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1、3中文摘要Abstract(英文摘要).目 录.第一章 绪论11.1 谷氨酸的产品性质11.2 国内外谷氨酸的生产进展21.3 可行性分析31.4 指导思想及设计规则41.5 本设计的主要内容4第二章谷氨酸生产工艺设计及论证52.1 原料选择52.2 生产工艺设计及论证52.2.1 工艺流程62.2.2 工艺论证7第三章 物料以及能量平衡计算.193.1 物料平衡计算193.1.1 液化工序193.1.2 糖化工序203.1.3 过滤工序213.1.4 精制工序233.1.7 发酵工序263.1.8 浓缩工序28第四章 主要设备选型304.1 发酵工序304.2 真空浓缩工序304.3 调浆工
2、序314.4 糊化工序314.5 液化工序324.6 糖化工序404.7 脱色工序414.8 过滤工序414.9离子交换工序.41设备清单一览表41第五章 劳动力组织及辅助设施515.1 劳动力组织515.1.1 企业组织原则515.1.2 生产制度515.1.3 人员编制525.2 工厂建筑、卫生及防火525.2.1 厂址选择525.2.2 工厂平面布置525.2.3 主生产车间建筑要求525.3 污水处理525.4 公共系统525.4.1 耗水量525.4.2 耗汽量525.4.3 耗电量525.4.4 耗煤量52第六章 环境工程536.1 环境污染防治工程536.1.1 大气污染防治工程
3、536.1.2 水污染防治工程536.1.3 固体废物处理工程536.1.4 噪声振动控制546.2 环境绿化工程54第七章 技术经济核算.557.1 产品成本547.2 成品收入547.3 全厂投资及回收期估算547.3.1 设备投资估算547.3.2 建设投资估算547.3.3 新建车间总投资547.3.4 回收期计算54参考文献56致 谢57摘要本设计主要是以玉米淀粉为原料采用双酶法制糖的方式经过浸洗、糊化、液化、糖化、脱色、过滤、精制等工序生产水解葡萄糖。并以水解葡萄糖作为原料使用双酶法水解发酵生产谷氨酸最后采用提高蒸汽利用率的双效真空浓缩的方式浓缩提取谷氨酸，双酶法不仅可以提高糖液转
4、化率还可以大大改善糖液的质量是目前最理想的水解葡萄糖的制取方法。本设计进行了可行性分析及论证、厂址的选择以及工厂的建设需要满足的各项指标，整个生产工艺的选择和论证以及从原料到成品的物料平衡和能量平衡还有主要设备的计算选型以及辅助设备的选择。还有生产过程所产生废弃物的处理以及食品工厂建设的各项环境指标，前期的各项投入、后续运转所需的人工成本和后期的回报。关键字: 谷氨酸 设计 工艺选择 物料平衡 双效真空浓缩 AbstractThe glutamate production capacity is 900000 tons per year,the growing speed was 5% per
5、 year which has great market potential in our country.This design mainly contain the feasibility of the design and the choice of the factorys address and the the whole process of selection and demonstration include mass balance、energy balance and the choice of the main equipment .In this design we u
6、se corn starch and adopt the double enzymatic method to produce glucose syrup.In this way not only can improve the hydrolyzation of starch also greatly improved the quality of syrup which is the most ideal method to produce glucose syrup. We use the most suitable for the cultivation to production of
7、 strain preservation and glutamic acid on training.In the fermentation process of air purification equipment on the air to purify the fermentation tank so as to meet requirements for use after fermentation sterile. Using the method of double-effect vacuum concentrating on fermented liquid concentrat
8、ion.Key words: bienzyme method slant culture Double-effect vacuum concentration glumatic第一章 绪论1.1 谷氨酸的产品性质谷氨酸，酸性氨基酸的一种。它的分子内含有两个羧基，化学名称叫做-氨基戊二酸。谷氨酸是德国的Ritthausen在1856年发现的，呈无色晶体状，具有鲜味，在水中的溶解度很低，但是溶于盐酸溶液，等电点为3.22。谷氨酸大量存在于谷类的蛋白质中，在动物脑中含量也比较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占有非常重要地位，它参与了动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。在医学上谷氨酸不仅可以
