年产30000吨味精厂发酵罐的设计与选型.doc

摘 要

味精是烹饪中常用的一种鲜味调味品，主要以发酵法生产。本论文以年产30000吨为规模，针对味精发酵生产过程中最主要的设备发酵罐进行了模拟设计和选型。本论文设计分发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算和发酵罐的设计与选型两个部分，包括发酵罐型的选择和发酵罐罐体的尺寸、各部结构、搅拌功率、壁厚和容积等计算，并绘制了发酵罐结构图和发酵设备图。


关键词：味精 发酵罐 设计 选型



目 录

摘 要 I
ABSTRACT II
1 前言 1
2 论文设计理念与方案 3
3 论文设计主体 4
3.1 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算 4
3.1.1 发酵罐体加热用蒸汽量 4
3.1.2 填充发酵罐空间所需蒸汽量 4
3.1.3 灭菌过程的热损失 5
3.1.4 罐壁附着洗涤水升温所需蒸汽量 5
3.2 发酵罐的设计与选型 5
3.2.1 发酵罐的选型 5
3.2.2 生产能力、数量和容积的确定 5
3.2.3 主要尺寸的计算 6
3.2.4 冷却面积的确定 7
3.2.5 搅拌器设计 8
3.2.6 搅拌轴功率的确定 9
3.2.7 设备结构的工艺设计 10
3.2.8 竖直蛇管冷却装置设计 10
3.2.9 设备材料的选择 14
3.2.10 发酵罐壁厚的计算 14
3.2.11 接管设计 15
4 设计结果与讨论 17
参考文献 21



前言

味精，又名为谷氨酸钠，是烹饪中常用的一种鲜味调味品。烹调时在菜里或汤里略加少许味精，立刻可使菜肴的味道更佳鲜香浓郁、味美可口。2004年全球的味精市场约为1700000t，其年增长率预计为4%，2010年已达到2100000t[1]。由于我国味精产量增加，各项技术指标提高幅度大，产品成本降低，在国际市场上具有较强竞争力，2005年出口味精达100000t[2]。
1909年味精作为商品问世以来已有101年历史[3]。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产[4]。实际上发酵法在微生物发酵阶段，主要是获得谷氨酸，制造味精是后续加工完成的。
谷氨酸学名是α-氨基戊二酸，结构式为HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH[5]。谷氨酸在水中溶解度小，但其钠盐溶解度较大[6]。谷氨酸分子中有两个羧基，一个氨基，具有酸味，中和成一钠盐后，酸味消失而鲜味增加[6]。
当前，我国的味精生产发酵法占统治地位，而发酵生产的发酵罐仍是机械搅拌通风发酵罐，即大家常说的通用罐。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵和代谢所需要的氧气。它主要由罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却管、消泡器、人孔、视镜等组成[7]。


参考文献
[1]郑芸岭：《世界味精市场及安全性综述》[J]，《发酵科技通讯》2006年第2期，第51页。
[2]于信令：《味精工业手册》[M]，中国轻工业出版社2009年，第4、542、543、547、550、621、637、702页。
[3]高扬：《味精溯源》[J]，《上海调味品》2004年第6期，第34页。
[4]王旭、禹邦超：《味精发酵生产工艺及其主要设备》[N]，《高等函授学报》1994年第4期，第45页。
[5]徐寿昌：《有机化学》[M]，高等教育出版社1999年，第450页。
[6]李凤林、黄聪亮、余蕾：《食品添加剂》[M]，化学工业出版社2009年，第152页。
[7]郑裕国：《生物工程设备》[M]，化学工业出版社2007年，第58、61、62、131页。
[8]吴思方：《生物工程工厂设计概论》[M]，中国轻工业出版社2008年，第70、111、112、113、114、115、271、272、281页。
[9]何铭新、钱可强：《机械制图》[M]，高等教育出版社2003年，第1-410页。
[9]许赣荣：《发酵生物技术专业英语》[M]，中国轻工业出版社2007年，第1-159页。
[10]冯宋明：《英汉生物化学词典》[M]，科学出版社1983年，第1-998页。