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目 录1

第一章总论1

第一节味精工业的发展历程1

一、中国味精工业的发展史1

二、我国味精工艺和装备技术的进展2

三、中国味精生产量的增长5

四、台湾省的味精工业5

五、世界味精工业的发展历程7

六、世界生产味精的国家及其产量8

七、中国味精工业现状与发展对策9

第二节味精的名称和性质13

一、味精的中外文名称13

二、味精的物理性质14

三、味精的化学性质17

四、味精的鲜味和化学结构19

一、谷氨酸盐在自然界的广泛分布20

第三节味精与人体健康20

二、人体内存在的谷氨酸盐21

三、味精的生理生化功能——谷氨酸在21

生物体内的代谢21

四、味精的安全性23

第四节呈味核苷酸与强力味精25

一、基本味和最低呈味浓度25

二、呈味核苷酸27

“鲜味相乘效果”29

三、谷氨酸钠与呈味核苷酸的协调功能——29

四、强力味精——核酸调味料30

五、天然调味料35

第五节味精的各种制法36

一、水解提取法37

二、合成法38

三、发酵法41

四、味精各种制法的比较41

一、在食品方面的应用42

第六节味精的应用42

三、在工业方面的应用44

二、在医药方面的应用44

四、在农业方面的应用45

第二章淀粉糖化工艺47

第一节淀粉、大米的组成及其特性47

一、淀粉的性质47

二、淀粉的组成和化学结构49

三、淀粉的碘反应50

四、粗淀粉的精制51

五、米的构造和选择52

第二节淀粉糖化方法的比较53

一、酸解法53

二、酶酸法54

三、酶解法54

四、各种糖化方法的比较54

一、淀粉酸水解机理56

第三节淀粉酸解法制糖工艺56

二、淀粉酸解法工艺流程60

三、调浆与水解工艺62

四、决定淀粉水解速度和糖液质量的主要因素63

五、中和、脱色、压滤工艺67

第五节酶酸法制糖工艺69

一、α－淀粉酶的作用和特性69

二、淀粉液化方法71

三、以大米为原料的酶酸法制糖工艺72

第六节酶解法制糖工艺73

一、双酶法制糖工艺流程73

二、糖化酶的作用75

三、以淀粉为原料双酶法制糖工艺75

第七节糖化液的质量要求76

一、糖化液质量的控制要点76

二、糖化液的质量要求76

一、连续糖化法77

第八节糖化工艺的新技术77

二、糖化液的精制方法78

三、酸法糖化剂的选用79

四、固定化酶在糖化工艺上的应用80

第三章发酵工艺81

第一节谷氨酸生产菌的特征、形态、保藏菌种及机构81

一、谷氨酸生产菌的主要特征81

二、国内谷氨酸生产菌的形态与生理特征82

三、谷氨酸生产菌的比较90

四、谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化93

五、保藏菌种及机构95

第二节谷氨酸生产菌的选育、分纯、保藏及扩大培养101

一、谷氨酸生产菌的分离、纯化与复壮101

二、谷氨酸生产菌的诱变育种及其实例106

三、谷氨酸生产菌的代谢控制育种114

四、谷氨酸生产菌的保藏方法120

五、菌种的扩大培养和种子的质量要求124

第三节应用生物工程新技术选育谷氨酸生产菌128

一、应用原生质体融合新技术选育谷氨酸生产菌128

二、应用转化法选育谷氨酸生产菌132

三、应用转导法选育谷氨酸生产菌134

四、应用重组DNA技术选育谷氨酸生产菌135

五、应用固定化细胞技术发酵生产谷氨酸136

第四节灭菌与空气净化138

一、灭菌的意义和方法138

二、培养基灭菌原理及其影响因素141

三、灭菌的实际操作149

四、空气的净化方法157

五、空气的过滤除菌效率159

六、生物洁净度172

七、空气净化工艺流程及设备172

八、提高空气除菌净化能力的措施179

第五节淀粉糖原料发酵工艺180

一、发酵培养基的组成181

二、发酵条件的控制187

三、谷氨酸发酵新技术195

四、谷氨酸发酵过程分析206

五、发酵异常情况及其处理212

