味精的發(fā)酵工藝第一頁，共三十八頁。味精是調(diào)味料的一種，主要成分為谷氨酸鈉。味精的主要作用是增加食品的鮮味，在中國菜里用的最多，也可用于湯和調(diào)味汁。一：簡介第二頁，共三十八頁。第一階段：從面筋中分離到氨基酸與從海帶中分離到L—谷氨酸結晶體是同樣的物質(zhì)，而且都是有鮮味的。第二階段：以面筋或大豆粕為原料通過用酸水解的方法生產(chǎn)味精。第三階段：隨著科學的進步及生物技術的發(fā)展我國味精廠都采用以糧食為原料通過微生物發(fā)酵、提取、精制而得到符合國家標準的谷氨酸鈉二：味精的發(fā)展史第三頁，共三十八頁。三：谷氨酸生物合成途徑糖經(jīng)過酵解途徑（EMP）和單磷酸己糖途徑（HMP）生成丙酮酸；一方面丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA，另一方面經(jīng)CO2固定作用生成草酰乙酸，兩者合成檸檬酸進入三羧酸循環(huán)（TCA）；三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物α-酮戊二酸在谷氨酸脫氫酶的催化下，還原氨基化合成谷氨酸。第四頁，共三十八頁。中間產(chǎn)物葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脫氫酶NH4+抑制第五頁，共三十八頁?？蓜澐譃樗膫€工藝階段：

（1）原料的預處理及淀粉水解糖的制備；

（2）菌種的活化及種子液的制備；

（3）發(fā)酵；

（4）谷氨酸制取味精及味精成品加工。因此，味精生產(chǎn)廠一般都設置糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間、精制車間為主要生產(chǎn)車間。四：味精的生產(chǎn)過程第六頁，共三十八頁。（一）：原料的預處理及

淀粉水解糖的制備（以玉米為原料）第七頁，共三十八頁。

目的：在于初步破壞原料結構，以便提高原料的利用率，同時去除固體雜質(zhì)，防止機器磨損。1、原料的預處理常用的篩選機：振動篩和轉(zhuǎn)筒篩，其中振動篩結構簡單，使用方便。用于原料粉碎的設備除盤磨機外，還有錘式粉碎機和輥式粉碎機。第八頁，共三十八頁。2、淀粉水解糖的制備首先利用α-淀粉酶將淀粉漿液化,降低淀粉粘度并將其水解成糊精和低聚糖,因為淀粉中蛋白質(zhì)的含量低,所以經(jīng)過液化的混合液可直接加入糖化酶進入糖化階段,液化過程中除了加淀粉酶還要加氯化鈣,整個液化時間約30min。第九頁，共三十八頁。淀粉漿液化后,通過冷卻器降溫至60℃進入糖化罐,加入糖化酶進行糖化，溫度控制在60℃左右,pH值4.5,糖化時間18~32h。結束后,將糖化罐加熱至80～85℃,滅酶30min。過濾得葡萄糖液,經(jīng)過壓濾機后進行油水分離(一冷分離,二冷分離),再經(jīng)過濾后連續(xù)消毒后進入發(fā)酵罐。

2、淀粉水解糖的制備第十頁，共三十八頁。（二）種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵第十一頁，共三十八頁。

谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、嗜氨小桿菌、硫殖短桿菌等。北京棒桿菌AS1.299、北京棒桿菌7338、北京棒桿菌D110、棒桿菌S-944、鈍齒棒桿菌AS1.542、鈍齒棒桿菌HU7251、鈍齒棒桿菌9

常用的生產(chǎn)菌株1.菌種的選擇本工藝選用谷氨酸棒桿菌第十二頁，共三十八頁。

把保藏在斜面上的菌體移接到活化斜面（培養(yǎng)基中添加0.1%葡萄糖）上，在30~32℃下恒溫培養(yǎng)18~24h，取出后存放于4℃冰箱內(nèi)，隨時取用。2.菌種的活化

