等电罐设计

年产1万吨味精工厂设计说明书

?.流加糖

流加糖一般在发酵10小时后补加,浓度为30%。

3.2.9灭菌与空气净化

一. 灭菌原理:加热使微生物本身蛋白质在高温下凝固变性。 (一)无菌室

?.接种前,先把接种瓶器、吸管等用75%酒精灭菌,打开紫外灯消毒20~30分钟。 ?.操作前必须先洗手,换上无菌衣帽和鞋子,带上口罩,用75%酒精擦手。 ?.操作不得随便讲话,行动要做到轻手轻脚。

?.接种要充分利用火焰灭菌,尽可能保持在焰口操作,动作迅速,时间不宜过长。 ?.进入无菌室前后,打开紫外灯消毒20~30分钟。

?.室内无菌空气检查,每周一次,方法采取在接种操作的同时,打开平板10分钟,经37℃无菌培养24小时,菌落不超过2个。 影响因素:

?.温度:开始温度33~34℃,不超过35小时,并超过ΔOD,12小时以保持一定的温度36~37℃为宜,28小时后提高到37~38℃。

?.PH值:发酵前期控制=7.0~7.1,8小时后提高到7.2~7.3,以保持一定的NH4+/GA比,放罐时=6.5~6.6利于提取。

?.通风量和OD值的控制:采用梯形控制通风,两头小,中间大。

?.定容控制:开始时定容45~50%,以便留出较大的流加糖空间,最后定容75%。 ?.CO2控制。

?.泡沫控制:加消泡剂进行控制,加入量与时间以产生泡沫量为依据。

?.糖耗控制:谷氨酸发酵过程中前期糖耗不宜过快,进入产酸期后,其它因素控制能跟得上,转化率达50%以上,可加快它的耗糖速率。 (二)发酵罐灭菌 (三)种子罐灭菌 二.空气除菌

?.加热灭菌 ?.介质过滤除菌 ?.静电除菌 现选择介质过滤除菌。

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3.2.10工业发酵染菌防治 一.染菌的危害

(一)种子培养期染菌:染菌后将造成发酵罐染菌。

(二)发酵前期染菌:与生产菌争夺营养成分和养分,严重干扰生产菌的生长繁殖和产

物生成。

(三)发酵中期污染菌:将严重干扰生产菌的代谢,影响产物的生成。 (四)发酵后期染菌:影响产量,产物提取和产品质量。 二. 防治 (一)原因

?.培养基灭菌不彻底 ?.菌种在移接过程中受污 ?.菌种在培养过程中或保藏过程中受污

?.无菌空气带菌 ?.培养基和设备灭菌不彻底 ?.设备渗漏引起染菌 ?.操作染菌 (二)解决方法:

?.种子培养期染菌:弃去,并对种子罐、管道进行检查和彻底灭菌。

?.发酵前期染菌:应迅速重新灭菌,补充必要的营养成分,重新接种进行发酵。 ?.发酵中期染菌:可加大通风量,加速产酸,降低PH值。 ?.发酵后期染菌:提前放罐。 3.2.11废液和尾气处理

?.废气:因生产中使用的工艺过程中产生的HCl,H2S,NH3,HCHO,H2SO4等气体通过使设备密闭,使用液体石蜡与空气隔离等措施防止其逸出,对于泄漏的少量废气通过机械排风和风筒高空排放。

?.废液:味精企业的废水分为低、中、高三种浓度,其中谷氨酸母液属高浓度有机废水,是味精厂主要污染源,冷却水是低浓度废水,其他为中浓度有机废水。

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3.3提取工艺

3.3.1 提取工艺选择 一.目的

谷氨酸是发酵的目的产物,但它溶解在发酵液中,可是在发酵液中有多种副产物,因此要向提取必须采取适宜工艺将谷氨酸提取出来。 二.提取方法论证

提取谷氨酸方法:等电法、离子交换法、盐酸法、渗透膜分离法、溶剂抽提法。 ?.等电法:将发酵液加硫酸调PH值到谷氨酸等电法,使谷氨酸沉淀析出,其收率可达50~80%,一般有常温等电法、低温等电法及浓缩等电法。其特点:工艺简单,操作方便,设备简单,环境污染不利于三废处理。

?.离子交换法:根据谷氨酸与发酵液中其它同性离子性质不同,树脂对这些离子吸附能力的差别,采用不同树脂进行选择西服,更用洗脱剂洗脱以达到浓缩目的。 ?.锌盐法:谷氨酸与锌离子作用生成难溶于水的沉淀,酸性条件下可溶解,PH=2.4时,谷氨酸溶解度最小,以晶体析出锌盐法有两条途径:一是在发酵液中直接投入锌盐,是生成谷氨酸新,在把谷氨酸锌用盐酸转化为谷氨酸,所谓一步锌盐法。二是通过等电提取后,以上清液加入锌。特点:工艺简单,操作方法提取收率稳定,但对环境不利。 ?.盐酸盐法:谷氨酸在浓冷盐酸中溶解度小,易生成晶体,可提纯,在加碱液中和至等电点,使谷氨酸析出。特点:此工艺收率高,但流程长而复杂,碱酸耗量大,要求劳动强度大。

?.渗透膜分离法:根据渗透膜对各种离子的选择性渗透性不同,将谷氨酸分离,如电渗析,要求渗析液清,耗电多,且渗透膜质量不稳。

Ⅵ.溶剂抽提方法:谷氨酸在有机溶剂中溶解度小,可在除菌的谷氨酸中加某种有机溶剂而提纯谷氨酸,但此法对有机溶剂选择及产品食用的安全性上在研究中。 三.提取方法选择

综上所述综合实际现在选用一次等电点,离子交换,全母液洗脱工艺。本工艺具有操作简单,设备要求不太高,提取收率高,对环境污染小等优点。所以选择此新工艺产生废水少,改变了对以往工艺中产生大量废水的特点。

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3.3.2 工艺流程技工艺控制 一.工艺流程叙述

发酵罐 贮罐 菌体分离 三废处理

清液

PH=5.0

PH=4.6

PH=3

沉降静置8小时

离心分离

温谷氨酸(α型) 二.工艺控制 ?.除菌体

采用碟片式离心机,处理量为每台15m3/h,4台一组,洗水量4m3/h,菌体分离浓度50%。

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