摘要谷氨酸是利用微生物发酵生产的一个具有代表性的产品,生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、脱色、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。通过对谷氨酸车间的实习参观,可以加强对自己对所学知识的综合利能力。通过本毕业实习训练,可以提高自己理论联系实际的能力和工程设计方面的能力。味精又称谷氨酸一钠,其基本成分为L-谷氨酸,具有强烈的肉类鲜味。将其添加在食品中可使食品风味增强,鲜味增加,故被广泛使用。味精在胃酸作用下生成的谷氨酸,被人体吸收后,参与人体内许多代谢反应,并与其他氨基酸一起共同构成人体的组织蛋白。谷氨酸能用来预防和治疗肝昏迷,还能促进中枢神经系统的正常活动,对治疗脑震荡和脑神经损伤有一定功效[1]。我国的味精生产始于1923年,上海天厨味精厂最先用水解法生产。1932年沈阳开始用脱脂豆粉水解生产味精。我国从1958年开始谷氨酸生产筛选及其发酵机理的基础性研究,1964年首先在上海进行工业化试生产。目前国内味精生产已全部用发酵法。所以,今后菌种,工艺技术和生产规模方面还需加大改革力度,使生产水平再上一个新台阶!目前,企业生产味精都是以发酵法生产,但每生产1吨味精要排放20~25吨母液,其属于高浓度有机酸性废水,需对母液进行回收,发展高效提取工艺,提高谷氨酸提取率和降低工艺用水,减少废水排放量,实现味精的清洁生产,在发展工业经济的同时走上可持续发展的文明道路,这样,我国的味精工业不但真正收到经济效益和环境效益的共同丰收,而且也会减轻政府对行业的管理负担,形成多种因素和谐统一,走上良性运行可持续发展的健康道路。内蒙古工业大学本科毕业实习报告目录第一章生产概况及产品概述.............................................11.1公司简介.......................................................11.2产品概述.......................................................2第二章主要原材料和产品的物化性质及产品的用途..........................32.1理化性质.......................................................32.1.1物理性质.................................................32.1.2化学性质..................................................52.2应用...........................................................52.2.1下游产品开发.............................................52.2.2食品业...................................................62.2.3日用化妆品等.............................................62.2.4医药行业.................................................72.3谷氨酸的生物合成途径...........................................82.3.1谷氨酸合成方式...........................................82.2.2谷氨酸合成途径...........................................8第三章工艺流程........................................................93.1糖化工段.......................................................103.1.1发酵原料................................................103.1.2淀粉水解................................................103.1.3糖化方法................................................103.2配料及连续灭菌.................................................113.2.1玉米淀粉制备............................................113.2.1.1玉米子粒的特征与淀粉生产工艺的关系................113.2.1.2玉米淀粉提取工艺流程..............................113.2.2配料流程................................................123.3发酵工段.......................................................133.3.1发酵培养基..............................................133.3.2培养基灭菌..............................................143.3.3发酵控制................................................153.4提取工段.......................................................163.4.1原理....................................................163.4.2工艺流程................................................163.5结晶工段.......................................................17第四章总结与体会.....................................................19致谢..................................................................20参考文献..............................................................21内蒙古工业大学本科毕业实习报告1第一章生产概况及产品概述1.1公司简介内蒙古阜丰生物科技有限公司是世界第一大谷氨酸生产商——中国阜丰集团的核心企业。