红梅味精厂实习报告

第一章 文献综述1红梅企业集团发展情况11企业概况沈阳红梅企业集团有限责任公司成立于1998年10月9日，由原沈阳味精厂整体转制而成。日前集团下属七家子公司：沈阳红梅味精股份有限公司、沈阳红梅调味品有限公司、沈阳天蔚来饲料有限责任公司、沈阳红梅鑫源有限责任公司、沈阳红梅新技术中心、沈阳红梅商贸公司、沈阳红梅生物科技有限公司等。公司占地15万平方米，厂房12万平方米，公司为国有独资企业，注册资本8,879万元（RMB）。截止04年底，资产总额6.12亿元。在职员工1500人，其中各类专业技术人员325人，高级工程技术人员36人科研人员占总人数的21%；主导产品红梅味精生产能力为年产5万吨，2004年实现销售收入51596万元，上缴利税1700万元。目前企业已成为东北地区最大的氨基酸和调味品生产基地，是中国发酵工业协会味精分会理事长单位，氨基酸技术委员会主任单位。 红梅集团主导产品：红梅味精、红梅鸡精、红梅鸡粉、膳源牌酱油、红梅营养盐、饲料蛋白、红梅米醋、红梅陈醋、红梅鲜骨汤、生物防腐剂、焦糖色素、酵母、塑料彩印制品及白酒等产品。红梅味精以其色泽白亮、晶粒均匀、不易吸潮等特点曾三次获国家质量金奖。 多年来，红梅集团本着“创造生活高品位”的企业宗旨， 以生物发酵制品技术为主线，坚持市场、纵向、相关技术三个一体化发展，为广大消费者奉献“更鲜、更美、更健康”的产品。 12企业研发制造水平早在上世纪60年代中期，沈阳味精厂就率先采用微生物发酵法、以淀粉为主要原料生产味精，开创了味精生产发展的新纪元。为将沈阳味精厂建成国内味精行业的样板厂，1988年国家投资进行了有史以来国内最大的氨基酸项目技术改造工程。从1994年起，"连续液化"新工艺、新建200M3、300M3发酵罐、等电点-离交工艺及等电中和等技改项目相续投入运行，使味精生产规模不断扩大，取得了良好的经济和社会效益，为国家和地方的经济发展做出了应有的贡献。      企业拥有自己的研发中心-红梅生物工程高新技术孵化基地，为集团的发展调研并规划新的项目和新产品调研与开发设计，下设：菌种保藏中心；生物发酵技术研究室：主要从事生物发酵和反应物提取技术的研究。主要设备为多参数自控发酵系统、超滤和纳滤膜设备、树脂提纯系统等；食品加工技术研究室：主要从事复合调味料 、功能食品、生物防腐技术的研究，解决企业相关部门的技术难题。分析化验室：主要从事开发中心、实验室样品和产品的分析化验工作。 13企业主要产品131红梅味精红梅味精是选用纯粮加工精制而成的高级调味品，含谷氨酸纳99%以上，是家庭、餐馆、食品加工的旅游不可缺少的调味珍品。 132红梅特鲜酱油    红梅特鲜酱油系精选脱脂大豆，采用独特工艺酿造。酱香浓郁，色泽光亮，口感醇厚，鲜味十足。 133红梅牌米醋、陈醋    红梅牌米醋、陈醋，含有各种氨基酸及人体必需的18种微量元素。它不仅是调味品，也是必不可少的保健品。 134红梅营养盐    红梅营养盐具有全新的营养保健概念，将人体每日必需和如锌、钙、钾、镁、核黄素等营养元素科学、合理地配入食用碘盐中。经过专家们严谨、系统的产品功效检验，证明能有效地满足人体健康的需求，使饮食营养更加平衡和科学。135红梅鸡精调味料     红梅鸡精调味料含有营养风味物质鸡肉粉、辛香料、肉香料调料等营养成分。红梅鸡精的特点是口味鲜香，风味醇厚，汤色清醇，肉味足、口感香、咸淡适口。是家庭、餐馆、食品加工等不可缺少的调味剂。136红梅系列鲜骨汤     红梅系列鲜骨汤精选新鲜、优质、安全的(猪、牛、鸡)骨，经过特殊工艺，熬制而成。能最大限度地溶解和保存鲜骨中的骨胶原和矿物质等营养成份。本品不任何防腐剂，使用方便、快捷，可用于骨汤面、炖菜、炒菜，吊汤、火锅、拌馅等，多方面食用。味道鲜、香、浓郁。 137饲用菌体蛋白    饲用菌体蛋白是沈阳红梅企业集团下属沈阳天蔚饲料有限责任公司，利用味精生产菌体株产出蛋白质饲料新产品-饲用菌全蛋白粉。 138尼鲜宝（NisiNoble）牌乳酸链球菌素（Nisin）    尼鲜宝（NisiNoble）牌乳酸链球菌素（Nisin）是沈阳红梅企业集团与某科研院所共同研发的高科技产品。产品系利用植物蛋白为原料，采用先进的工艺技术生产的高纯度的产品。139包装制品     包装制品可生产聚乙稀复合袋、聚脂复合袋、铝箱复合袋、镀铝复合袋以及消光袋、珠光袋、蒸煮袋等。产品制用精美、色泽鲜艳、美观耐用适用于各类食品。调味品、洗涤用品、饮料和酒袋外包装。14企业发展规划红梅企业集团将以生物发酵技术为主线，坚持市场、纵向、相关技术"三个一体化"的发展原则，尽快实现以红梅味精为龙头，以调味品和包装制品为两翼，以食品和粮食加工为发展后劲，以氨基酸等高新技术产品为储备的综合性企业集团。     基本思路是重点向味精、淀粉及深加工产品和复合调味料三个方向发展，构筑基础平台，实现新的产业链和产业源。