課程設(shè)計(jì)--年產(chǎn)2萬(wàn)噸味精的糖化工藝階段

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目： 年產(chǎn)2萬(wàn)噸味精糖化工段工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院 化學(xué)與生物工程學(xué) 院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 生 物 工 程 </p><p>　　班 級(jí) 生 物 工 程 10-1 班 &

2、lt;/p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2013年 1月 7日</p><p><b&g

3、t;　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　眾所周知，日常所用調(diào)味料味精就是L一谷氨酸單鈉，1909年日本發(fā)明并工業(yè)化生產(chǎn)味情以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾代人研究發(fā)展，幾經(jīng)變遷，已發(fā)展成為以谷氨酸發(fā)酵為主體的世界性氨基酸發(fā)酵工業(yè)，我國(guó)味精生產(chǎn)始于1923

4、年，至今已有80多年歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，味精生產(chǎn)技術(shù)也在不斷變革，以發(fā)酵法為工藝依據(jù)，全部實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)。谷氨酸是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的一個(gè)具有代表性的產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝涉及種子培養(yǎng)、發(fā)酵、提取、脫色、離心和干燥等重要的單元操作和工程概念。通過(guò)對(duì)谷氨酸車(chē)間的工藝設(shè)計(jì)，可以加強(qiáng)對(duì)自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合利能力。本設(shè)計(jì)是以工業(yè)淀粉為原料進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用一次噴射雙酶法為糖化工藝，以年實(shí)際工作日300天計(jì)算，日產(chǎn)味精90噸。對(duì)全廠(chǎng)物料、熱

5、量就行衡算，對(duì)糖化工段的罐體如調(diào)漿罐、儲(chǔ)漿罐、維持罐、層流罐、糖化罐、儲(chǔ)糖罐以及一些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備如液化噴射器、板框過(guò)濾機(jī)、板式換熱器和泵等進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，以確定它們的參數(shù)，便于設(shè)備布置圖的繪制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：谷氨酸鈉，糖化，工藝計(jì)算，發(fā)展，雙酶法</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　As we

6、all know, the daily seasoning MSG is monosodium glutamate L, has been invented in Japan in 1909 and industrial production flavor love, the research and development of several generations, several changes, and has develop

7、ed into a worldwide to glutamic acid fermentation as the mainamino acid fermentation industry, monosodium glutamate production in China began in 1923, has more than 80 years of history, with the continuous progress of sc

8、ience and technology, monosodium glutamate production </p><p>　　Key words : glutamate; saccharification ;process calculatoin</p><p><b>　　第一章：緒論</b></p><p><b>　　1.1

9、 味精簡(jiǎn)介</b></p><p>　　學(xué)名：L-谷氨酸單鈉鹽</p><p>　　商品名：味精、味素、谷氨酸鈉，因味精起源于小麥，俗稱(chēng)麩酸鈉</p><p>　　英文名：Monosodium L-Glutamate，簡(jiǎn)寫(xiě)MSG</p><p>　　結(jié)構(gòu)式： HOOC-CH2-CH2-CH-COONa·H2O</p

10、><p><b>　　︱</b></p><p><b>　　NH2</b></p><p>　　分子式：NaC5H8O4N·H2O，分子量：187.13</p><p>　　理化性質(zhì)：味精是無(wú)色無(wú)味至百色的柱狀結(jié)晶或白色的結(jié)晶性粉末。斜方晶系柱狀八面體，相對(duì)密度 1.635，視相對(duì)密度 0.

11、80~0.83 比旋光度：【a】20 D=24.8 ~25.3 ，PH 值：7.0 ，100°C以上的高溫中使用味精，鮮味 劑谷氨酸鈉會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻构劝彼徕c，焦谷氨酸鈉雖然對(duì)人體無(wú)害，但是焦谷氨酸鈉沒(méi)有鮮味，會(huì)使味精鮮味喪失。熱穩(wěn)定性：常溫~1000 ℃ 脫濕；1000 ℃~1200℃ 穩(wěn)定；1200 ℃~1300℃失去結(jié)晶水；1300 ℃~1700℃ 穩(wěn)定；1700℃ ~2500℃ 分子內(nèi)脫水；2400℃ ~2800℃熱分解；