成立于2006年3月,坐落于呼和浩特经济技术开发区金川南区,是呼和浩特市重点招商引资项目。阜丰集团有限公司是一家在香港主板上市的国际化生物制品公司。主要致力于生物发酵产品的生产、经营和研发,是全球第三大黄原胶生产商。公司目前下辖谷氨酸、味精、淀粉、葡萄糖、复混肥、热电、黄原胶、新型建材厂等多个分厂。主要产品及年产量为谷氨酸20万吨,味精10万吨,淀粉80万吨,结晶葡萄糖15万吨,复混肥30万吨,黄原胶2万吨。主导产品谷氨酸、味精、黄原胶销往全国二十多个省市,并出口到世界四十多个国家和地区。公司先后被授予“呼和浩特市农牧业产业化重点龙头企业”和“呼和浩特市经济发展突出贡献奖”,被国家科技部认定为国家级高新技术企业,“蒸压加汽混凝土砌块”被自治区经委认定为资源综合利用产品。生产厂家设置了糖化车间、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。内蒙古工业大学本科毕业实习报告21.2产品概述学名:L-谷氨酸单钠盐-水化合物商品名:味精、味素、谷氨酸钠,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠英文名:MonosodiumL-Glutamate,简写MSG结构式:HOOC-CH2-CH2-CH-COONa·H2O︱NH2分子式:NaC5H8O4N·H2O,分子量:187.13谷氨酸是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基,化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的,为无色晶体,有鲜味,微溶于水,而溶于盐酸溶液,等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中,动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷,还用于改善儿童智力发育。食品工业上,味精是常用的仪器增鲜剂,其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋(谷蛋白)水解法进行,现改用微生物发酵法来进行大规模生产。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-谷氨酸是蛋白质的主要构成成分,谷氨酸盐在自然界普遍存在的。多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐,它即是蛋白质或肽的结构氨基酸之一,又是游离氨基酸,L型氨基酸美味较浓。内蒙古工业大学本科毕业实习报告3L-谷氨酸又名“麸酸”或写作“夫酸”,发酵制造L-谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵,采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离的方法而制得。第二章主要原材料和产品的物化性质及产品的用途2.1理化性质2.1.1物理性质(一)谷氨酸的立体异构体(1)谷氨酸分为L型、D型、DL型三种。(2)谷氨酸具有一般氨基酸的性质,其分子具有不对称的碳原子,所以有旋光性。它的氨基在不对称碳原子右方的称为D型(或右型),在不对称碳原子左方的称为L型(或左型),在化学命名中以前左旋用“l”表示,右旋用“d”表示,消旋体用“dl”表示。现在化学才统一用D型、L型和DL型表示光学异构体,而左旋和右旋则用(-)与(+)表示。所以L型谷氨酸旧的命名为1-谷氨酸,因为它的水溶液中是右旋,故沃尔—罗登宝命名法叫做L-(+)-谷氨酸,现在统称L-谷氨酸,又名d-α-氨基戊二酸。同样D型谷氨酸旧的命名为1-谷氨酸,因为它的水溶液为左旋,故称为D-(-)-谷氨酸,又名1-谷氨酸,又名1-α-氨基戊二酸。而DL型谷氨酸即消旋异构体。(3)在动植物和微生物等生物机体中天然存在的,都是L型谷氨酸,L-谷氨酸是味精的前体。(二)谷氨酸结晶的特征(1)谷氨酸结晶体是有规则晶形的化学均一体其晶形结构是以原子、分子或离子在晶格结合点上呈对称排列。谷氨酸在不同的结晶条件下,其晶格形状、大小、颜色是不同,通常分为α型结晶和β型结晶。α型的密度为1.535g/cm3,β型的密度为1.570g/cm3.(2)α型和β型结晶的外观和X射线衍射图形均不同。表1-1谷氨酸两种结晶型比较结晶型α型β型内蒙古工业大学本科毕业实习报告4光学显微镜下的晶体形态多面棱柱形的六面晶体,呈颗粒分散,横断面为三或四边形、边长与厚度相近针状或薄片状凝聚结集,其长和宽比厚度大得多晶体特点晶体光泽,颗粒大,纯度高,相对密度大,沉降快,不易破碎薄片状,性脆易碎,相对密度小,浮于液面和母液中,含水量大,纯度低晶体分离离心分离不碎,抽滤不阻塞,易洗涤,纯度高离心分离困难,易碎,抽滤易阻塞,洗涤困难,纯度低母液中晶形的显微镜观察颗粒状态小晶体分散的针状结晶(三)谷氨酸的溶解度(1)谷氨酸在水中的溶解度表1-2温度/℃溶解度/(g/100g)温度/℃溶解度/(g/100g)00.341451.81650.411502.186100.495552.632150.596603.160200.717653.816250.864704.594301.040755.532351.250806.660401.50810014.00(