味精工艺设计

产量居世界首位[4]

。现阶段我国味精厂大部分是以粮食为原料经发酵工艺制取的。淀粉质原料经水解成为葡萄糖，再经过谷氨酸棒杆菌发酵而生成谷氨酸，然后经碱中和生成谷氨酸钠结晶[5]。

目前我国味精生产技术与世界先进技术比较，还存在以下问题：规模小；技术水平低；生产过程自动水平低，劳动生产率低；主要原材料价格过高，生产成本高；经营管理机制不健全，还不能完全适应改革开放的新形势，从而影响技术水平的发挥和生产稳定。 1.4.4我国味精市场的前景

现在，全世界的味精产量有150万吨左右。中国2003年的味精产量就已经达到了119万吨，产量居世界第一位，我国已经成为世界味精生产的中心，其主要的技术经济指标，已经进入了世界的先进行列。我国生产技术水平在不断提高，生产成本有所下降，已经扭转了味精出口亏损的局面，成为味精出口大国[6]。 1.4.4.2彻底根治废水污染

多数厂家已经认识到，生产应该把环保放在第一位。味精生产过程中，主要污染物是废水。生产废水一定要根治达标。经过许多年的努力，我国已经找出了一条有效可靠的治理味精废水的途径。高浓度废水经提取蛋白饲料后，再浓缩造粒，制成复混肥料；低度废水用厌氧-好氧生化处理，然后达标排放。此方法可以变废为宝，废水治理由以前的投入型转变为效益型。这样，不仅解决了废水治理难的问题，又带来了十分可观的经济效益[6]。

当前我国味精行业要提高经济效益，就应该做到以下几点：合理利用原材料；采用新菌种、新工艺、新技术、新设备，提高技术水平，防止噬菌体污染，节能降耗；逐步实现自动控制，提高劳动生产率，全面降低成本，参与国际竞争；同时要搞好废水治理，提高环境和社会效益。

2味精生产工艺

2.1生产方法的选择

味精制造方法分为水解提取法、合成法和发酵法三大类。现在水解提取法（蛋白质水解法和从废糖蜜中提取法）与合成法已停用。目前世界生产味精的厂商都在采用发酵法生产味精。

2.1.1水解提取法

水解提取法包括植物蛋白质水解法和从甜菜糖蜜提取法。植物蛋白质水解法是生产味精的传统工艺，是以豆粕或面筋等植物蛋白为原料，加酸水解，使蛋白质水解成多种氨基酸，然后单离出谷氨酸，再制成味精。从甜菜糖蜜提取法，在制糖的过程中，用石灰石处理甜菜糖蜜，谷氨酸转化为焦谷氨酸，焦谷氨酸水解后可转化为谷氨酸，由于此方法收率低，而且不经济，已经停止使用。 2.1.2合成法

合成法是以丙烯腈、糠醛、环戊二烯或其他物质为原料来合成谷氨酸，再加工制成味精。化学合成方法制造味精有10多种方法，我国也曾经进行过合成法的小中型试验，但是没有工业化。 2.1.3发酵法

发酵法生产味精，是以糖蜜或淀粉为原料，经糖化、发酵、提取、中和和精制一系列工艺制成味精。

2.2味精生产工艺流程

2.2.1 味精生产工艺流程图

原料的预处理及淀粉水解糖的制 取

谷氨酸生产菌种子的扩大培

谷氨酸发

谷氨酸的提取与

由谷氨酸制成味精及味精

2.2.2发酵法生产味精工艺概述

味精生产总工艺流程图

发酵法生产味精的总工艺流程[7]如图2-2所示。味精的生产全过程可以分为四个工艺阶段：

(1)原料预处理和淀粉水解糖制备； (2)种子扩大培养与谷氨酸发酵； (3)提取谷氨酸； (4)谷氨酸制取味精。

由这四个工艺阶段，味精生产厂家一般就把味精生产分为以下四个车间: (1)糖化车间； (2)发酵车间； (3)提取车间； (4)精制车间。

2.3淀粉糖化工艺

糖化工艺是指将淀粉质原料转化为葡萄糖的过程。糖化液称为淀粉糖或者淀粉水解糖。淀粉糖的主要成分是葡萄糖，还有许多其他的复合糖类。分为原料及其预处理和淀粉水解糖的制备两个过程。 2.3.1原料及其预处理

谷氨酸发酵生产的原料主要是淀粉，其次还有非粮食淀粉原料。淀粉的主要来源是粮食，工业上通常利用各种各样的谷物淀粉或薯类淀粉。例如，北方常用玉米淀粉，南方常用番薯

淀粉等。非粮淀粉原料，主要是指甜菜或甘蔗糖蜜，以及醋酸、乙醇、正烷烃（如液体石蜡）等。

非粮食原料一般均不需要预处理（糖蜜除外），就可以直接用来配制培养基。但是糖蜜中的生物色素含量过高，虽然不影响生产菌正常生长，但是会导致生产菌光长菌体，不产谷氨酸。所以，如果采用蜜糖为原料进行谷氨酸发酵生产，就需要对糖蜜进行预处理。许多谷氨酸发酵菌都不能直接利用淀粉和糊精，如果谷氨酸发酵生产是以淀粉质为原料，就需要先将淀粉水解成葡萄糖，然后才能供发酵使用。将淀粉质原料（如淀粉、大米等）转化为葡萄糖的过程就是糖化工艺。 2.3.2淀粉水解糖制备

淀粉糖化可分为酶解法、酸解法和酶酸法三种。三种糖化工艺，各有其优缺点。从糖液质量、收得率、耗能以及对粗淀粉原料的适应情况来看，以酶解法最为优越，酶酸法次之，酸解法最差。但是酶解法糖化设备较庞大，生产周期长。下面简单介绍一下酶解法。

酶解法又称双酶法。它是利用淀粉酶和糖化酶两种酶，将淀粉转化为葡萄糖。

3工艺计算：

3.1设计依据：

生产能力

年产味精5.9万吨(其中99%味精1.77万吨，80%味精4.13万吨)，折合纯味精5.0563万吨，年生产日为320天。

主要技术指标

发酵产酸率：4.5% 提取收率： 85% 精制收率： 90%

187.13?1.27谷氨酸制味精转化率：147.13 3.2物料衡算

3.2.1发酵罐：

每立方米发酵液产100%味精：

1000?4.5%?85%?90%?1.27?44(kg)

年产发酵液：

50563000?1149159.10(m3)

44每天生产发酵液：

1149159.10?3591.12(m3)

320发酵罐装料系数80%，发酵作业周期（包括空消、实消或连消、进料、出料、清洗等）共48h。所需要发酵罐容积为：

3591.12?2?8977.8(m3)

0.8