12、2800℃及以上炭化。</p><p><b>　　1.2味精用途</b></p><p>　　味精可以增進(jìn)人們的食欲，提高人體對(duì)其他各種食物的吸收能力，對(duì)人體有一定的滋補(bǔ)作用。因?yàn)槲毒锖写罅康墓劝彼幔侨梭w所需要的一種氨基酸，96％能被人體吸收，形成人體組織中的蛋白質(zhì)。它還能與血氨結(jié)合，形成對(duì)機(jī)體無(wú)害的谷氨酰胺，解除組織代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的氨的毒性作用。又能參與腦

13、蛋白質(zhì)代謝和糖代謝，促進(jìn)氧化過(guò)程，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；顒?dòng)起良好的作用</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)的味精工業(yè)發(fā)展</p><p>　　味精不但是人民生活中的主要調(diào)味品，而且是食品工業(yè)中的一種高利稅產(chǎn)品，尤其是受原材料市場(chǎng)充裕，價(jià)格便宜的誘發(fā),自80年代以來(lái)，它吸引著國(guó)內(nèi)許許多 多生產(chǎn)者，整個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的勢(shì)態(tài)。80年我國(guó)味精產(chǎn)量只有 3.1 萬(wàn)噸到 91 年已經(jīng)發(fā)展到 200 多家

14、企業(yè)，味精產(chǎn)量達(dá)到 27.16 萬(wàn)噸。年發(fā)展速度達(dá)到 121.81%。 在以味精、啤酒、白酒、糖、卷煙、五項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品為原種的工業(yè)品中，味精發(fā)展速度 最快。最近幾年隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變一方面，由于原材料供應(yīng)納入市場(chǎng)調(diào)節(jié)，原材料價(jià)格翻番上漲，導(dǎo)致味精生產(chǎn)成本價(jià)格急劇上升；另一方面，由于同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，致使市場(chǎng)疲軟，產(chǎn)品嚴(yán)重積壓，從而給整個(gè)味精行業(yè)帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，一些規(guī)模較小，效益較低的味精廠(chǎng)面臨停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)的危機(jī)。我國(guó)味精產(chǎn)業(yè)的

15、產(chǎn)量發(fā)展很快，1985 年為 1975 年的 6.7 倍，而 1990 年為 1980 年的八倍。1991年我國(guó)的味精總產(chǎn)量為 27 萬(wàn)噸，是 1965 年的 64.7 倍。近幾年更是迅猛發(fā)展，2004 年產(chǎn)量達(dá)到 110 萬(wàn)，2004~2008年味精產(chǎn)量以年平均增長(zhǎng)率為13.6%的速度增長(zhǎng)。目前我國(guó)味精</p><p>　　1.4國(guó)內(nèi)味精的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8

16、967-2007《谷氨酸鈉（味精）》已于2007年12月1日起正式開(kāi)始實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)新增對(duì)味精產(chǎn)品的分類(lèi)，并增加對(duì)加鹽味精和增鮮味精的理化要求。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)按添加成分，將味精產(chǎn)品分成三大類(lèi)：即普通味精、加鹽味精、增鮮味精。加鹽味精是在谷氨酸鈉中，定量添加了精制鹽的均勻混合物；增鮮味精則是在谷氨酸鈉中，定量添加了增鮮劑，其鮮味應(yīng)超過(guò)混合前的谷氨酸鈉。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)要求，

17、無(wú)論是哪一種味精產(chǎn)品，其感官要求都應(yīng)滿(mǎn)足：無(wú)色或白色結(jié)晶狀顆?；蚍勰?，易溶于水，無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)，且無(wú)異味。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)首次對(duì)加鹽味精和增鮮味精的理化指標(biāo)進(jìn)行明確要求。按規(guī)定，加鹽味精產(chǎn)品谷氨酸鈉含量應(yīng)不小于80%，食鹽添加量應(yīng)小于20%，鐵含量小于等于每千克10毫克。對(duì)于增鮮味精，則要求：谷氨酸鈉含量不小于97%，添加劑含量不得超過(guò)3%，增鮮劑呈味核苷酸二鈉含量不小于1.5%，鐵含量小于等于每千克5

18、毫克。</p><p>　　第二章 糖化階段工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1味精生產(chǎn)的總流程</p><p><b>　　玉米淀粉</b></p><p><b>　　水</b></p><p><b>　　淀粉乳</b></p>&

19、lt;p><b>　　液化酶</b></p><p><b>　　調(diào)漿</b></p><p><b>　　一次噴射液化</b></p><p><b>　　承受罐</b></p><p><b>　　包裝 </b></p