利用现有的技术、品牌、营销网络和项目优势，吸引战略投资者。以土地、红梅品牌和技术、市场作为资产投入，建设新红梅。     未来五年红梅企业集团发展目标是：实现年产红梅味精15万吨，10万吨谷氨酸，年产10万吨饲料氨基酸（赖氨酸、苏氨酸、色氨酸），年产5万吨系列复合调味料，以及生物防腐剂。5万吨聚氨基酸（包括聚乳酸）、4000吨呈味核苷酸等，总产值30亿元的目标。 2味精概况味精作为一种食品添加剂，一般俗称调味剂。最主要的功能是在烹调食物时产生鲜味。常温下呈白色晶体或白色晶体性粉末状，溶于水和乙醇，有强烈的鲜味。21味精的化学成分味精是以粮食为原料经过发酵提纯的，其主要成分为谷氨酸钠，化学名称为L-谷氨酸单钠一水化合物，简称MSG。    分子式为C5H8NO4Na·H2O    结构式为HOOCCH2CH2CHCOONa·H2O                            |                           NH222味精的功能及营养价值221用于提高菜肴及各种食物的食用鲜味 增强人们的食欲 味精作为食物的可溶性成分溶于食物溶液或人的唾液中，从而刺激舌头的味蕾，使人产生菜肴味道鲜美的味觉。222具有一定的营养价值味精进入胃肠以后，很快分解出谷氨酸。谷氨酸是氨基酸的一种，是蛋白质的最后分解产物，能被人体直接吸收利用。它参与人体蛋白质和糖的代谢，促进氧化过程，有改善和保持大脑机能的作用。谷氨酸经消化道吸收构成蛋白质，人脑在工作时，所需的能量主要依靠氨基酸来提供，所消耗的氨基酸中，谷氨酸昕占比例最大。在参与人体脱氨基、转氨基、解氨 脱羧反应中起着重要作用。所以，谷氨酸钠在人体内具有重要的生理功能。223具有一定的药用价值 在临床上常应用于治疗某些神经性疾患，增强记忆，安定情绪，临床实验证明对神经衰弱等有明显的医疗效果和辅助治疗精神分裂症以及癫痫症等。224用在食品加工中 可以加强食品的天然风味，抑制异味。3味精生产工艺及原理介绍31味精的发现及生产发展历史味精的生产是由左旋谷氨酸与含钠的碱类物质反应制得的。最早发现并制取味精的人，足日本东京帝国大学教授池田菊苗1908年的一天他在吃饭时，发现海带和黄瓜片煮汤的味道特别鲜美，于是就对海带进行了大量的化学分析，半年后从l0 g海带中提取出了约2 g左旋谷氨酸一钠，发现就是这种物质提高了菜肴的鲜味，并把它叫做味精。此后，他又发明 用小麦提取味精、以脱脂大豆为原料制造味精等方法。l923年，我国上海天厨味精厂最早用水解法生产出味精。主要工艺为：用34的盐酸加压水解面筋中的蛋白质，再用活性碳脱色，真空浓缩，调至pH=32时结晶，就得到白色晶体状左旋谷氨酸，再将其与氢氧化钠中和后，经蒸发、浓缩、烘干即得到味精。不过，这种方法要40 t小麦才能生产1 t味精，而且生产时间长，耗费劳力大，成本较高，后来逐渐被淘汰。1956年，日本一位微生物学家发明了以糖和氮肥(如硫酸氨、尿素等)作原料，利用细菌发酵制造味精的发酵生产法?他发现用一种叫短杆菌的微生物能使淀粉或糖发酵生成味精。因此，用糖、养分和尿素等制成培养液，然后用高温蒸气杀灭杂菌，再把培养好的短杆菌接种进去，不断搅拌菌体内的酶，最后就形成左旋谷氨酸，再用氢氧化钠中和即得到味精，这种方法与用小麦提取制造相比，既卫生又经济，成本低，质地好，操作简便，制取1 t味精只需24 t淀粉。原来只能制取1 t味精的40 t小麦约含淀粉28 t，能制取味精l0 t多。目前，国内外均以淀粉或糖蜜为原料，通过发酵生产形成谷氨酸，再用纯碱或强离子交换膜处理的液碱中和生产味精。国内大多数厂家采用纯碱中和生产味精。32味精生产工艺介绍及设备味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：(1)原料的预处理及淀粉水解糖的制备；(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵；(3)谷氨酸的提取；(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。与这四个工艺阶段相对应，味精生产厂家一般都设置了糖化车问、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸气的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸气，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位。味精发酵法生产的总工艺流程见后图。321原料预处理及淀粉水解糖制备（1）原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，以便提高原料的利甩塞，同时去除固体杂质，防止机器磨损。用于除杂的设备为筛选机。常用的是振动筛和转筒筛 ，其中振动筛结构较为简单，使用方便。