柠檬酸生产发酵工段工艺设计Word文件下载.docx
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生命科学学院专业年级:
生物工程2012级
指导教师:
张洁婧职称:
讲师
2015年11月14日
1000吨/年马铃薯制柠檬酸发酵工段设计
摘要
国内生产柠檬酸主要原料为薯干类,以甘薯干粉用得最多,而本设计采用马铃薯薯干原料发酵,马铃薯干含水10%左右、含淀粉量60%——80%、蛋白质6%左右,此外,原料中的蛋白质可为菌体生长提供氮源,钙、铁、钾、镁等为菌体提供无机盐。
生产中将薯干磨粉、调浆,再加入少量α-淀粉酶液化、灭菌、冷却后便可以接种发酵。
本设计的发酵方式为液体深层发酵。
此种方式的优点是易于操作,风险小。
本设计着重于发酵工段的设计,根据工艺计算、物料衡算来确定发酵车间种子罐、发酵罐以及管道的选型及设计。
关键词:
柠檬酸马铃薯发酵工艺工艺设计
Annual
output
of
1000tons
fermentation
processofcitricacidproducedbypotato
ABSTRACT
Theprincipalrawmaterialofproducecitricacidispotatointeriorly.Thedesignofrawmaterialsuseddriedpotatofermentation.
Potatomoisturecontentofabout10percent,60percentto80percentofstarch,proteinabout6percent.Meanwhile,proteinofrawmaterialscanbeusedassourceofnitrogenforcellgrowth.Calcium,iron,potassium,magnesiumcanbeusedasinorganicsalt.
Inproduction,putthepotatoesintopowder,thenwater-paste,addingasmallamountofdirectα-amylaseliquefaction,sterilization,cooling,fermentationcanbevaccinated.
Thedesignoffermentationmodeisliquidsdeepfermentation,theadvantageiseasytooperate,therisksmall.
Thedesignfocusontheprocessoffermentation,onthebasisofprocesscalculationandmaterialbalancetoascertainthedesignandmodelselectionofseedingtank,fermentorandpipeline.
Keywords:
citricacidpotatofermentationprocessprocessdesign
目录
摘要.......................................................Ⅰ
ABSTRACT........................................................Ⅱ
1.引言.........................................................1
1.1柠檬酸的结构与性质.............................................1
1.1.1柠檬酸的物理性质.............................................1
1.1.2柠檬酸的化学性质.............................................1
1.2柠檬酸的主要用途...............................................1
1.3柠檬酸的来源...................................................1
2.柠檬酸的生产工艺.................................................1
柠檬酸生产方法...................................................1
化学合成法.....................................................1
生物发酵法.....................................................2
水果提取法.....................................................2
2.1柠檬酸生产总工艺...............................................2
2.1.2工艺流程框图.................................................2
2.2柠檬酸发酵工艺.................................................2
表面发酵.....................................................2
固体发酵.....................................................3
液体深层发酵.................................................3
分批发酵...................................................3
连续发酵...................................................3
补料分批发酵...............................................3
2.2.1菌种的扩大培养...............................................3
2.2.2培养基的成分及灭菌...........................................3
培养基组成成分...................................................3
培养基灭菌........................................................3
2.2.3发酵条件的控制................................................3
2.3柠檬酸发酵工艺流程图.........................................3
3.工艺计算.........................................................4
3.1工艺技术指标及基础数据.........................................4
3.2原料消耗计算..................................................4
3.4液化醪量计算..................................................5
3.5发酵醪计算....................................................6
3.6水量的计算....................................................6
3.7总物料衡算表..................................................7
3.8生产物料流程图...............................................8
4.设备计算与选型.................................................8
调浆罐.........................................................8
发酵罐...........................................................8
种子罐...........................................................8
储罐.............................................................8
泵..............................................................9
4.1主要设备一览列表..............................................10
5.结论............................................................10
参考文献..........................................................10
附表一............................................................12
附表二............................................................13
致谢..............................................................14
1.引言
1.1柠檬酸的结构与性质
柠檬酸(2-羟基-丙烷三羧酸),结构式:
OH
┃
HOOC-CH2-C-CH2-COOH(C6H8O7)
COOH
柠檬酸主要存在于柠檬、柑橘中,是一种重要的有机酸,又名枸橼酸,无色晶体,易溶于水,无臭,具有很强的酸味。
根据含水量的不同,可分为无水柠檬酸和一水柠檬酸。
1.1.1柠檬酸的物理性质
柠檬酸在室温下为白色结晶性粉末或者无色半透明晶体或白色颗粒,无臭、味极酸。
它在热水中结晶时,生成无水合物;
在冷水中结晶生成一水合物。
78℃时一水合物会分解成为无水合物,15℃时可在无水乙醇中溶解。
1.1.2柠檬酸的化学性质
柠檬酸在275摄氏度时会分解产生二氧化碳和水,是一种较强的有机酸,有三个氢离子可以电离,其电离常数为:
pk1=3.13、pk2=4.76、pk3=6.40
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- 关 键 词:
- 柠檬酸 生产 发酵 工段 工艺 设计
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