m味精发酵罐课程设计

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1、70M3味精发酵罐课程设计课程名称发酵工程及设备题目名称70M3味精发酵罐设计专业班级10生物工程（2）学号指导教师学生姓名2012年12月27日20目录2012年12月27日1设计任务书31、设计方案简介42.生产工艺设计及说明42.1味精生产工艺42.2生产说明63、发酵罐设计与计算73.1发酵罐的几何体积73.2搅拌器设计及搅拌功率的计算84、冷却面积的计算114.1热负荷q114.2蛇管设计135、培养基灭菌蒸汽耗量计算166、接管设计166.1排料管设计166.2接通风管设计177、传动装置177.1皮带型号的确定177.2小皮带轮的直径的确定177.3大皮带

2、轮的直径的确定187.4皮带转速的确定188、发酵罐的支座选型189、消泡器设计1910、人孔1911、管口设计：1912、设计评述2020设计任务书生物工程10-2班：味精发酵罐设计（1）任务:……学号末尾为2：50M3味精发酵罐设计学号末尾为3：60M3味精发酵罐设计学号末尾为4：70M3味精发酵罐设计学号末尾为5：80M3味精发酵罐设计学号末尾为6：90M3味精发酵罐设计……具体要求：①按要求进行味精工艺设计及说明②发酵罐具体设计及计算③发酵罐装配图纸一张(2号图纸)三、设计论文的内容组成：1、设计任务书2、目录3、设计方案简介4、生产工艺设计及说明（发酵菌株、生

3、产条件、原料、工艺流程等）5、发酵罐设计（发酵罐主要部件尺寸的设计计算结果）（1）罐体（2）罐体壁厚（3）封头壁厚计算（4）搅拌器（5）仪表接口（6）挡板等（7）人孔和视镜（8）管道接口（9）冷却装置设计201、设计方案简介本设计设备是70m3全容积的机械搅拌生物反应器，用来发酵生产谷氨酸，进而生产味精，此反应器内部结构简单，包括进气装置，搅拌装置和取样装置。外部结构包括：夹套、支座、电动机、减速机以及种类管道的进出口等。设计本着结构简单，制造方便、拆选方便、经济效益高的特点而设计的。确定具体的各部分结构形式和尺寸（如封头，传热面等）；根据压力、温度、介质情况合理选材；

4、研究电动机、减速器、联轴器等的选用；对重要的数据进行必要的稳定性的校核。本设计查阅了多方面的资料，还运用了多方面的知识，采用了许多方法和技巧，使得整个设计合理。2.生产工艺设计及说明2.1味精生产工艺2.1.1发酵菌株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、

5、S9114等菌株；（3）北京棒杆菌AS1.229及其诱变株D110等菌株。2.1.2生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。2.1.3培养基制备斜面培养基：葡萄糖0.1%、牛肉膏0.5%、蛋白胨1.0%、氯化钠0.5%、琼脂2.0%、PH7.0~

6、7.2。一级种子培养基：葡萄糖2.5%、尿素0.6%、KH2PO40.1%、MgSO4•7H2O0.04%、玉米浆2.3~3.0ml、pH7.0。二级种子培养基：水解糖12~14%、尿素0.5~0.8%、玉米浆0.5~0.6ml、KH2PO40.1~0.2%、MgSO4•7H2O0.04%、pH7.0。发酵培养基：水解糖12~14、尿素0.5~0.8%、玉米浆0.6ml、MgSO4•7H2O200.06%、KCl0.05%、Na2HPO40.17%、pH7.0。2.1.4味精发酵生产影响条件（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

7、且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期，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30～32℃。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34～37℃。（3）pH，谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0～8.0。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