取生产。味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：(1)原料的顶处理及淀粉水解糖的制备；(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵；(3)谷
3、氨酸的提取：（4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。本文主要是研究味精生产的第三个工段。本文设计一个味精工厂，以工业淀粉(纯度80%）为原料，采用双酶解法进行糖化生产，谷氨酸产品纯度99%为80%；80%为20%。本设计从全厂工艺流程，物料、热量衡算，设备选型，工艺布置，车间设计，管道设计，技术经济分析这几个方面对发酵车间进行设计。关键词： 味精，谷氨酸；发酵；提取；设计1.1味精的概述味精是人们普遍采用的鲜味剂，是L-谷氨酸单钠盐的一水化合物，学名叫谷氨酸钠，亦称味素。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
4、行生产。在我国，通常用玉米、大米、淀粉来生产味精，也可用甜菜、蜂蜜等通过化学合成制作。味精易溶于水，具有吸湿性，味道极其鲜美，溶于300倍的水中仍具有鲜味，它是既能增加人们的食欲，又能提供一定营养的家常调味剂。味精在一般烹调加工条件下较稳定，但若长时间处于100度以上的高温中，谷氨酸钠则易变为对人体有致癌性的焦谷氨酸钠：若在碱性环境中，味精会起化学反应产生谷氨酸二钠。所以要适当的使用和存放。本文将对味精提取生产工艺、主要设备及物料衡算、热量衡算等做简要的介绍，并对某些工艺进行创新。1.2味精的发展二十世纪初，日本东京帝国大学的研究员池田菊从海带汤中分离出了谷氨酸钠分子，最初的味精诞生了。我国味
5、精生产始于1923年，至1965年的42年间，其生产方法一直沿用传统的蛋白质酸水解法，这种方法收率低、操作环境差、劳动强度大、污染严重，生产速度缓慢。到了二十世纪五十年代，我国在日本的影响下，也在1958年组织有关科研单位、大专院校、企业联合攻关，选育菌种，于1964年选育出优良的黄色短杆菌。首先在上海味精厂中试验取得成功。1966年以后全国味精厂相继全面推广。这一新工艺的发明和生产是氨基酸工业科学技术的重大突破，是二十世纪六十年代谷氨酸发酵的重要成果，为生物技术在氨基酸工业中的应用开辟了广阔的前景。它不仅改变了落后的酸水解工艺，而且为节约宝贵的蛋白质资源和粮食深加工提高农产品附加值做出了积极
6、的贡献。1965年以后，我国味精生产全部采用以淀粉或糖蜜为原料的微生物发酵工艺，大大的促进了生产的发展，味精行业面貌大变，劳动条件大大改善，经济效益明显提高，到1985年全国味精生产企业达到140家。随着酶制剂的应用和生产工艺及装备的改进，技术水平不断提高，进一步推动了味精生产的快速发展。40年来，产量的年平均增长速度为17，为我国味精生产快速增长，成为年产量占世界产量70左右的第一生产大国。技术水平和装备水平的不断提高，大大缩短与国外先进水平的差距。1.3 味精的来源谷氨酸是一种普遍存在的氨基酸。它主要以络合状态存在于富含蛋白质的食物中，如磨菇、海带、西红柿、坚果、豆类、肉类以及大多数奶制品
7、。部分食物中的谷氨酸以自由态存在，并且只有这种自由形态的谷氨酸盐能够增强食物的鲜味。西红柿、发酵的大豆制品、酵母提取物、某些尖奶酪以及发酵或水解蛋白质产品(如酱油或豆酱)所能带来的调味作用中，部分归功于谷氨酸的存在。谷氨酸被分离出来，提纯，制成其钠盐，即谷氨酸钠。14味精的性质与组成味精的主要成分为谷氨酸钠，具有旋光性，有D-型和L-型两种光学异构体。此外还含有少量食盐、水分、脂肪、糖、铁、磷等物质。纯的味精外观为一种白色晶体状粉状。味精易溶于水，当它溶于水(或唾液)时，会迅速电离为自由的钠离子和谷氨酸阴离子。15味精的营养价值首先，味精能增进菜肴的鲜味，促进食用者的食欲，能够刺激消化液的分泌
8、，有助于食物在体内的消化吸收。其次，味精经口食入后，很快在消化道被分解为谷氨酸进入血液输送到肌体各部，参与各种生理必须的蛋白质的什成，谷氨酸是自然界存在的二十种氨基酸之一，是组成蛋白质的基本结构。再次，谷氨酸还具有特殊功能，在人体内起着十分重要的生理作用：(1)谷氨酸在人体内通过转氨酶的作用将其分子中的氨基转移给丙氨酮酸，形成丙氨酸。(2)谷氨酸与血液中的氨的形成无毒的谷氨酰氨，使血液中氨的浓度下降，减少氨中毒的危险性。(3)谷氨酸在体内与胱氨酸、甘氨酸结合形成谷胱甘肽。该化合物是一种很有效的抗氧化剂，对于延续衰老，促进疾病恢复均有好处。能够分解体内代谢过程中所产生的过氧化物，避免肌体遭受过氧
9、化物的侵害，有利于维持身体健康。(4)谷氨酸在体内能够形成氨基寸酸，它是一种神经递质，帮助神经的传导。1.6本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围1.6.1 本课题的研究意义味精是一种安全可靠的食品添加剂，它能够增加菜肴的色、香、味，促进食欲，有益于人体健康。市场需求量大，已成为家家产户菜肴之必备辅助食品。初步估算，中国大陆增鲜消费品市场的容量超过300亿元，占调味品行业总体容量的近25，其中，以味精为代表的传统增鲜调味品直接市场容量又占到70以上，可以说，味精是日前中国大陆增鲜调味品市场最重要的品种。专家预测，味精年产量将保持8-10左右的增速。基于味精需求量之大、前景之好，本毕业设计选题