第六节糖蜜原料发酵工艺216

一、甜菜糖蜜添加吐温发酵工艺217

二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖发酵工艺226

第七节噬菌体和杂菌的防治231

一、噬菌体的污染与防治231

二、杂菌污染的防治253

第八节谷氨酸发酵机制260

一、谷氨酸的生物合成途径260

二、谷氨酸生物合成的调节机制264

三、在谷氨酸发酵过程中控制细胞膜的渗透性271

第四章谷氨酸的提取281

第一节概述281

第二节 谷氨酸的性质282

一、谷氨酸的主要物理性质282

二、谷氨酸的主要化学性质287

三、谷氨酸主要理化常数与热力学参数290

第三节谷氨酸发酵液的特征和主要成分291

一、发酵液的特征291

二、发酵液的主要成分292

第四节等电点法提取谷氨酸293

一、等电点法提取谷氨酸的基础理论293

二、影响谷氨酸结晶因素的综合分析296

三、等电点设备304

四、等电点法提取谷氨酸的工艺路线306

第五节离子交换法提取谷氨酸314

一、各种树脂对氨基酸的交换性能314

二、离子交换树脂的结构314

三、离子交换树脂的性能316

四、离子交换机制319

五、离子交换设备323

六、离子交换法提取谷氨酸的工艺路线324

七、离子交换法的工艺条件和技术要点327

第六节锌盐法提取谷氨酸331

一、锌盐法提取谷氨酸的基本原理332

二、主要生产设备334

三、一步锌盐法提取工艺334

四、等电点—锌盐提取工艺336

五、影响锌盐法提取谷氨酸的主要因素337

第七节盐酸盐法提取谷氨酸339

一、盐酸盐法提取谷氨酸的基本理论339

二、盐酸盐法工艺流程和主要技术条件342

三、酸水解—等电点法342

四、酸水解法的应用343

第八节钙盐法提取谷氨酸344

一、谷氨酸钙盐一步法344

二、由谷氨酸钙盐直接转化为谷氨酸钠345

第九节 电渗析法提取谷氨酸346

一、电渗析的设备装置346

二、分离提取发酵液中的谷氨酸348

三、电渗析法提取等电母液中的谷氨酸349

第十节发酵液菌体的去除351

一、机械分离法352

二、凝聚和絮凝除菌体355

三、加热沉淀除菌体357

第十一节谷氨酸提取工艺研究的新成果357

一、离子交换法从母液中提取谷氨酸新工艺357

二、膜技术的应用与超滤法除菌体359

第二节谷氨酸中和363

一、中和原理363

第一节生产工艺流程363

第五章谷氨酸制造味精363

二、谷氨酸及中和剂质量要求366

三、中和工艺技术条件367

四、谷氨酸中和的主要设备371

第三节中和液的除铁脱色372

一、中和液中的铁及色素来源372

二、中和液的除铁方法对比372

三、脱色原理和工艺条件综述373

四、中和液脱色除铁生产工艺376

五、结晶母液的脱色除铁工艺380

六、脱色生产的主要设备382

第四节味精结晶的基本理论383

一、谷氨酸一钠饱和溶液和过饱和溶液383

二、晶核的形成及味精结晶起晶方法387

三、过饱和溶解度曲线在结晶过程中的应用390

四、味精的结晶生长速度及其影响因素390

五、结晶面积和结晶时间395

六、晶体粒度的分布398

第五节味精结晶工艺技术399

一、味精结晶工艺流程399

二、味精结晶操作399

三、味精结晶操作注意事项403

四、味精结晶的主要设备405

二、分离工艺407

一、分离干燥筛选的生产工艺流程407

第六节味精的分离、干燥和筛选407

三、干燥工艺409

四、筛选工艺411

第七节结晶末次母液的处理方法412

一、直接等电点法413

二、酸水解法413

三、碱水解法414

第八节生产异常情况分析及处理方法415

四、再结晶方法415

第九节含盐味精418

一、含盐味精及精盐质量要求418

二、生产方法418

第十节强力（特鲜）味精生产419

一、呈味核苷酸钠419

二、强力味精的呈味能力425

三、强力味精的生产方法429

二、包装材料及其标志431

第十一节包装与贮存431