20、><p>　　層流罐液化 過(guò)篩</p><p>　　冷卻 濕味精</p><p><b&g

21、t;　　糖化酶</b></p><p><b>　　三足分離</b></p><p><b>　　滅酶</b></p><p><b>　　助晶槽</b></p><p><b>　　冷卻</b></p><p>　　待

22、用 結(jié)晶母液 結(jié)晶罐</p><p><b>　　過(guò)濾</b></p><p><b>　　脫色液</b></p><p>　　葡萄糖液 反洗 一次脫色</p><p>

23、;　　調(diào)PH.6.7～7.0</p><p>　　KCl KH2PO4 MgSO4</p><p>　　配料 玉米漿 糖蜜 生物素 正洗 顆粒炭柱</p><p>　　滅菌 低流分

24、 樹(shù)脂柱除鐵</p><p><b>　　液氨 無(wú)菌空氣 </b></p><p>　　無(wú)菌濃縮糖 高流分 上氨水 前流分二次脫色</p><p>　　發(fā)酵 二級(jí)種子 一級(jí)種子 斜面</p><p>　　上柱吸附 去環(huán)保

25、 一次脫色</p><p>　　發(fā)酵液 </p><p><b>　　5.6液</b></p><p><b>　　雙效換熱</b></p><p><

26、b>　　母液</b></p><p>　　一步中和 上清 臥式離心機(jī)</p><p>　　晶種 沉降 谷氨酸</p><p>　　育晶

27、 谷氨酸 錐蘭分離機(jī) 母液</p><p>　　谷氨酸 5.6中和</p><p>　　二步中和 降溫?cái)嚢?堿 蒸汽 水</p><p>　　2.2糖化工藝的選擇及論證</p>

28、;<p>　　糖化工段主要有酸解法、酶酸法、雙酶法這三種方法。</p><p>　　酸解法是傳統(tǒng)的制糖方法，它是利用無(wú)機(jī)酸為催化劑，在高溫高壓條件下，將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。</p><p>　　DE值系葡萄糖值：表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有測(cè)定的還原糖當(dāng)做葡萄糖）</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：具有工藝簡(jiǎn)單，水解時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，設(shè)備周轉(zhuǎn)快。

29、</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　要求有耐腐蝕，耐高溫，耐壓設(shè)備。</p><p>　　酸解過(guò)程中，副反應(yīng)生成的副產(chǎn)物多，影響糖液純度，使淀粉轉(zhuǎn)化率低。</p><p>　　酸解法對(duì)淀粉原料要求嚴(yán)格，要求純度較高的精制淀粉。</p><p>　　酸解法淀粉乳濃度不能

30、太高，否則對(duì)糖化不利，副產(chǎn)物多對(duì)糖液質(zhì)量有很大影響。</p><p>　　酶酸法是將淀粉乳先用α-淀粉酶液化，然后用酸水解成葡萄糖。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　適用于大米或粗淀粉原料，可省去大米或粗淀粉原料加工成精制淀粉的生產(chǎn)過(guò)程，避免加工中原料的大量流失。與加工成精制淀粉比，可提高10%左右的原料利用率。&

31、lt;/p><p>　　酸液化速度快，糖化由酶來(lái)完成，因而可用較高的淀粉乳濃度，提高生產(chǎn)效率。酸用量少，產(chǎn)品顏色淺，糖液質(zhì)量高。</p><p>　　雙酶法是通過(guò)淀粉酶液化和糖化酶糖化將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。</p><p>　　液化：利用α-淀粉酶將淀粉液化，轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖，使淀粉的可淀性增加。</p><p>　　糖化：利用糖化酶將糊精或低聚

32、糖進(jìn)一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰?lt;/p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　酶的專(zhuān)一性高，糖液純度高，DE值達(dá)95%以上。</p><p><b>　　酶解反應(yīng)條件溫和。</b></p><p>　　在較高淀粉濃度下水解，還原糖達(dá)30%以上。</p><p>

33、;　　糖液色淺，純凈，無(wú)苦味，質(zhì)量高，利于糖液的充分利用。</p><p>　　雙酶法工藝同樣適用于大米或粗淀粉原料，可避免原料在加工過(guò)程中的大量流失，減少能源消耗。</p><p>　　三種糖化工藝，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。從糖液質(zhì)量、收得率、耗能以及對(duì)粗淀粉原料的適應(yīng)情況看，雙酶法最佳、酶酸法次之、酸解法最差。但雙酶法生產(chǎn)周期長(zhǎng)，糖化設(shè)備較龐大。從糖漿的黏度來(lái)看，雙酶法最低、酸解法最高。雙酶法制