用于原料粉碎的设备除盘磨机外，还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。盘癌机广泛用于磨碎大米、玉米、豆类等物料，而锤式粉碎机应用于薯干等脆性原料的中碎和细碎作喟。辊式粉碎机主要用于粒状物料的中碎和细碎。（2）淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺，其主要过程及使用的设备见表1：三、种子扩大培养及谷氨酸发酵1种子扩大培养 为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，322种子扩大培养及谷氨酸发酵（1） 种子扩大培养 为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发，经活化培养，一级摇瓶培养，扩大至二级乃至三级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。（2）谷氨酸发酵发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔一维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器一维持管一真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在50m。到200m。之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。由于谷氨酸发酵为通风发酵过程需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理，再送入贮气罐，进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌后，送至发酵罐使用。在北方地区由于空气湿度小、温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备。谷氨酸发酵的工艺使用设备表2：3.2.3 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等电点一离子交换法，其工艺过程及设备见表3。国内有些味精厂还采用等电点一锌盐法、盐酸水解一等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。但存在废水污染大，生产成本高，技术难度大等问题，应用上受到限制。324谷氨酸制取味精及味精成品加工精制车问加工的谷氮酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经过继续提纯、加工、包装，得到成品，其主要生产工艺及设备见表4：味精中和液的脱色过程除使用炭柱外，还可使用离子交换柱，利用离子交换树脂的吸附色素。味精的干燥过程，国内许多厂家还采用箱式烘房干燥，设备简单投资低，但操作条件差，生产效率低不适应大规模生产的要求。也有的厂家使用气流干燥技术，生产量大，干燥速度快，干燥时问短，但干燥过程对味精光泽和外形有影响，同时厂房建筑要求较高。这样均不如振动式干燥床应用效果好。近十几年来，由于国内市场需求不断增加从而刺激味精行业不断改进生产工艺和设备，提高产量 ，降低成本，以适应市场竞争的需求。目前日本在味精生产方面处于世界领先地位。日本用于谷氯酸发酵的菌种有十多个不同种属的上千个菌株，生产中轮换使用，有效地防止了噬菌体的污染，而且产酸能力比国内菌种高一倍。在工艺方面，日本对发酵过程的 H、溶氧、温度、搅拌、消泡等采用计算机控制，使糖酸转化率达到55 ，比我国高lO% 。此外发酵过程采用带升式发酵罐，罐体容积人多在500m。左右，采用高糖发酵及流加糖工艺，同时提高罐压，保证溶氧供给，从而有效地提高了产酸水平及设备利用率。在提取过程中日本采用浓缩一等电点工艺不仅谷氨酸回收率高，而且废渣均得到综合利用技术较为先进。与发达国家相比，我国的味精生产行业差距较大，有待于生产和科研部门大力协作开发、改进技术，争取国家政策扶持，从而在较短时间内缩小差距，迎接复关后国际同行的竞争。33味精废水的利用 味精生产是我国发酵工业的主要行业之一。味精生产分为水解法和发酵法两大类，我国味精基本上以淀粉质和糖质原料(如大米、淀粉、糖蜜)通过发酵法生产，味精生产废水主要来源于提取味精后的发酵废液，浓缩结晶遗弃的结晶母液，以及各种洗涤、消毒废水，一般每生产l t味精约有25 t发酵废液排出，废液中含有2-5的湿菌体及蛋白质等固形物(菌体富含蛋白质、脂肪、核酸等营养物质)，含有 K、Na 、NH4、Mg 、Ca 、Fe2+、Cl一、SO42-、P043一等无机盐，消泡剂，色素，尿素，各种有机酸，小于l的其它氨基酸，06-08的NH4+，残糖(小于l)，以及l-15的味精，此外还含有005-01左右的核苷酸类降解产物。