一、散味精的质量标准431

三、包装操作433

四、运输贮存435

第六章环境保护与安全生产437

第一节环境保护的基本概念437

一、环境与人类437

二、环境保护的含义437

三、环境污染的定义438

四、轻工食品工业环境保护方针438

五、环境统计中的主要名称解释439

六、有关的环保法规441

第二节 防治环境污染是味精工厂所面临的突出问题443

第三节废水污染强度的表示方法444

第四节有关的“三废”排放标准446

第五节味精工厂的“三废”现状450

第六节味精废水治理的技术途径451

第七节谷氨酸废液生产饲料酵母453

第八节谷氨酸废液制造有机肥料459

第九节废水厌氧处理制造甲烷气461

第十节国外味精厂的废水处理技术464

第十一节味精生产的安全技术467

一、有关安全方面的几个概念467

二、味精工厂曾经发生过的安全事故468

三、受压容器的安全技术468

四、液氨贮运的安全技术470

五、易燃、易爆和有毒物料的安全技术473

六、酸碱操作的安全技术477

七、设备与管道的标志颜色477

八、有关岗位和设备的安全操作479

九、有关安全的法规480

第七章质量标准与检验方法482

第一节产品质量标准482

一、谷氨酸钠（99％味精）标准482

二、味精系列标准483

三、国外味精（谷氨酸钠）标准485

四、 国外L－谷氨酸标准486

五、食品添加剂5′－鸟苷酸二钠国家标准488

六、食品添加剂呈味核苷酸二钠国家标准490

七、综合利用产品——饲料酵母标准491

第二节淀粉与糖类标准492

一、工业玉米淀粉492

二、食用玉米淀粉493

三、工业木薯淀粉494

四、食用马铃薯淀粉495

五、工业马铃薯淀粉496

六、工业甘薯淀粉497

七、食用小麦淀粉497

八、魔芋淀粉499

九、大米499

十一、口服葡萄糖503

十、葡萄糖母液503

十二、白砂糖504

十三、赤砂糖505

十四、甘蔗糖蜜506

十五、甜菜糖蜜508

第三节化工与辅助材料标准510

一、工业用合成盐酸510

二、工业硫酸510

三、磷酸511

四、工业用氢氧化钠512

五、纯碱513

六、磷酸二氢钾513

七、氯化钾514

八、玉米浆515

九、尿素516

十、液体无水氨516

十一、食用盐517

十二、硫酸镁518

十四、硫酸锌519

十三、工业硫化钠519

十五、磷酸氢二钠520

十六、磷酸二氢钠520

十七、氢氧化钾521

十八、食品添加剂α－淀粉酶制剂521

十九、食品添加剂糖化酶制剂522

二十、工业用α－淀粉酶制剂522

二十一、工业用糖化酶制剂524

二十二、001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂525

二十三、201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂526

二十四、乳化硅油527

二十五、聚醚消泡剂528

二十六、木质味精精制用颗粒活性炭528

二十七、糖液脱色用活性炭529

二十八、粉状活性炭529

三十、硅藻土 日本食品添加物公定书（1986年版）530

二十九、ZH-102柱状活性炭530

三十一、GK-110型珍珠岩助滤剂531

三十二、乳化剂T-60533

三十三、生物素533

三十四、维生素B1534

三十五、青霉素534

三十六、硫酸锰535

三十八、冷媒防腐蚀剂536

三十七、涤纶及维尼龙滤布536

第四节水质标准537

一、生活饮用水卫生标准537

二、低压锅炉水质标准538

三、味精生产污水综合排放标准540

第五节产品质量检验541

一、谷氨酸钠（99％味精）541

二、含盐味精及特鲜（强力）味精556

三、综合利用产品——饲料酵母560

一、发酵液568

第六节半成品检验568

二、粗谷氨酸587

三、谷氨酸母液（等电上清液）591

四、中和液、结晶液（原液）、味精母液592

五、淀粉糖化液594

