味精工艺设计(4)

（8）残留的阴阳离子微量。阴离子：SO42- 、Cl-、PO43-；阳离子：K+、Na+、Ca2+等。 （9）有机色素少量。

（10）残留的消泡剂和其他培养基杂质。

（11）少量的谷氨酸类似物质谷氨酰胺、焦谷氨酸等。

（12）其他氨基酸 丙氨酸、丝氨酸、亮氨酸等，总量为0.7%～0.9%。 2.5.3等电点—离子交换法提取谷氨酸

原理：该方法是发酵液经等电点法提取谷氨酸以后，再采用单柱或串柱法，将等电点母液通过离子交换树脂进行交换然后用氨水洗脱树脂上的谷氨酸，收集高流分，将其酸化后调下批发酵液等电点，提取谷氨酸。

工艺流程：工艺流程见图2.3。

发酵液晶种育晶点停酸搅拌缓慢调酸等电点停酸搅拌沉淀离心分离硫酸+28℃2h4h以上pH3.0~3.210~12h（5~10℃）6~8hα-湿谷氨酸等电母液pH1.5H阳离子交换柱吸交洗脱初流分高流分加H2SO4调pH高流分废液加NH3配置洗脱液pH9.0提取菌体蛋白后废液经浓缩制复混肥料 酸液图2.3 等电点—离子交换法提取谷氨酸工艺流程图

2.6谷氨酸制造味精工艺

从谷氨酸发酵液中提取的谷氨酸，加水溶解，用碳酸钠或氢氧化钠中和，经脱色，除铁、钙、镁等离子，再经蒸发、结晶、分离、干燥、筛选等单元操作，得到高纯度的晶体或粉体味精，经过包装则成为商品味精。