一般情况下，废液COD高达60-80 gL，BOD5高达3l-50 gL，谷氨酸l-15 ，悬浮物17-18 gL。味精废水作为一种难处理的高浓度有机废水，含有大量有机物和多种营养盐，直接排放严重污染环境，一直是困扰我国味精生产企业的一大难题，废水资源化是味精企业可持续发展的最佳战略。味精生产浓废水污染物浓度很高，很难治理，如直接治理，不管用什么方法都不经济。味精废水的综合利用有以下途径：1通过离心、絮凝或超滤等物化方法提取谷氨酸茵体蛋白。2以味精废水或其浓缩液发酵生产酵母蛋白：高浓度有机废水先培养酵母，再作絮凝处理，然后将酵母和谷氨酸菌体一同取出，废水除硫酸根，脱氨，同时吸收氨并利用，配入相关车间污水进行好氧处理，达标排放。3加入氨水、钾、磷等经浓缩结晶制硫氨复合肥。先将高浓度有机废水絮凝提取出菌体，然后将废水浓缩，喷雾干燥制成复合肥料；相关车间污水进入厌氧，好氧生化处理达标排放。用味精废水生产的茵体蛋白和酵母蛋白是优质的饲料添加剂，而且还可用于提取核糖、核酸、辅酶、Y一氨基丁酸等制药化工原料。第二章 生产实习报告脱色1 味精生产的具体流程淀粉 糖化 发酵 提取 精制11糖化糖化工艺的目的在于以淀粉为原料植被葡萄糖，整个过程采用双酶法。糖化车间的主要工艺流程是：淀粉首先在调浆罐中调浆，然后加入液化酶，通过喷射液化，维持罐维持和闪冷处理进入层流罐液化，之后冷却，加入糖化酶进行糖化，过滤后糖液的浓度可达30g/dl，其中的一部分使用四效蒸发器浓缩至45g/dl为下一工段使用。具体的步骤如下： 调浆：一般原料中淀粉和淀粉乳的比例为1:1，在调浆罐中干淀粉加水（1:2.1-2.5）调成淀粉乳，水温在38 oC左右，车间里共有15m3调浆罐4个，用搅拌使其均匀，淀粉乳用泵打入液化罐。 喷射液化：用蒸汽将淀粉乳加热至105-107oC,闪蒸至95-98 oC，压力为0.4-0.8MPa,再降温至60 oC，加入液化酶，维持1.5-2小时，调节pH在6左右，使酶活比较大，再进入糖化罐。 糖化：打入糖化罐后，降温至60 oC后，加入糖化酶，调pH到4.2-4.8，经过36-38小时，升温至80 oC灭糖化酶，维持0.5-1小时，降温至60oC，此时糖液含量大概为30-33g/dl。 过滤：淀粉乳中含有蛋白质、油，因此糖液经过滤后才能用于发酵，用板框过滤机过滤，滤液到贮罐贮存。 贮存：糖液部分经连消后到低糖贮罐，部分经四效蒸发器浓缩后到高糖贮罐。承压罐维持玉米淀粉调浆（加水，液化酶）一次喷射液闪冷（高位槽）层流罐液化（I2检测）冷却糖化（加糖化酶，60±2反应38h）灭酶（80，乙醇检测）过滤（板框过滤机）冷却葡萄糖液浓缩（45g/dl，四效蒸发器）图1 糖化工段工艺流程12发酵121菌种和培养基发酵菌种使用的是产谷氨酸基因工程菌，是一种兼性厌氧的细菌，它的主要特征如下： 产谷氨酸菌生长过程中有CO2固定反应，氧气量过大时CO2被过量氧气带走，代谢停止在柠檬酸阶段，因此需要提供适当的氧源。 产谷氨酸菌在PH6.8-8.0生长，生产过程中一般控制在PH7.0-7.2，调PH靠液氨控制。 温度在34-38代谢比较活跃。发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其做高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺采用连消塔维持罐喷淋冷却系统。培养基的组成要满足菌体生长的要求，包括一定的碳源、氮源、无机盐和维生素等等。具体而言，碳源由上一工段制成的糖液，糖蜜和玉米浆提供；氮源由液氨提供，并且液氨还能祈祷调节PH的作用；除此之外发酵液的成分还包括一些无机盐，生物素，尿素和消泡剂等。不同的种子罐和发酵罐中，配料情况如表5所示：300m3发酵罐200m3发酵罐20m3发酵罐14m3发酵罐（T）底糖231420907（kg）糖蜜190150130110（L）玉米浆190170140140（kg）Na2HPO430022025（KH2PO4）18（KH2PO4）（kg）MgSO41409075（g）MnSO4600400/（ML）生物素1001408080（ML）VBI200120/（kg）KCL300200/（kg）尿素/4030（L）消泡剂2012215 培养基中的生物素即维生素H，是微生物中脂肪酶合成酶的重要辅酶。菌体正常生长的情况下，生物素的存在帮助细菌合成脂肪酶，脂肪酶催化生成细胞膜的重要成分磷脂；当生物素不足时，细菌无法合成充足的磷脂，菌体生长缓慢，细胞膜上出现很多空洞，通透性大幅度上升，这样就利于使得细胞中所需要的谷氨酸释放出来。因此，生物素含量是整个发酵过程的重要指标。在具体发酵过程中，采取生物素亚适量添加策略。