第十三頁，共三十八頁。為了獲得大量健壯的細胞，一級種子培養(yǎng)基應該營養(yǎng)豐富，有利于菌體的生長繁殖。為了避免培養(yǎng)過程中因產(chǎn)生有機酸引起培養(yǎng)基Ph下降而造成菌體老化，所以培養(yǎng)基的含糖量要低，一般在2.5%左右。3.一級種子培養(yǎng)第十四頁，共三十八頁。通過一級種子擴大培養(yǎng)后，種量仍不能滿足發(fā)酵用的需要，因此需要進一步擴大培養(yǎng)，二級培養(yǎng)基方面組成應與發(fā)酵培養(yǎng)基原料組成一致，只是配比上可有差異，這樣就保證了二級種子接到發(fā)酵罐后能很快適應環(huán)境。經(jīng)過二級種子培養(yǎng)之后，一般來說，種量能夠滿足需求，但是有些要求高種量還可以采用三級種子培養(yǎng)。4.二級種子培養(yǎng)第十五頁，共三十八頁。（三）發(fā)酵第十六頁，共三十八頁。滅菌設備用于滅菌的工藝除采用連消塔—維持罐一噴淋冷卻系統(tǒng)外，還可采用噴射加熱器—維持管—真空冷卻系統(tǒng)或薄板換熱器滅菌系統(tǒng)。但由于糖液粘度較大，流動性差，容易將維持管堵塞，同時真空冷卻器及薄板加熱器的加工制造成本較高，因而應用較少。第十七頁，共三十八頁。發(fā)酵設備國內(nèi)味精廠大多采用機械攪拌通風通用式發(fā)酵罐，罐體大小在50m3到200m3之間。對于發(fā)酵過程采用人工控制，檢測儀表不能及時反映罐內(nèi)參數(shù)變化，因而發(fā)酵進程表現(xiàn)出波動性，產(chǎn)酸率不穩(wěn)定。第十八頁，共三十八頁?？諝膺^濾除菌供給系統(tǒng)首先由高空采氣塔采集高空潔凈空氣，經(jīng)空氣壓縮機壓縮后導入冷凝器、油水分離器兩級處理，再送入貯氣罐，進而經(jīng)焦炭、瓷環(huán)填充的主過濾器和纖維分過濾器除菌后，送至發(fā)酵罐使用。在北方地區(qū)由于空氣濕度小、溫度低，還可采用空氣壓縮、冷卻過濾流程，省去一級冷卻設備。第十九頁，共三十八頁。滅菌開始發(fā)酵前，先進行空罐滅菌，將設備以及各個管道中的雜菌除盡。將制備好的葡萄糖液，采用連續(xù)滅菌，將培養(yǎng)基注入發(fā)酵罐中。第二十頁，共三十八頁。發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基不僅提供菌體生長繁殖所需要的營養(yǎng)和能量，而且是形成谷氨酸的物質(zhì)來源，因此，要求發(fā)酵培養(yǎng)基含有足夠的碳源和氮源，其量比種子培養(yǎng)基中含量要高出很多，發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比，因菌種，設備，工藝條件和原料來源不同而異。通?？梢圆捎靡韵屡浔龋ò俜直龋┻M行發(fā)酵，水解糖

12~14，KCL

0.05,尿素0.5~0.8，MgSO4

0.06,玉米0.6ml,Ph7.0,Na2HPO4

0.17。第二十一頁，共三十八頁。過濾的濾液（葡萄糖液）冷卻到32℃，進入發(fā)酵罐發(fā)酵，用冷卻水調(diào)溫，每隔12小時升溫1～2℃，當發(fā)酵時間接近34h時，溫度升至37℃。加水使糖化液濃度為14%，發(fā)酵時間為34h，發(fā)酵菌種的產(chǎn)酸量與葡萄糖量之比為50％。具體來說有溫度，PH，氧溶量，菌種種齡、種量，泡沫的控制。谷氨酸發(fā)酵參數(shù)與控制第二十二頁，共三十八頁。國內(nèi)常用菌株的最適生長溫度為30-34℃，

產(chǎn)生谷氨酸的最適溫度為34～36℃。0～12h的發(fā)酵前期，主要是長菌階段；發(fā)酵12h后，菌體進入平衡期，增殖速度變得緩慢；溫度提高到34～36℃，谷氨酸的生成量就增加。溫度的控制第二十三頁，共三十八頁。一般發(fā)酵前期pH控制在7.5-8.5左右，發(fā)酵中、后期pH控制在7.0～7.2，調(diào)低pH的目的在于提高與谷氨酸合成有關的酶的活力。尿素被谷氨酸生產(chǎn)菌細胞的脲酶所分解放出氨，因而發(fā)酵液的pH會上升。發(fā)酵過程中，由于菌體不斷利用氨，以及有機酸和谷氨酸等代謝產(chǎn)物進入發(fā)酵液，使N源不足和發(fā)酵液pH下降，需再次流加尿素

