味精生产工艺PPT课件.ppt

味精的生产工艺 班级 姓名 学号 2020 3 20 1 1 原料及要求 2 4 6 8 生产原理 工艺流程 参数工艺流程说明及主要 主要生产设备 过程与关键技术关键 该技术的优缺点 改进方法 3 5 7 2020 3 20 2 一 原料及要求 2020 3 20 3 二 生产原理 淀粉水解制葡萄糖 C6H10O5 n nH2O nC6H12O6 谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸 葡萄糖经过糖酵解途径 EMP途径 和单磷酸已糖途径 HMP途径 生成丙酮酸 一方面丙酮酸脱羧生成乙酰 另一方面CO2固定作用生成草酰乙酸 两者合成柠檬酸进入三羧酸循环途径 TCA循环 由三羧酸循环的中间产物 酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下 还原氨基化合成谷氨酸 回收的谷氨酸并无鲜味 将其进行中和精制得到味精 水解 2020 3 20 4 生产原理图 2020 3 20 5 菌种 斜面培养 摇瓶扩大培养 种子罐扩大培养 原料 预处理 水解 过滤 配料 空气 压缩 冷却 气液分离 过滤除菌 淀粉水解糖 氨水 发酵 等电点调解 沉淀 离心 溶解 中和制味精 粗谷氨酸 母液 离子交换处理 粗谷氨酸 除铁 过滤 脱色 浓缩结晶 离心 小晶体 大晶体 干燥 干燥 拌盐粉碎 晶体味精 过筛 粉状味精 杂质 固体 筛分 三工艺流程图 2020 3 20 6 四 工艺说明与主要参数 以玉米为原料生产味精 其过程可划分为四个工艺阶 4 1 原料的预处理及淀粉水解糖的制备 4 2 菌种的活化及种子液的制备 4 3 发酵 4 4 谷氨酸制取味精及成品加工 4 1 1原料的预处理 工艺操作的目 初步破坏原料结构 以便提高原料的利用率 同时去除固体杂质 防止机器磨损 2020 3 20 7 4 1 2淀粉水解糖制备 由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源 因而必须将淀粉水解为葡萄糖 才能供发酵使用 双酶法制糖a 液化阶段使用 淀粉酶将淀粉浆液化 降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖 应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米 所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段 在过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙 整个液化时间约30min 淀粉浆液化后 通过冷却器降温至60 进入糖化罐 b 糖化阶段糖化温度控制在60 左右 pH值4 5 糖化时间18 32h 糖化结束后 将糖化罐加热至80 85 灭酶30min 过滤得葡萄糖液 经过压滤机后进行油水分离 一冷分离 二冷分离 再经过滤后连续消毒后进入发酵罐 2020 3 20 8 4 2菌种的活化及种子液的制备 从试管斜面出发 经活化培养 摇瓶培养 扩大至一级乃至二级种子罐培养 最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子 0 1 葡萄糖 T 30 32 t 18 24h 取出后存放于4 冰箱内 随时取用 原料 玉米 菌种 谷氨酸棒状杆菌 1 菌种选择与活化 2020 3 20 9 2020 3 20 10 2发酵过程与控制发酵培养基采用以下配比进行发酵 菌种采用B9 T6 13菌株 水解糖12 14 氯化钾 KCL 0 05 尿素0 5 0 8 MgSO40 06 玉米0 6ml pH7 0 Na2HPO40 17 谷氨酸发酵参数与控制 2020 3 20 11 4 4 1谷氨酸制取味精 谷氨酸的提取一般采用等电点 离子交换法 包括三个步骤 酸中和 碱中和 等电点分离 先向中和罐盘管内注入冷冻盐水 将发酵液温度调到22 加硫酸 使其pH值从7 0降至3 2 温度从22降至8 该过程要先以较快的速率加酸 将pH先调整至5 0 停止加酸并搅拌1 5h 保证晶体增长 然后继续缓慢加酸调整 直到pH降为3 2 温度冷却至8 达到等电点 停止中和及搅拌 过滤得谷氨酸晶体 2020 3 20 12 4 4 2味精成品加工 将谷氨酸凝聚物充入二次中和罐 然后加水加纯碱中和成谷氨钠 加水溶解温度为40 60 Na2CO3调pH至5 6 中和温度控制在70 以内 接着将谷氨酸钠盐溶液充入活性炭脱色器脱色 分离 再进入离子交换柱除去Ca2 Fe2 Mg2 等金属离子 即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液 将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐 进行减压蒸发 当波美度达到295波美时放入晶种 进入育晶阶段 根据结晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输入量及进水量 经过十几小时的蒸发结晶 当结晶形体达到一定要求 物料积累到80 高度时 将料液放至助晶槽 结晶长成后分离出味精 送去干燥和筛选 精制车间加工的谷氨酸产品为谷氨酸单钠 即味精 粗品经提纯 加工 包装 得到成品 2020 3 20 13 五主要生产设备表1 原料预处理及制糖过程设备 2020 3 20 14 表2谷氨酸发酵工艺设备 2020 3 20 15 表3等电点离子换法提取谷氨酸工艺设备 2020 3 20 16 表4 味精的制备 2020 3 20 17 六 关键过程与关键技术 谷氨酸发酵 是用糖液和其它生物素等组成的基质溶液 在通风供氧和适宜温度 酸度条件下 缓慢进行的生化反应过程 在整个发酵期间 必须严格控制微生物生长所需要的环境条件 如通风量 pH值 罐温 生物素等 环境因素控制不当 可能导致 发酵转换 现象 即改变微生物代谢途径 使谷氨酸产量锐减 副产酸大量增加 直接影响生产效益 由于原料及生物素是由工艺决定的 因此通风量 pH值 罐温 适时补糖就成为保证发酵正常进行的关键因素 发酵条件的确定与控制 溶解氧的控制 谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行 根据不同的生长时期改变通风量 其中在对数增长期 菌体生长代谢最活跃 需要的氧量最多 由于菌体生存于发酵液中 发酵液中的溶解氧 DO值 对菌体极为重要 空气经过分配器的小孔进入发酵罐底部 鼓泡 2020 3 20 18 温度控制 根据发酵进行的时间和工艺要求设计一个最优发酵温度设定函数 然后通过计算机根据此函数自动控制温度变化 从发酵开始 温度设定在32 每经过12h 升温1 2 当发酵时间接近34h时 温度升至37 罐压可以采用单回路PID控制 通常控制在0 05 0 1MPa 以防止外界的不洁空气进入造成染菌 罐压过高将增大阻力与能耗 罐压可以采用单回路PID控制 但因其与通风量控制系统耦合密切 控制器参数整定需要解耦 自动补料控制 在发酵液中糖浓度接近0时 1g