即保证发酵前期生物素含量充足，菌体大量生长，中后期降低生物素含量，降低菌体生长速度，使之大量释放发酵产物。在发酵液中，生物素主要来自三种成分：糖蜜，玉米浆和生物素纯品。通过调整他们各自的添加量来控制整个发酵过程的运作。122种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程中所需要的大量种子，发酵车间内设置有种子罐，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发，经活化培养，以及摇瓶培养，扩大至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。红梅味精厂共有两个20m3种子罐和两个14m3种子罐。123谷氨酸发酵采用机械搅拌和通风通用式发酵罐，200m3发酵罐四个，300m3发酵罐两个。由于谷氨酸发酵为通风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高压空气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机（2MPa），送入ND片过滤器，再通过两个串联的金属膜过滤器，送至发酵罐使用。发酵流程如下：发酵液（谷氨酸含量>10g/dL）糖液（加水稀释至1415g/dL）玉米浆糖蜜NaHPO4生物素配料灭菌谷氨酸发酵（3538，032h，其中012h为菌种数量放大阶段流加灭菌糖液（稀释至40g/dL）液氨，无菌压缩空气二级种子（细菌菌种）图2 发酵工段工艺流程图1.3提取: 等电-离交1.3.1等电分离谷氨酸PI=3.2,此时谷氨酸溶解度最低.提取过程中,首先将发酵液导入3.2中和罐中和结晶。体过程是当发酵液进入3.2罐后,降温至25,开始流加酸化液至PH4.3,投入晶种。入晶种的目的一是诱导处于临界状态的溶液产生新晶核,二是由于谷氨酸晶体有两种构型:-型和型,我们加入-型就能保证新洁净出来的晶核也都是-型。加入晶核后,溶液处于过饱和状态,育晶两小时,此时罐中料液体积大约为100m3。始第二次中和,同时给料液降温并加入酸化液,梯度控制到PH3.0,温度18.酸度不够则加入硫酸调PH,这个过程大概要经历7个小时,结束时罐中料液大约为180m3。后降温搅拌至温度8-9,这个过程需要14个小时。沉降,料液大概分三层。上层清液直接进入母液贮罐，中间悬浮着小颗粒的料液通过卧式沉降分离机分离为母液和夫酸，下层大颗粒的晶体直接作为夫酸。夫酸通过锥兰分离机分离之后，液体作为母液，固体直接溶解后进入5.6中和步骤。5.6中和过程的温度5862，PH606.2之间,比重在1.188 1.193，中和三小时之后交精制工段。等电分工段流程图如下：56液（加NaOH制成pH6.06.2的谷氨酸溶液）56中和夫酸夫酸发酵液（10g/dL，36，PH6.4）双效换热（列管换热器）离交32中和（28）加晶种育晶（12h）二步中和（18，pH3.0）H2SO4，酸化高流份，HCL降温搅拌（89，1214h）沉降分离上清母液分离（卧式离心分离机）母液图3 等电分工段工艺流程图1.3.2母液离子交换离子交换：直接结晶的收率只有80%左右，通过离子交换可达97%。过程中产生的母液需要通过离子交换柱吸附，高流分作为酸化液回收，这一工艺可以大幅度提高整体提取过程的收率。母液中加入硫酸调pH在1.51.8，上柱吸附，压出母液，用pH在1011的氨水洗脱，收前流分，其pH<2.0，再收高流分，其pH>2.0，收低流分，正洗柱，反洗柱，即可供下一次离交使用。离交分工段流程图如下:pH5.0后环保上柱吸附母液+H2SO4(pH1.51.8)待用反洗柱正洗柱收低流分收高流分(pH>2.0)收前流分(pH<2.0)上氨水洗脱(pH1011)压母液前流分图4 离交分工段工艺流程图1.4精制 精制工段分三个步骤:脱色,精制和干燥。141脱色通过活性炭吸附出去味精醋品种的色素等杂质。首先要用活性炭过滤，经过搅拌，板框过滤，透光率可以达到780%，经二次过滤可去除菌体和蛋白，滤液中再加活性炭，透光率可达到75-80%。然后上颗粒碳柱，最后透光率可达到90%，为防止引入铁离子，用的是衬胶铁罐。流程图如下：结淋水（结晶母液）56液一次脱色一次脱色（板框过滤机）粉末状活性炭颗粒碳柱脱色颗粒碳柱脱色二次脱色（密压机）调pH颗粒炭柱脱色脱淋水（脱色母液）调pH脱色液图5 脱色分工段工艺流程图142精制（减压蒸发）及干燥脱色液进入结晶罐进行负压结晶，之后放入助晶槽贮存，接下来通过离心机离心分离，固相为湿味精，液相称为结淋水。结淋水再通过一次粉状活性炭脱色和一次炭柱脱色，调pH为6.7-7.0之后，成为脱淋水或脱色母液，流加到结晶罐中。分离机生产的湿味精运送到四楼，倒到漏斗状容器中送至三楼的鼓风干燥机干燥，之后直接在三楼的筛分机上进行筛分。