第七节原辅材料检验595

一、淀粉595

二、大米606

三、糖蜜606

四、赤、白砂糖608

五、盐酸610

六、烧碱611

七、尿素611

八、无水氨615

九、玉米浆620

十、活性炭625

十一、磷酸634

十二、磷酸二氢钾637

十三、磷酸氢二钾639

十四、硫酸镁640

十五、氯化钾642

十六、硫酸锌647

十七、硫化钠647

十八、碳酸钠649

十九、硫酸650

二十、氯化钠651

二十一、乳化硅油653

二十二、离子交换树脂655

二十三、α－淀粉酶与β－糖化酶662

第八节水质检验677

一、生产、生活用水的检验677

二、废水检验688

第八章味精生产过程自动控制698

第一节味精生产过程自动控制概述698

一、双酶制糖工艺主要参数自动控制699

第二节糖化与连消工序主要参数自动控制699

二、连消过程自动控制703

第三节谷氨酸发酵过程自动控制707

一、概述707

二、发酵过程主要参数自动控制707

第四节发酵过程微机实时控制系统723

一、概述723

二、μx集散系统概貌724

三、应用μx集散系统实现发酵过程实时控制726

第五节谷氨酸制取生产过程自动控制732

一、谷氨酸制取过程自动控制732

二、发酵液或谷氨酸母液浓缩自动控制736

第六节脱色、精制主要工艺参数的检测与控制738

一、脱色工序主要参数检测与控制738

二、味精结晶过程自动控制740

一、仪表连线图746

第七节主要控制系统仪表连线图746

二、部分仪表生产厂标注752

第八节图例说明752

第九章味精生产设备754

第一节糖化设备754

一、水解锅754

二、连续液化喷射器756

三、糖化罐757

一、连消塔758

第二节培养基连消设备758

二、维持罐759

三、热交换器760

第三节空气净化、除菌设备761

一、除菌流程761

二、设备选型与计算762

第四节发酵罐766

一、发酵罐罐体的尺寸比例767

二、发酵罐的各部结构769

四、发酵罐壁厚计算777

三、搅拌功率计算777

五、发酵罐容积的计算778

第五节等电点罐778

一、传动搅拌装置780

二、罐尺寸比例和结构780

三、冷却装置781

四、附属部件781

第六节中和脱色槽和树脂交换柱781

一、中和脱色槽781

二、离子交换柱782

第七节真空结晶罐784

一、夹套式真空结晶罐784

二、机械搅拌内热式真空结晶罐786

三、结构设计787

第八节贮晶槽（助晶槽）787

一、常用钢制容器789

二、带衬里容器789

第九节常用容器设备类789

三、整体玻璃钢制容器792

第十节常用的通用设备793

一、泵类793

二、换热器795

三、过滤机与离心机798

四、空气压缩机801

五、制冷机及附属设备803

六、液氨储罐、汽车槽车和屏蔽泵805

七、干燥机807

八、粉碎机、筛分机808

九、混合机808

十、包装设备809

第十一节味精生产设备的发展趋势811

一、发酵设备811

二、蒸发设备814

三、分离、过滤设备818

三、设计阶段和建设程序823

二、设计范围823

第一节设计范围和建设程序823

一、味精厂设计特点823

第十章味精工厂设计823

四、项目建议书824

五、可行性研究825

六、厂址选择827

七、初步设计829

八、施工图设计829

第二节工厂总平面设计830

九、施工、安装、试车、验收、交付生产830

一、味精工厂总平面布置的原则831

二、车间布置设计833

三、防护距离834

四、等高线、标高和风向玫瑰图836

五、工厂运输836

六、总平面布置主要设计指标838

四、原（辅）料及动力单耗839

三、主要工艺技术参数839

一、生产规模及产品规格839

二、生产工作制度839

第三节设计依据与主要工艺技术参数839

第四节工艺流程设计840

第五节物料衡算841

一、生产过程的总物料衡算841

二、制糖工序的物料衡算843