谷氨酸制造味精的生产工艺流程如图2.4所示。

图2.4 谷氨酸制造味精的生产工艺流程图

3.物料衡算

3.1生产过程的总物料衡算 3.1.1生产能力

年生产商品味精（99%）20000t，折算为100%味精为19800t/a。

日生产商品味精（99%）：20000/320=62.5（t/d），折算为100%味精为62t/d。 3.1.2计算指标（以淀粉质为原料）

计算指标[10]见表3.1。

表3.1 计算指标

项目

淀粉糖化转化率 发酵产酸率（浓度） 发酵对糖转化率

培养菌种耗糖为发酵耗糖的 谷氨酸提取收率 精制收率

商品淀粉中淀粉含量 发酵周期（含辅助时间） 全年工作日

指标 98.5% 11% 60% 1.5% 96% 95% 86% 40h 320d

3.1.3物料衡算

（1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量

1000×1.11×81.7%×1.272＝1153.5kg

式中81.7%——谷氨酸对糖的理论转化率

纯味精相对分子质量1841.272——＝＝1.272

纯谷氨酸相对分子质量147（2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG量

1000×1.11×98.5%×60%×（100%－1.5%）×96%×95%×1.272＝749.6kg

（3）1000kg商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100% MSG量

749.6×86%＝644.7 kg

（4）淀粉单耗

①1t100%MSG消耗纯淀粉量

1000＝1.334t/t 749.6②1t100%MSG实耗商品淀粉量

1000＝1.5511 t/t 644.7③1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量

1000＝0.8669 t/t

1153.5④1t100%MSG理论上消耗商品淀粉量

0.8669＝1.008 t/t 86%（5）总收率 可按以下两种方法计算

①

实际产量（kg)理论产量（kg)?100%＝749.61153.5?100%＝64.98%

② （6）淀粉利用率

98.5%?60%?98.5%?96%?95?.7%1.0081.5511?100%?64.98%

?100%?65%

（7）生产过程总损失

100%－65%=35%

（8）原料及中间品计算

①商品淀粉或淀粉乳用量：日产100%味精62t，单耗商品淀粉1.5511t，日耗商品淀粉量

62×1.5511＝96.17t/d

相当日耗100%淀粉： 96.17×86%＝82.7 t/d 如使用15.2°Bé，含淀粉30.113g/dL的淀粉乳，日耗量为

82.7/30%=275.67m3/d（30.113g/dL≈30%）

②糖化液量：日产纯糖量

96.17×86%×1.11×98.5%＝90.43 t/d

只算为30%或34g/dL的糖液

90.4390.43＝301.43t；＝265.97 m3

304③发酵液量：发酵液中纯谷氨酸量

90.43×60%×（100%－1.5%）＝53.44 t/d

折算为谷氨酸11g/dL的发酵液量

53.44＝485.82 m3/d 11485.82×1.07＝519.83 t/d(1.07为发酵液相对密度)

④提取谷氨酸量：产纯谷氨酸

53.44×96%＝51.3 t/d

折算为90%湿谷氨酸量

51.3/90%＝57 t/d

3.1.4总物料衡算结果

总物料衡算结果汇总见表3.2。

表3.2 总物料衡算结果（年产2万t味精）

原料 玉米淀粉/t 糖液/t 谷氨酸/t 味精/t

规格 86% 30% 90% 100%

玉米淀粉原料

生产1t100%MSG

1.5511 4.862 0.9197 1.0

日（耗）产量（t/d）

96.17 301.43 57 62

3.2制糖工序的物料衡算

（1）淀粉浆量及加水量 淀粉加水比例为1:1.8，1000kg工业淀粉产淀粉浆

1000×（1＋1.8）＝2800kg

加水量为1800kg。

（2）粉浆干物质浓度

1000?86(00（3）液化酶量 使用耐高温α-淀粉酶（液体，20000U/mL），加酶量10 U/g干淀粉。1000kg干淀粉加酶量

1000?1000?10＝500mL＝0.5L

20000.5L液化酶质量约为0.6kg。

（4）CaCl2量 一般加量为干淀粉的0.15%，即1000kg干淀粉加CaCl2

1000×0.15%＝1.5kg

（5）糖化酶量 一般加糖化酶量为120 U/g干淀粉，如液体糖化酶为100000 U/mL，则每1000kg干淀粉加糖化酶量

1000?1000?120＝1200mL＝1.2L

1000001.2L糖化酶质量约为1.5kg。

（6）糖液产量

1000?86%?1.11?98.5%＝3134kg

300%的糖液相对密度1.1321，相当于1.1321×30%＝34g/dL

3134/1.1321＝2768L

（7）过滤糖渣量 湿渣（含水70%）10kg，折干渣量

10×（1－70%）＝3kg

（8）生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量

3134＋10－3.6－2800＝340.4kg

（9）衡算结果（年产2万吨味精） 根据总物料衡算，按日投入商品淀粉96.17t，物料衡算汇总见表3.3。

表3.3 制糖车间物料衡算汇总表 项目 商品淀粉 配料水 液化酶 CaCl2 糖化酶 蒸汽冷凝水及

洗水量

累计

物料比例/kg

1000 1800 0.6 1.5 1.5 340.4 3144

日投料量/t 96.17 172.8 0.0576 0.144 0.144 32.68 301.82

项目 30%糖液 滤渣

物料比例/kg

3134 10 3144

日产料量/t 300.86 0.96 301.82

?100%＝30.7%

3.3发酵工序的物料衡算

（1）发酵培养基和用糖量 1000kg商品淀粉，可产100%糖量

1000×86%×1.11×98.5%＝940kg

其中初始发酵定容用糖占53%，即940×53%＝498kg（100%糖）；流加补量用糖占47%，即940×47%＝442kg（100%糖）。初糖用30%的糖液配料：

498498＝1465L ＝1660kg，即

34g/dL30%初糖配13g/dL，初定V＝

498kg13g/dL＝3831L，13g/dL糖液相对密度1.05，则

3831×1.05＝4023kg

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