通过筛分将味精分为三种，上层的渣子状颗粒可以粉碎后作为粉体味精销售或作为晶种；中层是颗粒大小均一的味精成品；下层的味精有的时候也可以用作成品味精，或者化掉作为脱色母液重新结晶。脱色液制得之后进入结晶罐进行负压结晶。结晶过程需要严格控制。结晶罐上有很多的视镜，技术人员通常根据里面的液位判断应该如何操作。结晶罐中前期要加入脱色液，体积大约漫过一到两个视镜，之后加入晶种结晶，结晶过程中流加经小度水稀释的脱淋水（玻美28-21），放罐的时候料液达到结晶罐上标出的红线位置。每个处理周期为10小时，产量5吨。流程图如下：筛分（三层振荡筛）干燥（100110热空气）脱色脱淋水脱色液结晶罐助晶槽（加水搅拌）分离（三足离心分离机）结淋水湿味精散味精粉碎（20%）脱色图6 精制及干燥分工段工艺流程图2 各车间内岗位平面布置情况21制糖工段211液化岗位1#2#6#5#4#3#1#2#液化操作室料箱十一区 维持罐九区 1#6#为层流罐配料罐液化车间(一楼)1#2#6#5#4#3#1#2#液化操作室维持罐配料罐九区 1#6#为层流罐热水贮槽液化车间(二楼)2.1.2过滤岗位五区 123 045板框过低贮罐滤 D1D5为机 上料罐 高贮罐 100m3 中和罐2为783中和罐四效蒸发器三区贮槽1 六区 2 3 4 5 15为板框过滤机为板 4 框过 5滤机 5 液化操作室中和罐过滤车间（一楼）过滤车间(二楼)2.1.3中和岗位2.2发酵工段2.2.1连消岗位看罐操作室水罐 107罐 配料罐 维持罐1 2 3 4 板式换热器十一区 108罐 玉米浆罐配料罐 碱罐 料袋水罐 107罐 配料罐 维持罐配电间 108罐 十二区分析配电柜 连消岗位(一楼) 连消岗位(二楼)2.2.2大保岗位 200m3 发酵罐 1 2 3 4 分气缸楼梯 五区5 6 300m3发酵罐 200m3 发酵罐 1 2 3 4 空压机 五区5 6 过滤器 300m3发酵罐热水槽配电间 一楼 二楼2.2.3二级种子岗位 空压机200m3 发酵罐 1 1 2 3 4 2 种子罐 过滤器 3 5 6 4 300m3发酵罐 种子罐 200m3 发酵罐 1 1 2 3 4 2 种子罐 四区灭油罐3 5 6 4 300m3发酵罐 种子罐2.3提取工段提取车间整体车间布置（一层）提取车间整体车间布置图（二层）提取车间整体车间布置图（三层）24精制工段3 各工段设备流程图31糖化工段（附图1）糖化工段分两个车间，液化车间和糖化车间。311液化车间在液化车间，淀粉首先在调浆罐中被调制成淀粉乳，车间共有四个调浆罐（即制糖工段液化岗位图中所示配料罐），3个贮水灌，2个调浆预备罐，每2个调浆罐对应1个预备罐。经过调浆的淀粉乳加入液化酶后由罐底通过泵打到3楼，进行一次喷射液化，喷射液化过程具体管路如图7所示：喷射液化器蒸汽从下面进，料液从上面进，与预备罐之间有回流阀门，承压罐与喷射口要测温，进行相互校正，相差3就是在正常范围内。当温度小于105时，要开大蒸汽来使温度维持在这一水平上。之后高温料液进入承压罐，再到维持罐维持，期间要保证维持罐的压力不超过2MPa，液体装满维持罐就会通过管路向上进入高位闪冷罐，闪冷罐接通大气压，因此液体立刻减压降温，一般有5左右，向下流入层流罐中。正常情况下料液经过一次喷射液化后从下部进入维持罐，从维持罐顶部流出图7 一次喷射液化过程具体管路图进入闪冷；而当每批料液处理到最后时，最后存留在维持罐中的料液无法通过正常途径进入闪冷，需要通过开关相应阀门，使蒸汽从上进入维持罐，将料液从下压入闪冷，即五个维持罐，前四个料液下进上出，第五个料液上进下出。这个过程的细节如下图所示：图8 闪冷过程示意图液化车间共六个层流罐，容量都是18吨，作用是切割低聚糖，耗时80-90分钟，其中五个正常工作，液体依次流满五个层流罐，下进料，上出料，每个罐大约需要25-30分钟。最后一罐要取样检测液化程度，加入碘液如果呈蓝紫色则液化不完全，如果呈粉色表示液化完全。这时候可以将料液通过泵输送到螺旋管换热器冷却。冷却后的料液接下来就输送到糖化车间。312糖化车间在糖化车间料液中加入糖化酶进行糖化，温度保持在58-62，边进料边进酸，调pH到4.2-4.5，加到一半时测比重，应在1.097-1.099，依次为标准分别加入30L-31L的酶，加完时再测比重，比重过高就加入适量的水。一小时后关搅拌，静置37小时糖化，在24小时测含糖量，与终止时测得的含糖量之差应在1%左右。当糖化完全后测OD<0.08,否则过糖化，升温到75-80灭酶，之后输入高位罐冷却到58-62，杂液通过泵打入回流罐，之后靠位差的自然压力压入板框过滤机。经过板框过滤机过滤的糖液在地下的贮槽中集中后输送到低糖贮罐，这个时候糖液的浓度大约30g/dl，输送到发酵车间，还有一部分输送入四效蒸发器浓缩至45g/dl，打入高糖贮罐为下一工段使用。每个车间之间都是通过贮罐连接，这样才能保证过程的稳定。四效蒸发器是糖化工段的重要操作设备，它主要适用于具有高中粘度易结垢易起泡沫的热敏性物料的蒸发浓缩。