1、 课程名称课程名称:生物工程设备课程设计生物工程设备课程设计 题目名称题目名称:100m 味精发酵味精发酵 一、课程设计的内容一、课程设计的内容 1、通过查阅机械搅拌通风发酵罐的有关资料，熟悉基本工作原理和 特点。 2、进行工艺计算 3、主要设备工作部件尺寸的设计 4、绘制装配图 5、撰写课程设计说明书 二、二、 设计要求与数据设计要求与数据 1.设备结构及主要尺寸的确定（D、H、HL、V、VL、Di等） ； 2.通风量的计算； 3.搅拌功率计算与电机的选择； 4.传热面积及冷却水用量的计算。 三、发酵生产工艺及流程（发酵菌株、生产条件、原料三、发酵生产工艺及流程（发酵菌株、生产条件、原料、工
2、艺流、工艺流 程等）程等） 4.1 味精生产工艺味精生产工艺 4.1.1 发酵菌株发酵菌株3 现有谷氨酸生产菌分属于棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属。目 前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、 乳糖发酵短杆菌、 散枝短杆菌、 黄色短杆菌、 噬氨短杆菌等。 目前国内各味精厂所使用的谷氨酸生产菌主要有 （1） 纯齿棒状杆菌 AS1.542 及其诱变株 B9、B9-17-36、F-263 等菌株； （2）天津短杆 菌 T613、 及其诱变株 FM-415、 CMTC6282、 S9114 等菌株；（3） 北京棒杆菌 AS1.229 及其诱变株 D110 等菌株。 4.1.2 生产原料生
3、产原料 谷氨酸生产时发酵原料的选择原则 4：首先考虑菌体生长繁殖的营养；考虑 到有利于谷氨酸的大量积累；还要考虑原料丰富，价格便宜；发酵周期短，产品 易提取等因素。目前谷氨酸生产上多采用尿素为氮源，采用分批流加，以生物素 为生长因子。国内大多数厂家用淀粉为发酵原料，主要有玉米、小麦、甘薯、大 米等， 其中甘薯的淀粉最为常用。 少数厂家用糖蜜为发酵原料， 主要有甘蔗糖蜜、 甜菜糖蜜。 4.1.3 培养基制备培养基制备5 斜面培养基：葡萄糖 0.1%、牛肉膏 0.5%、蛋白胨 1.0%、氯化钠 0.5%、琼脂 2.0%、PH7.07.2。 一级种子培养基：葡萄糖 2.5%、尿素 0.6%、KH2P
4、O4 0.1%、MgSO4 7H2O 0.04%、 玉 米.33.0ml、pH7.0。 二级种子培养基： 水解糖 1214%、 尿素 0.50.8%、 玉米浆 0.50.6ml、 KH2PO4 0.10.2%、MgSO4 7H2O 0.04%、pH7.0。 发酵培养基：水解糖 1214、尿素 0.50.8%、玉米浆 0.6ml、MgSO4 7H2O 0.06%、KCl 0.05%、Na2HPO4 0.17%、pH7.0。 4.1.4 味精发酵生产影味精发酵生产影响条件响条件 （1）氧，谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳 源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其
5、是在发酵后期，加大 通气量有利于谷氨酸的合成。 （2）温度，菌种生长的最适温度为 3032。当 菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温度提 高到 3437。 （3）pH，谷氨酸产生菌发酵的最适 pH 在 7.08.0。但在发酵过 程中，随着营养物质的利用，代谢产物的积累，培养液的 pH 会不断变化。如随 着氮源的利用，放出氨，pH 会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH 会下降。 （4） 磷酸盐，它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缬氨酸发 酵。发酵结束后，常用离子交换树脂法等进行提取。 （5）生物素，当生物素缺乏 时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量
6、时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物 素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。 4.1.5 味精生产工艺概述味精生产工艺概述6 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预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)谷氨酸的提取；(4)谷氨酸制取味精 及味精成品加工。与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车 间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程 中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气 管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的 水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位。味精发酵法 生产的总工艺流程 5、发酵罐主要设计条件 （发酵罐主要部件尺寸的设计计算结果）、发酵罐主要设计条件 （发酵罐主要部件尺寸的设计计算结果） 5、罐体几何尺寸的确定、罐体主要部件尺寸的设计计算、罐体几何尺寸的确定、罐体主要部件尺寸的设计计算 5.1 发酵罐主要设计条件及发酵罐主要设