34、糖工藝可根據(jù)升溫方式的不同分為升溫液化法、噴射液化法。噴射液化法又依所用加熱設(shè)備的不同分為一次噴射液化法和二次噴射液化法。一次噴射液化法由于能耗低，設(shè)備少，糖液質(zhì)量好而獲得廣泛的應(yīng)用[5]。所以本次設(shè)計(jì)采用一次噴射雙酶法。</p><p>　　2.3糖化工藝條件的論證</p><p>　　α-淀粉酶能能水解淀粉及其產(chǎn)物內(nèi)部的α-1，4糖苷鍵，不能水解α-1，6糖苷鍵，但能越過(guò)α-1，6糖苷

35、鍵繼續(xù)水解α-1，4糖苷鍵，而將α-1，6糖苷鍵留在水解產(chǎn)物中。</p><p>　　2.3.1淀粉液化條件</p><p>　　2.3.1.1淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的影響：淀粉是以顆粒狀態(tài)存在的，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的差異性（顆粒大小、顆粒形態(tài)、直鏈淀粉、脂肪和磷酸鹽的含量等）、淀粉酶的敏感性和酶的專(zhuān)一性,使淀粉的酶解受多種因素的影響，淀粉具有一定的結(jié)晶性結(jié)構(gòu)，不容易與酶充分反應(yīng),如淀粉酶水解淀粉顆粒和水

36、解糊化淀粉的比例為1﹕20000。因此必須先加熱淀粉乳，使淀粉顆粒吸水膨脹，使原來(lái)排列整齊的淀粉層結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞，變成錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀會(huì)隨溫度的升高而斷裂，加之淀粉酶的水解作用，淀粉鏈結(jié)構(gòu)很快被水解為糊精和低聚糖分子，這些分子的葡萄糖單位末端具有還原性，便于糖化酶的作用。由于不同原料來(lái)源的淀粉顆粒結(jié)構(gòu)不同，液化程度也不同，薯類(lèi)淀粉比谷類(lèi)淀粉易液化。</p><p>　　2.3.1.2溫度對(duì)淀粉酶液化能

37、力的影響：溫度對(duì)酶活性具有很大的影響，每種酶都有最適的作用溫度，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高，酶的反應(yīng)速度就增加，一般每升高十?dāng)z氏度，反應(yīng)速度可增加2~3倍,但是大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，溫度過(guò)高則可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變質(zhì)，從而使酶失活。在一定條件下，在某一溫度時(shí)酶的反應(yīng)速度最大。這使得反應(yīng)速度是最適反應(yīng)溫度。查資料可知，α-淀粉酶作用溫度范圍60~90℃，最適宜作用溫度為60~70℃，所以操作溫度應(yīng)該控制在60~70℃范圍內(nèi)。</p>

38、<p>　　2.3.1.3pH值對(duì)淀粉酶液化能力的影響：同樣，pH值對(duì)酶活性也有不言而喻的影響，而且pH和溫度是互相依賴(lài)的，一定溫度下有較適宜的pH值。在37℃時(shí)，酶活力在pH值5.0～7.0范圍內(nèi)較高，在pH值6.0時(shí)最高，過(guò)酸過(guò)堿都會(huì)降低酶的活性。α-淀粉酶一般在pH值6.0～7.0較穩(wěn)定。</p><p>　　2.3.1.4保護(hù)劑對(duì)酶活力的穩(wěn)定性的影響：每一種酶都有其活性部位和結(jié)合部位，負(fù)責(zé)正確識(shí)

39、別底物并與之結(jié)合。研究表明所有α-淀粉酶均為分子量在50ku左右的單體，由經(jīng)典的三個(gè)區(qū)域(A、B、C)組成：中心區(qū)域A由一個(gè)(β/α)8圓筒構(gòu)成；區(qū)域B由一個(gè)小的β-折疊突出于β3和α3之間構(gòu)成；而C-末端球型區(qū)域C則由一個(gè)Greek-key基序組成，為該酶的活性部位。為保持α-淀粉酶的結(jié)構(gòu)完整性和活性，至少需要一個(gè)能與之緊密結(jié)合的Ca2+，而Cl-往往是α-淀粉酶的變構(gòu)激活因子，并且在所有Cl-依賴(lài)性的α-淀粉酶中，組成催化三聯(lián)體的殘