9、用于治疗肝性昏迷，还可以用来改善儿童的智力发育。在食品工业里，谷氨酸钠即俗称的味精是最常用的增鲜剂，对香味具有很强的增加作用，其主要成分即是谷氨酸的钠盐。谷氨酸钠也被广泛的应用于食品的调味剂中，它既可以单独使用，也可以与其它氨基酸等并用。应用于食品中时，浓度一般为0.2%-0.5%，每人每天允许最大摄入量(Adl值)为0-120微克/千克(以谷氨酸计)。在进行食品加工时一般用量为0.2到1.5克/公斤。谷氨酸也被广泛的应用于化妆品行业中，作为世界上氨基酸产量最大的品种，谷氨酸可以作为营养药物作用于皮肤和毛发。作为生发剂，它可以被头皮吸收，不仅可以预防脱发还能使头发新生，对毛乳头、毛母细胞具有很
10、好的营养功能，还可以扩张血管，增强血液循环，具有生发、防脱的功效。作用在皮肤上时，对治疗皱纹有明显的疗效。农业工程上，谷氨酸可以与某些激素搭配使用，制成柑桔的增甜剂，还可作为微肥的载体使用，在氮、磷、钾基本满足的条件下，谷氨酸作为叶面喷洒的微肥具有投入少、效益高的特点。谷氨酸钠不仅是西红柿保护性杀菌剂，还可以用来作为防治果树腐烂病的特效杀菌剂。氨基酸铜还是目前最良好的杀菌剂，有机铜的应用效果比无机铜要好很多。1.2谷氨酸的生产进展1.2.1国内谷氨酸生产现状我国的氨基酸生产起步较晚最早是在1922年用酸水解面筋的方法生产谷氨酸钠（即味精），在1965年使用发酵法生产味精的成功，很好的带动了其它
11、氨基酸的研究与开发。1991年，张克旭、陈宁等利用原生质体融合技术，在不对亲株作任何诱变的前提下，成功地使天津短杆菌TG-866和钝齿棒杆菌B9的原生质体进行融合，获得兼有两亲株遗传性状-细胞个体大、产酸高的融合子F263和F288。1992年，张蓓等以T6-13为出发菌株，经NTG诱变处理，分别获得了具有目的遗传标记寡霉素抗性(Omr)和氟乙酸抗性(FEAr)的突变株TN63和TNU5。然后，以TN63和IN115为亲株，通过原生质体融合，获得了同时具有OmR+FEAR标记的融合子FrN9108，其原生质体融合率为2.610-3。在确定了FrN9108摇瓶发酵最佳条件后，其产酸率可达8.74
12、经连续摇瓶传代10次，发现该融合子是稳定的，具有一定的使用价值。但是在最先进的在基因工程菌生产谷氨酸方面，国内还处于空白阶段。目前，我国的味精相关产品发展迅速，产量高居世界首位，年需求量为119 万t。1.2.2国外谷氨酸生产现状氨基酸的制造始于1820，1850年世界上首次在实验室内用化学法合成了氨基酸。1866年来自德国的化学家Ritthausen使用硫酸对小麦面筋进行水解，从来分离得到一酸性氨基酸，根据原料的来源，顾将此氨基酸命名为谷氨酸。日本的池田教授在研究了来自海带汁的鲜味剂后。提取了谷氨酸，并于1908年开始了商品味之素的生产，1910年日本的味之素公司开始利用水解法生产谷氨酸。首
13、次利用微生物发酵法制造氨基酸得到的最初产品是L-谷氨酸。在第二次世界大战后不久，美国的农业部研究所发表了一份名为利用好气性培养荧光杆菌积累的-酮戊二酸生产L-谷氨酸的研究报告。从1948年开始，日本对此进行了非常积极的研究，发现了以水解糖为原料的转化率可以到达50%60的-酮戊二酸生产菌，此举暗示了利用发酵法生产L-谷氨酸的时代已经来临。1912 年，日本味之素公司首先投产了以水解法生产味精的发酵工艺。即以蛋白质为原料经过盐酸水解生产氨基酸，由于谷氨酸在盐酸中的溶解度最小，可以根据溶解度的不同分离提取谷氨酸，再经过碱中和生产味精。1958 年，日本协和发酵公司，又以糖质原料通过细菌进行发酵生产
14、味精。1962 年，日本味之素公司以丙烯为原料，通过化学合成生产味精，年产量达 12000 吨，生产工艺从最初的一次糖质发酵、糖流加发酵、醋酸流加发酵、醋酸和糖混合发酵、乙醇流加发酵、石油发酵到甘油缺陷型、青霉素抗性石油发酵，生产菌种不断改进，产量也不断提高。现在国外的生产技术集中于构建基因工程菌，控制菌种的代谢途径，使菌种生产向着有利于积累发酵产物的方向上发展。1目前关于提取谷氨酸最新的方法为电渗析从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸，电渗析法主要是指在直流电场的作用下是不同的离子透过选择性离子交换膜从而发生迁移，而让电离子从水溶液以及其他不带电的组份中分离出来的一种电膜分离过程。2而且随着生物技术和
15、科技的进步利用谷氨酸提取产生的废液生产聚谷氨酸也逐渐进入人们的视野。此方法主要是通过微生物的生物聚合作用生产聚谷氨酸。而聚谷氨酸是一种高分子量的聚合物，聚谷氨酸的分子链上存在大量游离的羧基，从而使其具有了一般聚羧酸的性质，比如强吸水能力、能与金属螯合的能力等。除此之外，大量活性位点的存在也便于材料的功能化，比如可以使其部分交联后变成高吸水树脂，因此它的用途十分广泛。3目前世界各大谷氨酸生产国的厂商都在积极的发展生产谷氨酸的新技术，国内外谷氨酸产业的发展促使生产技术和手段方面有了巨大的进步，谷氨酸的深层次加工和用基因工程培育新的更好的产谷氨酸菌株以及新产品开发将是今后发展方向。1.3可行性分析谷氨酸是一种薄利产品，只有具备一定的生
