谷氨酸发酵车间的物料衡算

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工艺计算

生产方法:以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵,低温浓缩、等电提取。主要技术指标:

淀粉液化工艺参数:

糖化工艺参数:

培养基配方:

灭菌各参数:

一、谷氨酸发酵车间的物料衡算

首先计算生产1000kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。 (一)、发酵液量

设发酵液初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为180kg/

,则发酵液量为:

)(0.8%

124%99%95%601801000

31m V =⨯⨯⨯⨯=

式中

180——发酵培养基终糖浓度(kg/)

60%——糖酸转化率 95%——谷氨酸转化率

99%——除去倒罐率1%后的发酵成功率 124%——味精对谷氨酸的精制产率

(二)、发酵液配制需水解糖量,以纯糖计算:

)(136017011kg V G =⨯=

(三)、二级种液量:

)(4.0%5312m V V ==

(四)、二级种子培养液所需水解糖量:

)(164022kg V G ==

式中 40——二级种液含糖量(kg/)

(五)、生产1000kg 味精需水解糖总量:

)(137616136021kg G G G =+=+=

(六)、耗用淀粉原料量:

理论上,100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ,故耗用淀粉量为:

)(6.1572%)111%5.98%80(G kg G =⨯⨯÷=淀粉

式中 80%—淀粉原料含纯淀粉量 98.5%—淀粉糖化转化率

(七)、液氨耗用量: 二级种液耗液氨量:2.4V 2=0.96(kg ) 发酵培养基耗液氨量:20V 1=160(kg )

共耗液氨量:160+0.96=161.0(kg )

(八)、磷酸氢二钾耗量:

G

(K2HPO4)=1.5V

1

+1V

2

=12+0.4=12.4(kg)

(九)、硫酸镁用量:

0.4V

2+0.6V

1

=0.16+4.8=4.96(kg)

(十)、消泡剂耗用量:

0.4V

1

=3.2(kg)

(十一)、玉米浆耗用量:

15V

2

=6(kg)

(十二)、硫酸锰耗用量:

0.002V

2

=0.8(g)

(十三)、谷氨酸量:

发酵液谷氨酸含量为:

G1×60%(1-1%)=1360×0.6×0.99=807.84(kg)实际生产的谷氨酸(提取率95%)为:

807.84×95%=767.45(kg)

45000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表

物料名称生产1t味精

(100%)的物料量

生产45000t/a味

精的物料量

每日物料量

发酵液量/8 360000 1091

二级种液量/0.4 18000 54.55 发酵水解用糖量

/kg

1360 61200000 1885454.5 二级种培养用糖量

/kg

16 720000 2181.8 水解糖总量/kg 1376 61920000 187636.4 淀粉用量/kg 1572.6 707670 214445.5 液氨用量/kg 161 72450 21954.55 磷酸二氢钾用量

/kg

12.4 558000 1691

二、谷氨酸发酵的热量衡算

热量衡算是根据能量守恒定律建立起来的,热平衡方程表示如下:

∑Q

入=∑Q

+∑Q

————————(2-1)

式中∑Q

─输入的热量总和(kJ)

∑Q

─输出的热量总和(kJ)

∑Q

─损失的热量总和(kJ)

通常,∑Q

入=Q

1

+Q

2

+Q

3

————————(2-2)

∑Q

出=Q

4

+Q

5

+Q

6

+Q

7

————————(2-3)

∑Q

损=Q

8

————————(2-4)

式中Q

1

—物料带入的热量(kJ)

Q

2

—由加热剂(或冷却剂)传给设备和所处理的物料的热量(kJ)

Q

3

—过程的热效应,包括生物反应热、搅拌热等(kJ)

Q

4

—物料带出的热量(kJ)

Q

5

—加热设备需要的热量(kJ)

Q

6

—加热物料需要的热量(kJ)

Q

7

—气体或蒸汽带出的热量(kJ)

把(2-2)~(2-4)式代入(2-1)式,得

Q 1+Q

2

+Q

3

=Q

4

+Q

5

+Q

6

+Q

7

+Q

8

值得注意的是,对具体的单元设备,上述的Q

1~Q

8

各项热量不一定都存在,故进行

热量衡算时,必须根据具体情况进行具体分析。连续灭菌和发酵工序热量衡算计算指标(以淀粉质为原料)

计算指标见表2.1。