年产5万吨谷氨酸发酵工厂设计开题报告

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1、本科毕业设计(论文)开题报告题目：年产5万吨谷氨酸工厂发酵设计开题报告课题类型：工业设计学生姓名：刘少年学号：3100402209专业班级：生物工程102学院：生物与化学工程学院指导教师：李松开题时间：2014年3月2014年月日一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势引言：谷氨酸为无色晶体或结晶性粉末，分为α、β两种晶型，通常β型稳定。分子式:COOCCH(NC2)CH2CH2COOH分子结构如下所示: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一谷氨酸是蛋白质的主要构成成分，

2、谷氨酸盐在自然界普遍存在。多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐，它既是蛋白质或肤的结构氨基酸之一又是游离氨基酸，L型氨基酸美味较浓。谷氨酸(2一氨基戊二酸)有左旋体、右旋体和外消旋体。左旋体，即L一谷氨酸，是一种鳞片状或粉末状晶体，呈微酸性，无毒。微溶于冷水，易溶于热水，几乎不溶于乙醚、丙酮及冷醋酸中，也不溶于乙醇和甲醇。在200℃时升华，247℃一249℃分解，密度为1.538沙衬，旋光度+37一+38.9(25℃)。谷氨酸的用途广泛，它本身作为药品，能治疗肝昏迷症，也可用来生产味精、食品添加剂、香料和

3、用于生物化学的研究[1]。1.1研究目的及意义谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多，产品产量最大的产业。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本论文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺及主要设备的有关知识。本设计是年产量为20000吨的味精厂，重点是产品的物料衡算，热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。本设计的重点车间为发酵工艺车间，重点设备为糖化，煮沸，发酵设备。该论文设计的目的是从生产实际出发，确保生产的各个环节中使用较少的人力、物力、财力取得

4、较大的经济效益。此为本设计的指导思想，亦是本设计最主要的特点。同时本设计从节约用地出发，充分利用厂房设备来安排产品，对于那些类型不相同，生产设备，生产条件十分相同，甚至是用同一厂房，设备来生产不同产品。1.2谷氨酸用途1.食品行业应用较多的是制成谷氨酸钠。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。在食品中浓度为0.2%一0.5%，每人每天允许摄入量(ADI)为0一120微克/千克(以谷氨酸计)。在食品

5、加工中一般用量为0.2一1.5克/公斤。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。2旧用化妆品谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，作为营养药物可用于皮肤和毛发。用于生发剂，能被头皮吸收，预防脱发并使头发新生，对毛乳头、毛母细胞有营养功能，并能扩张血管，增强血液循环，有生发防脱发功效。用于皮肤，对治疗皱纹有疗效。谷氨酸为天然植物成分，由世界上最先进的生物酶工程技术制取，以护发生发、护肤类化妆品为日用化妆品的发展方向，用谷氨酸合成生物表面活性剂具有大的市场

6、。聚谷氨酸是一种出色的环保塑料，可用于食品包装、一次性餐具及其它工业用途，可在自然界迅速降解，不污染环境。3.医药行业谷氨酸还可用于医药，因为谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养价值。谷氨酸被人体吸收后，易与血氨形成谷酞氨，能解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝昏迷，保护肝脏，是肝脏疾病患者的辅助药物。脑组织只能氧化谷氨酸，而不能氧化其它氨基酸，故谷酞胺可作为脑组织的能量物质，改进维持大脑机能。谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的补

7、剂，对于治疗脑震荡或神经损伤、癫痈以及对弱智儿童均有一定疗效。用谷氨酸制成的成药有药用谷氨酸内服片，谷氨酸钠(钾)注射液，谷氨酸钙注射液，乙酞谷氨酸注射液等[2]。随着科学的进步，研究的深入，谷氨酸新的应用领域将越来越广。1.3发展趋势1.发酵法生产谷氨酸的历史谷氨酸的研究和发展已有百余年的历史。1890年Wolff利用α-酮戊酸合成消旋谷氨酸。1908年日本东大教授Kilunaelkeda（池田菊苗）从呈味成分的海带煮出汁中提取得到谷氨酸钠，创造了新的人工调味料，并获得专利。1909年池田与铃木合作

8、获得了蛋白质酸水解法生产谷氨酸的专利权，并进行了工业化生产，味之素公司率先把味精作为商品推出，从此诞生了味精工业。1936年美国国际化学药品公司以甜菜废糖液（Steffen废液）为原料，用抽提法生产味精。1957年木下等发明了以淀粉、糖蜜为原料利用微生物发酵法生产谷氨酸，从而使谷氨酸发酵实现工业化生产。国内自1964年上海工业微生物研究所与上海天厨味精厂协作，采用黄色短杆菌以发酵法生产谷氨酸获得成功以后，1965年在上海天厨味精厂50m3发酵罐首先投产，