40、基都是嚴(yán)格保守的，從而可以維持酶的最大活性及熱穩(wěn)定性。生產(chǎn)中可通過(guò)調(diào)節(jié)加入的CaCl2的濃度，提高酶活力的穩(wěn)定性。一般控制鈣離子濃度0.01mol / L。鈉離子對(duì)酶活力穩(wěn)定性也有作用，其適量濃度為0.01mol / L左右。</p><p>　　現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)物料pH大于5.7后，在最終糖液中即有可能生成麥芽酮糖。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長(zhǎng)。在液化pH低于5.6時(shí)，即可避免在

41、糖化過(guò)程中產(chǎn)生麥芽酮糖。</p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)上，為了加速淀粉液化速度，多采用較高溫度液化，例如85～90℃或者更高溫度，以保證糊化完全加速酶反應(yīng)速度。但是溫度升高時(shí)，酶活力損失加快。因此，在工業(yè)上加入Ca2+或Na+,使酶活力穩(wěn)定性提高。</p><p>　　2.4液化程度的控制</p><p>　　液化程度也稱(chēng)為液化DE值。在淀粉的雙酶法制備葡萄糖的工藝

42、中，液化程度的控制對(duì)于淀粉液化工序至關(guān)重要，當(dāng)然，不同產(chǎn)品有不同的液化程度控制要求。以下是雙酶法淀粉制備葡萄糖的液化程度控制要求：液化程度一般控制12~18％。程度太低，液化淀粉粘度大，操作困難；底物分子少，水解機(jī)會(huì)越小，影響了糖化的速度；液化程度低，淀粉液容易老化，不利于糖化，特別是糖化液過(guò)濾速度慢。液化程度也不能太高，因?yàn)槠咸烟堑矸勖甘窍扰c底物分子結(jié)合生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，而后再發(fā)生水解催化作用。所以當(dāng)液化超過(guò)一定程度，影響了催化效率，最終

43、的DE值也不高。在雙酶法制備葡萄糖工藝中，液化DE值與糖化終了DE值的關(guān)系如下圖：</p><p>　　淀粉經(jīng)液化后，分子量逐漸減少，黏度下降，流動(dòng)性增強(qiáng)，給糖化酶的作用提供了條件。但是，如果讓液化繼續(xù)下去，雖然最終水解物也是葡萄糖和麥芽糖等，但這樣所得糖液葡萄糖DE值低；而且淀粉的液化是在較高溫度下進(jìn)行的，液化時(shí)間加長(zhǎng)，一部分已經(jīng)液化的淀粉又會(huì)重新結(jié)合成硬束狀態(tài)，使糖化酶難以作用，影響葡萄糖的產(chǎn)率，因此必須控制

44、液化進(jìn)行程度。</p><p>　　淀粉液化的目的是為了給糖化酶的作用創(chuàng)造條件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子時(shí)，需先與底物分子生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)。這就要求被作用的底物分子有一定的大小范圍，才有利于糖化酶生成這種結(jié)構(gòu)，底物分子過(guò)大或過(guò)小都會(huì)妨礙酶的結(jié)合和水解速度。根據(jù)發(fā)酵工廠(chǎng)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在正常液化條件下，控制淀粉水解程度在葡萄糖值為10～20之間為好（即此時(shí)保持較多量的糊精及低聚糖，較少量的葡萄糖）。而且，液化溫度較低

45、時(shí)，液化程度可偏高些，這樣經(jīng)糖化酶糖化后糖化液的DE值較高。淀粉酶液化終點(diǎn)?？梢缘湟猴@色來(lái)控制，如果出現(xiàn)有淀粉－碘的呈色反應(yīng)，則說(shuō)明液化液有生淀粉的存在，液化質(zhì)量不好。另外，還可以通過(guò)測(cè)定液化液的過(guò)濾速度來(lái)檢驗(yàn)液化的效果，具體方法是用濾紙對(duì)液化液進(jìn)行過(guò)濾，考察單位時(shí)間過(guò)濾的液化液體積量，從而可以定性的判斷出液化的效果，單位時(shí)間過(guò)濾體積大，則說(shuō)明液化效果好，反之亦然。</p><p><b>　　2.5糖

