味精的生產(chǎn)一般分為制糖、谷氨酸發(fā)酵、中和提取及精制等4個(gè)主要工序。1.1液化和糖化因?yàn)榇竺诐q價(jià)，目前大多數(shù)味精廠都使用淀粉作為原材料。淀粉先要經(jīng)過液化階段。然后在與b一淀粉酶作用進(jìn)入糖化階段。首先利用一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，應(yīng)為淀粉中蛋白質(zhì)的含量低于原來的大米，所以經(jīng)過液化的混合液可直接加入糖化酶進(jìn)入糖化階段，而不用像以大米為原材料那樣液化后需經(jīng)過板筐壓濾機(jī)濾去大量蛋白質(zhì)沉淀。液化過程中除了加淀粉酶還要加氯化鈣，整個(gè)液化時(shí)間約30min。一定溫度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐內(nèi)進(jìn)一步水解為葡萄糖。淀粉漿液化后，通過冷卻器降溫至60°C進(jìn)入糖化罐，加入糖化酶進(jìn)行糖化。糖化溫度控制在60°C左右，ph值4.5，糖化時(shí)間18-32h。糖化結(jié)束后，將糖化罐加熱至8085C，滅酶30min。過濾得葡萄糖液，經(jīng)過壓濾機(jī)后進(jìn)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(jìn)入發(fā)酵罐。1.2谷氨酸發(fā)酵發(fā)酵谷氨酸蒸煮過程消毒后的谷氨酸培養(yǎng)液在流量監(jiān)控下步入谷氨酸發(fā)酵罐，經(jīng)過罐內(nèi)加熱蛇管將溫度加熱至32C，植入菌種，氯化鉀、硫酸錳、消泡劑及維生素等，通入消毒空氣，經(jīng)一段時(shí)間適應(yīng)環(huán)境后，蒸煮過程即為已經(jīng)開始緩慢展開。谷氨酸蒸煮就是一個(gè)繁雜的微生物生長過程，谷氨酸菌攝入原料的營養(yǎng)，并通過體內(nèi)特定的酶展開繁雜的生化反應(yīng)。培養(yǎng)液中的反應(yīng)物借由細(xì)胞壁和細(xì)胞膜步入細(xì)胞體內(nèi)，將反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼岙a(chǎn)物。整個(gè)蒸煮過程通常必須經(jīng)歷3個(gè)時(shí)期，即為適應(yīng)期、對(duì)數(shù)增長期和衰敗期。每個(gè)時(shí)期對(duì)培養(yǎng)液濃度、溫度、ph值及供風(fēng)量都存有相同的建議。因此，在蒸煮過程中，必須為菌體的生長新陳代謝提供更多適合的生長環(huán)境。經(jīng)過大約34小時(shí)的培育，當(dāng)產(chǎn)酸、殘?zhí)恰⒐饷芏鹊戎笜?biāo)均達(dá)至一定建議時(shí)即可擺罐。1.3谷氨酸抽取與谷氨酸鈉生產(chǎn)工藝該過程在提取罐中進(jìn)行。利用氨基酸兩性的性質(zhì)，谷氨酸的等電點(diǎn)在為ph3.0處，谷氨酸在此酸堿度時(shí)溶解度最低，可經(jīng)長時(shí)間的沉淀得到谷氨酸。粗得的官司谷氨酸經(jīng)過于燥后分裝成袋保存。1.4谷氨酸鈉的精制谷氨酸鈉溶液經(jīng)過活性碳脫色及色譜法柱除去ca、mg、fe離子，即可獲得高純度的谷氨酸鈉溶液。將清澈的谷氨酸鈉溶液引入結(jié)晶罐，展開預(yù)熱冷卻，當(dāng)波美度達(dá)至295時(shí)放進(jìn)晶種，步入育晶階段，根據(jù)結(jié)晶罐內(nèi)溶液的飽和度和結(jié)晶情況實(shí)時(shí)控制谷氨酸鈉溶液輸入量及入水量。經(jīng)過十幾小時(shí)的冷卻結(jié)晶，當(dāng)結(jié)晶形體達(dá)至一定建議、物料累積至80%高度時(shí)，將料液放入助晶槽，結(jié)晶孵出后分離出味精，送來回去潮濕和搗選。2工藝比較2.1液化和糖化與大米較之，淀粉中的蛋白質(zhì)含量較低，所以在液化順利完成后混合液不必經(jīng)過板筐壓濾機(jī)而輕易步入糖化階段。糖化單元中，糖化罐就是由原來分批罐經(jīng)裝配后串聯(lián)而變成的，并使混合液經(jīng)過串聯(lián)罐的時(shí)間恰好為48小時(shí)。例如用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)液化糖化過程展開掌控則主要掌控電路存有調(diào)漿罐溫度及ph值掌控、一次噴氣溫度控制、糖化溫度控制。調(diào)漿罐定容可以使用流量或液位測(cè)量方式；調(diào)漿罐溫度用步入盤管的蒸汽量掌控在30~c；phAuthenticator純堿溶液掌控在6.4。這些系統(tǒng)均使用單電路pid掌控，只要控制器參數(shù)調(diào)整適合，都能夠滿足用戶掌控建議。