。2.pH的控制

第二十四頁，共三十八頁。谷氨酸產(chǎn)生菌是兼性好氧菌，故控制適當?shù)难跞芰渴种匾?。在實際生產(chǎn)中，攪拌轉(zhuǎn)速固定不變，通常用調(diào)節(jié)通風量來改變供氧水平。通風比（

m3

/m3.min

）：每分鐘向1m3的發(fā)酵液中通入0.1cm3無菌空氣，用1:0.1表示。

3.溶解氧的控制

第二十五頁，共三十八頁。微生物的生長大致可分為適應期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期。種齡：一級種子菌齡控制在11～12h，二級種子菌齡為7～8h。4.種齡和種量的控制第二十六頁，共三十八頁。種量：指接入發(fā)酵罐內(nèi)種子的量占發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵培養(yǎng)基量的百分比。接種量的多少對適應期的延續(xù)時間也有很大的影響。接種量一般以1％為好。種量過多，使菌體生長速度過快，菌體嬌嫩，不強壯，提前衰老自溶，后期產(chǎn)酸不高；如果接種量過少，則菌體增長緩慢，會導致發(fā)酵時間延長，容易染菌。第二十七頁，共三十八頁。生產(chǎn)上為了控制泡沫，除了在發(fā)酵罐內(nèi)安裝機械消泡器外，還在發(fā)酵時加入消泡劑。目前谷氨酸發(fā)酵常用的消泡劑有：花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敵和硅酮等。天然油脂類的消泡劑的用量較大，一般為發(fā)酵液的0.1%～0.2%(體積分數(shù))，泡敵的用量為0.02%～0.03%(體積分數(shù))。5.泡沫的控制第二十八頁，共三十八頁。谷氨酸的提取第二十九頁，共三十八頁。

發(fā)酵液進入等電點中和罐，進入罐前使溫度降為22℃。谷氨酸的等電點為pH3.2。加硫酸調(diào)節(jié)pH值，該過程要先以較快的速率加酸，將pH先調(diào)整至5.0，停止加酸與攪拌1.5h，保證晶體增長。然后繼續(xù)緩慢加酸調(diào)整，直至pH降為3.2，溫度冷卻至8℃，使之達到等電點，停止中和及攪拌。谷氨酸沉淀后用離心泵送到離心分離機進行分離，得到谷氨酸的凝稱物。谷氨酸提取工序第三十頁，共三十八頁。然后進入二次中和罐加水加純堿中和成谷氨酸鈉，加水溶解溫度為40～60℃，碳酸鈉調(diào)pH5.6，中和溫度控制在70℃以內(nèi)。得到谷氨酸鈉的溶液再進入精制工序。這一工序中包括流體輸送，傳熱，離心分離等谷氨酸鈉的制備第三十一頁，共三十八頁。谷氨酸制取味精及味精成品加工第三十二頁，共三十八頁。

提取工序后得到的谷氨酸鈉鹽溶液進入活性炭脫色器脫色，分離，再進入離子交換柱除去Ca2+、Fe2+、Mg2+等金屬離子。脫色液進入結晶罐進行濃縮結晶，當波美度達到29.5時加入晶種，蒸發(fā)結晶到80％時放入助晶槽。谷氨酸鈉精制工序第三十三頁，共三十八頁。結晶槽內(nèi)真空度為0.075～0.085Mpa，溫度為70℃，最終濃縮液濃度波美度為33～36，結晶時間10～14h。晶體經(jīng)過板框過濾機分離，得到濕晶體。這一工序中包括流體輸送，非均相物系得分離，蒸發(fā)等。谷氨酸鈉精制工序第三十四頁，共三十八頁。

濕晶體經(jīng)過流化床干燥器干燥，細小粉塵經(jīng)旋風分離回收。得到的大小不一的晶體進行篩分分級，小顆?？俗鰹榫ХN添加，大顆粒進行分裝，得成品。這一工序中包括流體輸送，板框過濾，旋風分離等。干燥工序

第三十五頁，共三十八頁。第三十六頁，共三十八頁。第三組：蔡靜（組長）郝帥姜絲雨王修孟侯靜凡曹笑楠祝華建杜習倩閆可韓雪第三十七頁，共三十八頁。內(nèi)容總結味精的發(fā)酵工藝。（1）