46、化工藝流程</b></p><p>　　2.6糖化工藝技術(shù)要點(diǎn)</p><p>　　2.6.1 調(diào)漿配料</p><p>　　淀粉乳調(diào)成15-20oBe。研究發(fā)現(xiàn)，在淀粉液化過(guò)程的配料階段，當(dāng)物料pH大于5.7后，在最終糖液中即有可能生成麥芽酮糖。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長(zhǎng)。在液化pH低于5.6時(shí)，即可避免在糖化過(guò)程中

47、產(chǎn)生麥芽酮糖，而這就需要采用低pH 特性的淀粉酶。</p><p>　　用Na2CO3水溶液調(diào)pH5.5-5.6，以減少不可發(fā)酵糖的產(chǎn)生（α-淀粉酶pH范圍為5.5-7.0）。CaCl2用量為干淀粉的0.15-0.3%，如果水中Ca2+超過(guò)50mg / L，可以不加CaCl2。</p><p><b>　　2.6.2噴射液化</b></p><p&

48、gt;　　工作蒸汽壓0.4MPa,淀粉乳供料泵壓力為0.2-0.4MPa，噴射溫度100-105℃，液化溫度控制在90℃，液化時(shí)間60min,碘色反應(yīng)呈棕色即可。然后130-140℃滅酶5-10min。冷卻至70℃以下，進(jìn)入糖化罐。</p><p><b>　　2.6.3 糖化</b></p><p>　　溫度60±1℃，pH4.0-4.4，糖化酶加量按10

49、0-120u / g干淀粉計(jì)算，糖化時(shí)間24-32h。要求每?jī)尚r(shí)或四小時(shí)檢查一次糖化液的糊精狀況，直至無(wú)明顯糊精為糖化結(jié)束，即以無(wú)水乙醇檢查無(wú)白色沉淀為終點(diǎn)。終點(diǎn)DE值為95%-98%。注意控制監(jiān)測(cè)及時(shí)判斷終點(diǎn)以防糖化過(guò)度產(chǎn)生異麥芽糖。</p><p><b>　　2.6.4 過(guò)濾</b></p><p>　　糖液先用NaCO3水溶液調(diào)pH4.8-5.0，不加或少加

50、助濾劑，過(guò)濾。</p><p><b>　　2.6.5 貯存</b></p><p>　　為防止糖液貯存中發(fā)酵變質(zhì)，應(yīng)保證糖液溫度不低于60℃。</p><p><b>　　2.6.6影響因素</b></p><p>　　不同噴射溫度對(duì)液化的影響：</p><p>　　在ɑ－

51、淀粉酶允許使用范圍內(nèi)，某廠(chǎng)對(duì)噴射溫度進(jìn)行了試驗(yàn)， </p><p>　　試驗(yàn)條件：15′Be°粉漿濃度、添加諾維信耐高溫淀粉酶11lu/kg、無(wú)錫杰能科糖化酶200u/g</p><p>　　噴射溫度108℃、液化pH5.8、糖化pH4.4、糖化時(shí)間35小時(shí)</p><p>　　在不同噴射溫度下考察了液化液的滴定速度，從而評(píng)價(jià)液化質(zhì)量。從上圖可以看出耐高溫

52、淀粉酶的噴射溫度控制在108~110℃較好。當(dāng)溫度高于100℃時(shí)，酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)受到較大的影響，從而酶活力會(huì)受到破壞；若噴射溫度低于105℃時(shí)，則淀粉與脂質(zhì)體形成的復(fù)合物不能被破壞，而這個(gè)復(fù)合物不能被酶所分解，所以就會(huì)因此而存在液化不徹底的現(xiàn)象。在一般的工廠(chǎng)中，經(jīng)常會(huì)存在蒸汽壓力波動(dòng)而導(dǎo)致液化質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，建議在液化器的蒸汽管前安裝一套蒸汽穩(wěn)定器，以確保蒸汽的壓力和流量穩(wěn)定，減少對(duì)液化的影響。</p><p&g

53、t;　　加酶方式對(duì)液化和糖化質(zhì)量的影響:</p><p>　　傳統(tǒng)的液化工藝有一次加酶和二次加酶兩種方法，一次加酶是指將ɑ－淀粉酶按照淀粉的一定比例一次性加入調(diào)漿罐內(nèi)；二次加酶則是指一部分ɑ－淀粉酶（一般為40~50％）添加到調(diào)漿罐內(nèi)，而剩下的酶則依據(jù)淀粉乳液化流量的相應(yīng)比例進(jìn)行連續(xù)流加，一般安排在真空冷卻閃蒸罐。一次加酶和二次加酶的主要區(qū)別見(jiàn)下表：</p><p>　　從上表可以看出，就