淀粉漿在一次噴氣液化過程中要設(shè)置噴氣液化器出口溫度控制系統(tǒng)，嚴(yán)格控制蒸汽噴射器出口物料的液化溫度，將其最小動(dòng)態(tài)偏差管制在工藝容許的范圍內(nèi)（通常為設(shè)定值±o.2°C）。制糖過程的另一個(gè)關(guān)鍵控制系統(tǒng)就是糖化罐的溫度控制，必須在整個(gè)糖化時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的溫度，以利液化淀粉轉(zhuǎn)換成葡萄糖。作者指出，因?yàn)橐夯疤腔瘜僭咸幹秒A段，所以衛(wèi)生及自動(dòng)化建議可以相對(duì)高一些。在加之近幾年味精產(chǎn)業(yè)低迷，規(guī)模大的廠家可以減少對(duì)原料預(yù)處理階段自動(dòng)化的建議。2.2菌種及無菌空氣的處置眾所周知，在生物化工中菌種的優(yōu)良直接影響到發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)量。廠家存有專門的菌種培育和中草藥設(shè)備，在微生物學(xué)上利用自然育種去避免菌種發(fā)育。在生產(chǎn)之前，技術(shù)人員經(jīng)過挑選出將蒸煮菌種從中草藥菌種中抽出，經(jīng)過揮瓶培育后投人種子罐展開不斷擴(kuò)大生產(chǎn)，最后在將菌種重新加入至發(fā)酵罐蒸煮。空氣提純罐利用多層填充料對(duì)罐內(nèi)充填，除去空氣中存有的各種微生物，包含細(xì)菌和噬菌體。空氣提純罐也就是蒸煮前過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，谷氨酸菌的生長必須在有氧的環(huán)境下展開，根據(jù)相同的生長時(shí)期發(fā)生改變通風(fēng)量，其中在對(duì)數(shù)增長期，由于菌體存活于發(fā)酵液中，發(fā)酵液中的溶解氧（d0值）對(duì)菌體極為重要。如果提純罐失靈，而并使步入發(fā)酵罐的空氣中存有雜菌及有毒噬菌體，這樣可以引致蒸煮過程被污染，從而影響蒸煮過程。所以搞好提純罐的定期檢修工作就是非常關(guān)鍵的。此兩個(gè)工序前者因工作強(qiáng)度大而不須要機(jī)器自動(dòng)化的干預(yù)，而后者因設(shè)備直觀也不須要自動(dòng)化。兩者的共同點(diǎn)都就是必須避免微生物污染。2.3谷氨酸蒸煮過程的掌控谷氨酸發(fā)酵是一個(gè)較為復(fù)雜的生化過程，要使菌體生長迅速、代謝正常、多出產(chǎn)物，必須為其提供良好的生長環(huán)境。一般主要控制參數(shù)有通風(fēng)量或溶解氧、發(fā)酵液ph值、發(fā)酵溫度、罐壓等。因?yàn)榘l(fā)酵過程中菌體生長及次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成都非常復(fù)雜，再加上發(fā)酵的規(guī)模較大，對(duì)各種影響因素靈敏，所以發(fā)酵過程比較適合運(yùn)用自動(dòng)化對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)的控制。在生產(chǎn)過程中，溶解氧fi百風(fēng)量）的控制通過空氣分配器的小孔將空氣打人發(fā)酵罐底部，鼓泡而上時(shí)，再經(jīng)過充份的烘烤，對(duì)0向液相蔓延起著關(guān)鍵的促進(jìn)作用。因此，生物供氧無法直觀逗留在按蒸煮階段調(diào)整通風(fēng)量的設(shè)定值上，可以使用溶解氧在線分析器、排氣co:和0濃度分析器共同組成了多變量的一流控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)酵液中實(shí)際氧含量及菌體生長新陳代謝情況調(diào)節(jié)通風(fēng)量控制系統(tǒng)的設(shè)定值和烘烤電機(jī)輸出功率，對(duì)提升溶解氧的濃度起著了較好的促進(jìn)作用。ph值掌控的掌控使用了具備多種約束的非線性pid掌控方法，以贏得優(yōu)良的掌控效果。溫度控制根據(jù)蒸煮展開的時(shí)間和工藝建議設(shè)計(jì)一個(gè)最優(yōu)蒸煮溫度預(yù)設(shè)函數(shù)。然后通過計(jì)算機(jī)根據(jù)此函數(shù)自動(dòng)控制溫度變化。罐壓掌控通常掌控在o.o5?o.lmpa,以避免外界的污穢空氣步入導(dǎo)致染菌，罐壓過高將增大阻力與能耗。罐壓可以采用單回路pid控制。此外，自動(dòng)補(bǔ)料及消沫控制程序通過監(jiān)測(cè)過程糖液濃度降低計(jì)算初適時(shí)補(bǔ)糖的時(shí)機(jī)。通常采用在一定的時(shí)間內(nèi)，將一定量的糖液均勻流加到罐內(nèi)的批量控制方法。消沫可以采用帶緩沖區(qū)的位式控制。2.4提取過程抽取過程