四效蒸发器采用顺流加料的工艺,其操作是通过逐效降低压力,逐效降低操作温度进行的。一效蒸发器的进料是回收塔釜液,进料量由回收塔釜液位控制器控制；前一效蒸发器未蒸发的残液作为后一效蒸发器的进料,通过前一效的液位来调节。一效蒸发器操作所需热量由一台使用低压蒸汽的强制循环再沸器提供；前一效蒸发器的顶部蒸汽作为后一效蒸发器的热源,后一效蒸发器的加热室相当于前一效蒸发器的冷凝器。整个四效蒸发器系统的压力由第四效蒸发器顶部的真空泵来控制。除第一效蒸发器是常压操作外,其余蒸发器都是负压操作,要真空度到达0.08MPa才能运行，最高不能超过0.6MPa,一效蒸发器可达到0.1MPa。四效蒸发器工艺流程如图示：图9 四效蒸发器工艺流程图32发酵车间（附图2） 菌种培养：菌种选用S9114,由试管斜面一级摇瓶（血浆瓶）二级种子罐，搅拌通风8小时，34 oC。红梅味精厂共有2个20m3种子罐和2个14m3种子罐。 发酵配料：a. 发酵罐空消：通无菌空气使之成为正压，0.5-1atm，120，30分钟。b. 连消：采用湿热灭菌，加糖、加水到体积的50%，通过连消塔用泵压入，经两个换热器，6分钟变为92 oC，糖在高温下可能糊化要注意避免损失。在维持罐维持10分钟来灭菌。321配料和灭菌发酵之前最重要的一步操作，目的是灭掉培养基中的微生物，避免发酵过程染菌。具体而言，连消就是把发酵液和高温蒸汽混合（121，10分钟），并且通过外面包有保温层的维持罐的维持，长时间（57分钟）保持高温状态，使得微生物死亡。连消塔原理如图所示，料液和热蒸气分别从不同的管路进入连消塔，之后直接混合。需要特别提到的是在热蒸气管路与料液管路连接之前，有一个多孔板，它的作用是分散热蒸气的压力，避免料液因为压力过大无法流出来。正式发酵过程中，发酵罐中首先有配好的培养基（糖浓度经过稀释， 13-14g/dl），之后接入种子液，在发酵过程中要不停的通气，搅拌转速保持在22转每分钟，通过加入液氨提供碳源和调节pH值（7.0-7.2），同时在一定的时间后当低糖消耗殆尽，约为6g/dl时，开始流加糖，一般每4小时流加一次，流加4次左右。200m3的发酵罐大约共流加30吨，300m3的发酵罐大约共流加40吨的糖液。发酵过程共持续大约32小时，其中4-8小时为对数生长期，菌体大量生长。8小时进入产酸期，同时会产生很多泡沫，这些泡沫对发酵过程有很大的危害，这个时候要加入之前进行过灭菌的消泡剂。主要设备构造及管路情况见图10-图15：蒸汽维持罐板式换热器板式换热器冷却水 流加糖贮罐图10 高糖到流加糖的过程示意图图11 发酵罐结构图P蒸汽蒸汽蒸汽接种口流加糖贮罐流量计冷却水二级种子培养基尾气风 液氨图12 二级种子培养采风塔油水分离器过滤器T过滤器过滤器发酵罐空气灭菌空压机图13 （ 油水分离器由网状和管状组成，流冷却水，分离出干空气 ）计量罐 计量装置 水和泡敌按体积比1:10加入发酵罐P 蒸汽 蒸汽 T图14 消泡剂灭菌地坑罐贮罐板式换热器发酵罐蒸汽 连消塔 冷却水 底部 维持罐发酵和二级种子培养基 料液灭菌图15 料液灭菌过程图33提取车间（附图3）发酵液被运送到提取车间后，首先进入发酵液接收罐，在这里进行计量和换热，也就是工人们口中的双效。整个换热过程可以理解为使用发酵液（一般37-38）和离子交换工段产生的高流分（一般40以上）来加热母液（一般9左右），这样做热交换的目的还是为了节约能源，增加整个生产工艺的经济合理性。离子交换工段共有交换柱30根，共分六组，其中有三组每组有六根，有三组每组有四根。离子交换柱高径比为7.2:1.8，里面填充了编号JK008的阳离子树脂，其工作原理就是用铵根离子NH4+交换谷氨酸阳离子，使得谷氨酸吸附在柱子上，之后改变pH值再将其洗脱下来，从而达到分离提取的目的。离子交换柱管路连接图如下：图16 离子交换柱管路连接图离子交换柱的具体操作过程十分复杂，大致可分为三个阶段，其过程见下表：进料出料上前流80m3收废水收废母液上母液80m3压母液10min上洗脱剂上水收前流收高流收低流正洗柱反洗柱收废水每个操作周期开始于上80m3的前流，来自于出料所收的前流分，上前流的过程中一开始出料处将阀门置于收废水的位置，收集到的废水经过环保处理排放；受废水的同时取样检测，当pH=5.0的时候将阀门置于收废母液，直到前流加完，收集到的废母液经过环保处理可以用于生产饲料。接下来进料处开始上80m3的母液，这部分母液的pH大约是1.5-1.7，上完母液后压母液10min，接下来上30m3的洗脱剂，这些洗脱剂来源于出料所受的低流分。在这个过程中，出料阀门从上母液开始就置于收前流，所收到的前流分收集起来作为下一次的前流，同时不断的检测流出液的pH，当pH=2.5时将阀门置于收高流，这部分液体作为高流分经过双效后，回到3.2中和罐。