54、加酶量來(lái)說(shuō)，二次加酶因?yàn)橐徊糠置副苊饬烁邷仉A段，酶的活力損失較小，因此用酶量可以減少約15~30％，糖液質(zhì)量也得到提高。但因?yàn)槎渭用噶亢苄?，而且一般是用?jì)量泵打入閃蒸罐或者管道，存在著流加的不穩(wěn)定性，控制不好會(huì)使二次加酶量不夠而導(dǎo)致液化質(zhì)量不穩(wěn)定。所以，為提高計(jì)量的準(zhǔn)確性，二次加酶的操作流程一般是：設(shè)立一個(gè)不銹鋼罐稀釋罐，在罐內(nèi)用蒸餾水先對(duì)二次需要添加的酶進(jìn)行稀釋?zhuān)♂尡纫话闶撬c酶體積比為（10~20）：1，這樣就可以提高流加的速度

55、，從而減少了系統(tǒng)的誤差，提高了二次加酶的準(zhǔn)確和穩(wěn)定性。要注意的是，為盡量避免酶收到污染，要求稀釋的酶液要現(xiàn)配現(xiàn)用。如果能夠加強(qiáng)流加系統(tǒng)和監(jiān)控，一般建議采用二次加酶工藝。</p><p>　　第三章 糖化工段的工藝計(jì)算</p><p><b>　　3.1 計(jì)算依據(jù)</b></p><p><b>　　表3-1計(jì)算依據(jù)</b>

56、</p><p>　　3.2 味精生產(chǎn)總物料衡算</p><p>　　3.2.1 商品淀粉日耗量</p><p><b>　　純淀粉實(shí)際產(chǎn)量：</b></p><p><b>　　商品淀粉產(chǎn)量：</b></p><p><b>　　實(shí)耗商品淀粉量：</b>

57、;</p><p>　　日產(chǎn)，單耗商品淀粉，日耗商品淀粉量：</p><p><b>　　相當(dāng)于日耗淀粉：</b></p><p>　　3.2.2 糖液日產(chǎn)量</p><p><b>　　日產(chǎn)純糖量：</b></p><p><b>　　折算為的糖液：</b&

58、gt;</p><p>　　3.2.3 谷氨酸日產(chǎn)量</p><p><b>　　谷氨酸日產(chǎn)量：</b></p><p>　　3.2.4 味精日產(chǎn)量</p><p><b>　　味精日產(chǎn)量：</b></p><p>　　3.2.5 衡算結(jié)果匯總</p><

59、p>　　表3-2總物料衡算結(jié)果匯總表</p><p>　　3.2.6 糖化工段物料衡算</p><p>　　3.2.6.1 淀粉漿量及加水量</p><p>　　淀粉加水比例為，工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿：</p><p><b>　　加水量：。</b></p><p>　　3.2.6.2 液化酶量&

60、lt;/p><p>　　使用耐高溫-淀粉酶（）,加酶量干淀粉。干淀粉加酶量：</p><p><b>　　液化酶質(zhì)量約為。</b></p><p><b>　　3.2.6.3 量</b></p><p>　　一般加量為干淀粉的，即干淀粉加：</p><p>　　3.2.6.4 糖

61、化酶量</p><p>　　一般加糖化酶量為干淀粉，如液體糖化酶為，則每干淀粉加糖化酶量：</p><p><b>　　糖化酶質(zhì)量約為。</b></p><p>　　3.2.6.5 糖液產(chǎn)量</p><p>　　3.2.6.6 過(guò)濾糖渣量</p><p>　　濕渣（含水），折干渣量：</p&

62、gt;<p>　　3.2.6.7 生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)入的蒸汽冷凝水及洗水量</p><p>　　3.2.6.8 衡算結(jié)果</p><p>　　表3-3制糖車(chē)間工序的物料衡算匯總表</p><p>　　第四章 糖化工段設(shè)備選型</p><p>　　4.1 糖化工段設(shè)備匯總</p><p>　　表4-1糖化定制設(shè)備匯

