谷氨酸钠发酵工段工艺设计说明书

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1、学校代码：10128学号：200710513066生物工艺学课程设计说明书题目：100kt/a谷氨酸钠发酵车间工艺设计学生姓名：学院：化工学院班级：指导教师：2011年1月20日目录第一章设计任务与设计依据11.1设计任务11.2设计基本依据1第二章谷氨酸简介21.1概述21.2理化性质21.2.1物理性质21.2.2谷氨酸的化学性质21.3应用21.4谷氨酸的生物合成途径2第三章发酵法生产谷氨酸的工艺流程23.1发酵法概述23.2原料的预处理及糖化23.2.1原料的种类23.2.2原料处理23.3.谷氨酸发酵工艺23.3.1发酵培养基23.3.2培养基灭菌23.3.3发酵控制23.4

2、谷氨酸的提取23.4.1原理23.4.2工艺流程2第四章工艺计算24.1生产要求24.2工艺计算24.2.1总物料平衡的计算24.2.2发酵工段物料平衡计算2第五章总结与体会2致谢2参考文献2引言谷氨酸是一种酸性氨基酸，是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋（谷蛋白）水解法进行，现改

3、用微生物发酵法来进行大规模生产。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。甘氨酸具有甜味，和味精协同作用能显着提高食品的风味。谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用。本次设计为年产10万吨谷氨酸生产的发酵工段，，因此对谷氨酸的发酵介绍较为详细。内蒙古工业大学生物工艺学课程设计第一章设计任务与设计依据1.1设计任务（1）设计题目：100kt/a谷氨酸钠车间发酵工段设计（2）目的与意义

4、：本题目根据生物工程专业的培养方向选择。谷氨酸是是本专业中一个具有代表性的产品，生产工艺涉及种子培养、发酵、提取等重要的单元操作和工程概念，通过对谷氨酸的工艺设计，进一步巩固加深并应用所学的《生物工艺学》、《身无分离工程》、《发酵设备与工厂设计概论》和《化工原理》等专业基础和专业课的理论知识，使之系统化、综合化。培养综合运用基础知识和专业理论，解决工程实际能力，为毕业设计打下基础。1.2设计基本依据（1）于信令.味精工业手册[M],第二版.中国轻工业出版社，2009（2）HG20559-93标准。（3）俞文和.新编生物工艺学[M]，第二版。中国建材工业出版社，2002（4）吴思方.生物

5、工程工厂设计概论[M],第二版.中国轻工业出版社,200226内蒙古工业大学生物工艺学课程设计第二章谷氨酸简介1.1概述　　谷氨酸一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋（谷蛋白）水解法进行，现改用微

6、生物发酵法来进行大规模生产。　　谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。L－谷氨酸是蛋白质的主要构成成分，谷氨酸盐在自然界普遍存在的。多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐，它即是蛋白质或肽的结构氨基酸之一，又是游离氨基酸，L型氨基酸美味较浓。　　L－谷氨酸又名“麸酸”或写作“夫酸”，发酵制造L－谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵，采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离的方法而制得。1.2理化性质1.2.1物理性质㈠谷氨酸的立体异构体⑴谷氨酸分为L型、D型、DL型三种。26内蒙古工业大学生物工艺学课程设计⑵谷氨酸具有一般氨基酸的性质，其分子具有不对称的碳原子，所以有

7、旋光性。它的氨基在不对称碳原子右方的称为D型（或右型），在不对称碳原子左方的称为L型（或左型），在化学命名中以前左旋用“l”表示，右旋用“d”表示，消旋体用“dl”表示。现在化学才统一用D型、L型和DL型表示光学异构体，而左旋和右旋则用（-）与（+）表示。所以L型谷氨酸旧的命名为1-谷氨酸，因为它的水溶液中是右旋，故沃尔—罗登宝命名法叫做L-(+)-谷氨酸，现在统称L-谷氨酸，又名d-α-氨基戊二酸。同样D型谷氨酸旧的命名为1-谷氨酸，因为它的