10、为年产6万吨味精生产工艺设计。工艺是要不断创新、不断寻求更高效合理的生产途径及更环保的生产方法的，而原有味精生产工艺在某些方面不够理想，因此在这里加以改进，并在原有味精生产工艺基础上开发结合新工艺、新技术，使味精的生产在某些方面达到一个突破，使整个流程更加完善。另外，做年产6万吨味精生产工艺设计能够结合大学三年学过的很多知识，使我对生产工艺、物料衡算、设备选型等更加熟悉、有更全面的掌握，使所学知识更加扎实并且融会贯通，是大学三年课程的一个很好的总结。因此，本工艺设计是非常有必要的。1.62设计指导思想(1) 查阅大量文献，加大科技含量，采用先进、可靠、合理、经济的工艺。(2)尽量在生产过程中实
11、现资源的全面综合利用，叫以大幅度降低能量消耗。(3)坚持环境保护，采取可靠的治理措施，强化洁净工艺技术，做到达标排放，1.6.3设计范围（1) 发酵液的分离、沉淀、离心、脱色、浓缩、精制等，（2) 与上述工序配套的设备、自控、电气、土建、给排水管道等。（3) 本设计为今后的发展留有一定的空间。第二节 设计依据、建设规模和产品方案2.1设计依据味精又名谷氨酸钠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（HOOC-CH2CH(NH2)-COONaH2O）,具有旋光性，有D型和L型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其
12、消费量在国内外均呈上升趋势。我国味精生产始于1923年。据统计，2001年，味精的全球销售量达到150万吨，而我国2001年味精产量为91.29万吨；工业总产值达到137.08亿元；销售收入为94.38亿元。而到了2006年，全年产量170.60万吨。从总体来说，我国作为世界上人口最多的国家，味精行业的发展前景是比较广阔的。2.2设计规模年产六万吨商品味精厂 其中99%的味精占80%，80%的味精占20%2.3产品方案99%的味精占80%，质量符合GB8967-8880%的味精占20%，质量符合GB1500-92第三节 厂址选择概述厂址选择是味精厂建设中的一个重要环节，是一项政策性、技术性很强
13、，牵涉范围很广，关系到工厂投产后生存与发展的综合性工作。因此兴建味精厂必须重视厂址选择工作。选择味精厂厂址的基本原则：（1）厂址选择必须符合国家工业布局和城市规划的要求，遵守国家有关法律法规。所选厂址要满足生存需要，尽量不占或少占良田，节约用地，但要求有发展余地。（2）厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地。水质应符合生活饮用水卫生标准和味精生产的要求。（3）厂址应尽可能靠近热电供应地，要有可靠的供应保障。对于中小型味精厂应尽可能利用社会热电站的蒸汽热电站，以减少兴建工厂的热力方面的投资，对于较大型味精厂应考虑热电联产，建自备热电站，合理利用能源，降低成本。（4）厂址周围应有良好的卫生环境，周边
14、空气质量良好，无污染源，以保证味精生产，尤其是发酵工序对空气的质量要求。应远离居民密集区、文物风景区、机场以及散发大量粉尘和有害空气的工厂、仓库、堆场等区域。如不能远离有严重空气污染区时，则应位于其最大频率风向上风区侧，或全年最小频率风向的下风侧。（5）厂址应具满足建设工程需要的过程地质条件和水文地质条件。建厂厂址的基地应该有较高的承载力和稳定性，应避免在地震断层地区基本烈度为9度以上地区，易受洪水、泥石流、滑坡、土崩等危害的地区建厂。（6）厂址应有便利的交通运输条件，味精生产用原料、燃料及成品等物质吞吐量较大，应尽可能靠近原有的交通运输线路，如铁路、公路、码头等，以减少建设投资。（7）厂址宜
15、靠近原料、燃料基地及产品主要销售地区，尽量缩短运距。并靠近储运、机修、公用工程和生活设施等方面有良好基础和协作条件的地区。(8)厂址附近应有生产污水、生活污水、废渣等排放的可靠排除地，并应保证兴建工厂不给当地环境造成不良影响和危害。第四节技术经济分析（一）生产方法采用玉米淀粉为原料(1)提取车间；去除菌体，低温等电点，离子交换法(2)精制车间；采用管式结晶罐进行真空浓缩结晶(二)工作制度全年生产320天，三班作业，连续液化包装规格；10g，25g， 100g，250g 1kg， 10kg，25kg允许偏差符合GB8896788和QDl50092规定(三)工作组成1精制车间；A中和脱色，除铁过滤B结晶c干燥筛分D包装2辅助车间；动力车间，修理车间，水渠，泵房，化验室，净化系统3包装形式；现选用塑料袋塑料袋的材料有聚乙烯BOPP多膜聚乙烯 符合QB445684规定现选用机械包装；第二章 总平面布置及运输第一节 总平面布置平面布置原则：1、为了节约用地，在保证通行、防火、防爆、通风的基础上，适当紧缩布置。2、建筑物之间的距离的间距应按交通、管道铺设、基础工