63、總表</p><p>　　表3-2 糖化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備匯總表</p><p>　　表3-3 泵設(shè)備匯總</p><p>　　4.2 糖化罐的選型計(jì)算</p><p><b>　　日產(chǎn)糖液，即：</b></p><p>　　糖化周期，一個(gè)糖化周期產(chǎn)糖液體積：</p><p>　　糖

64、化罐取，裝料系數(shù)，實(shí)際裝料體積為：</p><p>　　一個(gè)糖化周期需要的糖化罐數(shù)：</p><p><b>　　取8臺(tái)</b></p><p>　　取罐下部使用圓錐形，取圓錐高度為，由</p><p><b>　　解得，取，，則。</b></p><p><b>

65、　　裝液量：</b></p><p><b>　　裝液量合適。</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 寧在蘭.味精使用要得當(dāng)[J].中國(guó)保健營(yíng)養(yǎng)，2002(9):32</p><p>　　[2] 劉森芝.味精行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].發(fā)酵科技通訊，

66、2003，(3):11~13</p><p>　　[3] 程小華等.味精的合理使用[J].中國(guó)釀造，2010，29(3):13~15</p><p>　　[4] 陳卓賢.味精生產(chǎn)工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[5] 于信令主編.味精工業(yè)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[6

67、] 陸鋒等.淺談味精自動(dòng)化生產(chǎn)工藝[J].南寧：廣西輕工業(yè)，2007，24(3):24~25</p><p>　　[7] 吳思方主編.生物工程工廠(chǎng)設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009:70~71</p><p>　　[8] 梁世中.生物工程設(shè)備[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002:22~50</p><p>　　[9] 夏清，陳常貴.化工原理(上冊(cè))[M

68、].天津：天津大學(xué)出版社，2005:205~269</p><p>　　[10] 匡照忠.化工機(jī)器與設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[11] 于信令.味精工業(yè)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社, 1999: 20-29.</p><p>　　[12] 管敦儀主編.味精工業(yè)手冊(cè)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社,1985: 10-19.</

69、p><p>　　[13] 尚久浩主編.輕工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社,1996: 30-37</p><p>　　[14] 陳卓賢.味精生產(chǎn)工藝學(xué)[M].北京, 中國(guó)輕工業(yè)出版社, 1990: 150-162.</p><p>　　[15] 王宏齡,富春江,韓小丹.全球主要氨基酸生產(chǎn)企業(yè)新動(dòng)向[J].精細(xì)與專(zhuān)用化學(xué)1</p><p>

70、　　品,2005,12(24):25-26</p><p>　　[16] 劉森芝.味精行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].發(fā)酵科技通訊， 2003， (04).</p><p>　　[17] Norman,B.E.A novel debranching enzyme for application in the glucose syrup industry.Starch/Stärke,1982

71、,34(10):340~346</p><p>　　[18] Application sheet,Use of Termamyl® for starch liquefaction(B-248c-GB).Enzyme Business,Novo Nordisk A/S,Bagsvaerd,Denmark,1998</p><p>　　[19] Konieczny-Janda,G a

72、nd Ritchter,G.Progress in the enzymatic saccharification of wheat starch.Starch/Stärke,1991,43(8):S.308~315</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先要感謝學(xué)院各位老師，精心準(zhǔn)備了這次課程設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師耐心的指導(dǎo)下，以及事

73、先為我們準(zhǔn)備了大量的材料和制作要求，我們才能順利完成這次課程設(shè)計(jì)，同時(shí)，我要感謝我們的團(tuán)隊(duì)，在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，我們每個(gè)人分工合作，之后再一起整合資料，在這過(guò)程中，我們各抒己見(jiàn)，經(jīng)過(guò)大家堅(jiān)持不懈的努力以及精誠(chéng)合作，終于完成了課程設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中，讓我懂得了團(tuán)隊(duì)精神在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的重要性以及如何處理人際關(guān)系的處世哲理，同時(shí)也豐富了我們的大學(xué)生活，讓同學(xué)們之間有了更深的了解。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)

74、心得體會(huì)</b></p><p>　　我們大學(xué)第一次進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)是將實(shí)踐與理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，什么都是新鮮的，充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)，作為新時(shí)代的我們，只有勇于承擔(dān)責(zé)任，勇于探索，勇于創(chuàng)新，才會(huì)有所成。回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)味精發(fā)酵，工藝生產(chǎn)流程以及如何提

75、高效率等方面的知識(shí)，雖然設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)之間一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查與討論，所有問(wèn)題都迎刃而解，同時(shí)也體現(xiàn)了我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。