当检测到pH=8.0的时候停止收高流，将阀门置于收低流，低流的收取是以体积作为标准，以四个柱一组为例共收集30m3低流分，收集到的低流分加入液氨调pH=11，用来做下一组柱子的洗脱液。实际操作中通常当上过洗脱剂之后，前流分还没有收完，这个时候上料处就置于进水状态。当出料处收集完低流分，就进入最后的洗柱环节，首先正洗，然后反洗，同时出料处一直处于收废水，当检测废水的pH达到8-9的水平则认为洗柱完毕，可以进入下一个离子交换过程。整个离交过程循环操作，每个周期大约4-5个小时，处理80m3母液，得到大约25m3高流分。34精制车间（附图4）341脱色在进行颗粒碳柱脱色时，其具体操作比较复杂。（1） 将经过两次粉状活性炭脱色的脱色液注入到炭柱顶部，底部开始小度水（Be较小，谷氨酸钠浓度较低的产品）。（2） 底部较小度水直到Be 15，接收产品。（3） 顶部加完料液就加水压料，底部Be随之降低。当Be15时再次接小度水直到流出液没有鲜味，开始洗柱。先碱洗，再水洗，流出液由专门碱罐接收；之后酸洗，再水洗，流出液酸罐接收。整个脱色柱就工作量而言，每天能产生80吨的脱色液。342精制脱色液制得之后 进入结晶罐进行负压结晶。结晶过程需要严格控制。结晶罐上有很多的视镜，技术人员通常根据里面的液位判断应该如何操作。结晶罐中前期要加入脱色液，体积大约漫过一到两个视镜，之后加入晶种结晶，结晶过程中流加经小度水稀释的脱淋水（玻美28-21），放罐的时候料液达到结晶罐上标出的红线位置。每个处理周期为10小时，产量5吨。结晶罐结构示意图如下:图17 结晶罐结构示意图结晶之后的产品直接放入位于二楼的贮晶槽，每个贮晶槽体积12m3，贮晶过程保持70-80，并且在这个过程中要调玻美浓度到29-30。贮晶之后放入一楼的三足式离心分离机分离，总体数量而言，一共有13台结晶罐，6个贮晶槽，一般2个结晶罐对应一个贮晶槽，而每个贮晶槽对应两台分离机，共有12台分离机。产品通过三足式离心机离心分离之后，固相为湿味精，液相既所谓的结淋水。结淋水再通过一次粉状活性炭脱色和一次炭柱脱色，调pH为6.7-7.0并进过小度水稀释之后，成为脱淋水或脱色母液，流加到结晶罐中。这里要提到的是，通常我们希望处理产生的结淋水和结晶流加用去的脱淋水是等量的，但实际上很难保证如此，因此每月会固定的将一部分多余的结淋水送回提取车间用酸水解重新制成谷氨酸，称这部分料液为反淋水。反淋水的量大约是100吨/月。343干燥湿味精上：渣子状颗粒三楼四楼筛分机鼓风干燥机漏斗状容器中：大小均一下（粉碎后粉体味精或晶种）（成品）重结晶 第三章 实习总结1实习心得在9月10号到9月17号为期一周的生产实习过程中，我受益非浅。我们第一次真正进入工厂的真实生产环境中，获得的将所学专业知识与实际生产相结合的宝贵机会，学到了很多在学校课堂中永远也学不到的知识。虽然只是不起眼的味精，但在它的生产过程中也几乎涵盖了生化生产知识所有的内容。我们跟随为我们热心讲解的工程师进入味精生产的四大主要车间，包括糖化，发酵，提取和精制车间，参观学习了味精生产的全过程，对整个工厂的运作概况有了大体的了解。在工厂大规模生产中，需要考虑的不仅仅是产量和得率问题，最重要的是综合方面的因素，要获得最大的经济效益，不仅仅要求高产量高得率，还必须考虑怎样节约原料和动力，减少消耗，保证工作人员安全操作，对环境友好尽可能的减少污染，从安全、经济、方便多角度考虑合理的布置厂房安排管路，保证工厂的可持续发展。红梅味精厂作为一个有70多年历史的老厂，不断屏弃陈旧落后的技术，不断开拓进取，推陈出新，引进新的先进工艺和设备，降低生产成本，提高产品质量，才能保证厂子在激烈的市场竞争中始终立于不败之地。同时生产中首要是安全问题，在工厂时我充分体会到红梅味精厂“以人为本”的理念。我们到实习的第一天就是安全教育，本着“安全第一”的原则，严格按照规章制度操作检修设备，才能保证人员安全，保证安全无事故生产。一个民族有自己的民族文化，一个成功的企业也应该有自己的企业文化。作为经年不衰的民族企业龙头，红梅味精厂坚持“以人为本 科技领先 团结务实 精益求精”的企业精神，提出“创造生活高品味 更鲜更美更健康”的企业宗旨，同时注重企业整体形象的宣传，才能用技术创造品牌，用品牌保证市场。2对工厂的建议（1）工厂有些设备和管路有些陈旧，有时会发生泄漏，应及时更换维修，以免发生安全事故。（2）在污水处理及再利用工艺上可以做些改进，现在红梅味精厂采用的污水再利用方法主要是利用其制作一些副产品，如酱油等调味品，而现在对于味精厂的污水再利用较经济的主要有几种途径，例如浓缩喷浆造粒生产复合肥工艺是将味精废水浓缩到含固量达到42-45，用压缩空气雾化，喷涂在造粒机内的粉体料帘上，借助550左右的高温热空气顺流烘干完成，工艺流程：工艺特点：工艺紧凑，流程短，无母液排放。有一定的经济效益，一般成本500元t，售价600元t以上。产品已面市，农民欢迎，好销售。蒸汽用量少，每t肥料不超过3t蒸汽。