三、连续灭菌和发酵工序的物料衡算845

四、谷氨酸提取工序的物料衡算847

五、精制工序的物料衡算848

六、味精生产过程物料衡算图849

第六节热量衡算852

一、液化工序热量衡算852

二、糖化工序热量衡算854

三、连续灭菌和发酵工序热量衡算855

四、谷氨酸提取工序冷量衡算859

五、谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算859

六、干燥过程的热量衡算861

七、生产过程耗用蒸汽衡算汇总及平衡图863

第七节水平衡864

一、糖化工序用水量864

二、连续灭菌工序用水量865

三、发酵工序用水量865

四、提取工序用水量865

五、中和脱色工序用水量865

六、精制工序用水量866

七、动力工序用水量866

八、用水量汇总及水平衡图866

第八节设备平衡与设备选择869

一、设备平衡计算公式869

二、年产10000t商品MSG主要设备平衡869

第九节设备布置和安装设计871

一、车间设备布置871

二、设备安装设计872

三、设备基础、预埋件及预留孔874

第十节工艺管道设计878

一、管径的选择879

二、管材及规格881

三、管道附件888

四、管道安装要求894

五、液氨的装卸流程898

第十一节公用工程900

一、供热900

二、供电903

三、压缩空气站设计905

四、制冷站设计906

五、冷却塔与蓄水池907

第十二节技术经济与概算911

一、概述911

二、企业组织与劳动定员911

三、投资912

四、产品成本914

五、利润915

六、企业经济效益分析918

七、设计概算927

第十三节技术经济指标计算公式930

一、产品质量931

二、各部收率931

三、原材料、燃料、动力消耗934

四、财务指标937

五、综合能耗解释939

1．氨基酸物质缩写941

附录941

附录一常用符号缩写941

2．核酸类物质缩写942

3．有关国家标准、专利缩写943

附录二附表944

附表1-1工业用金属丝编织方孔筛网944

附表1-2合成纤维网945

附2-1饱和水与饱和水蒸汽表（按压力排列）945

附表2-2饱和水与饱和水蒸汽表（按温度排列）946

附表3玉米淀粉乳浓度与波美和相对密度关系表947

附表4-1葡萄糖水溶液含量、相对密度和比热容951

附表4-2葡萄糖水溶液的粘度（Pa·s）952

附表5盐酸溶液的含量和密度952

附表6硫酸的含量、密度、比热容953

附表7氢氧化钠溶液的含量与密度954

附表8磷酸的浓度与相对密度954

附表10-2尿素在水中的溶解度S′955

附表10-1尿素水溶液的粘度（25℃）955

附表9碳酸钠在水中的溶解度955

附表10-3尿素水溶液的密度（18℃）956

附表11氨的比容、密度、焓、蒸发潜热、熵956

附表12-1硫酸镁在水中的溶解度（％）957

附表12-2硫酸镁水溶液的密度（20℃）957

附表13氯化钾水溶液的浓度、密度、含量957

附表14氯化钙水溶液的相对密度957

附表16冷凝1kg二次蒸汽所需冷却水量（kg）958

附表15氯化钠水溶液的相对密度958

附表17味精生产常用换热设备的K值（参考值）959

附表18-1内压圆筒壁厚960

附表18-2真空圆筒壁厚961

附表18-3带夹套受内外压筒体壁厚961

附表19筒体的容积、面积及重量962

附表20-1以内径为公称直径的椭圆形封头的尺寸、963

内表面积、容积963

附表20-2以内径为公称直径的碳素钢、普通低合金钢、964

复合钢板制椭圆形封头的重量964

附表21各种能源折算热值和折标煤数量965

附表22-1各种氨基酸的分子结构式966

附表22-2 L－氨基酸的味感970

附表22-3氨基酸的不同基团离解常数及等电点971

（在25℃时）971

附表22-4氨基酸的比热容与相对密度972

附表22-5氨基酸的熔点（℃）973

附表22 6氨基酸的溶解热974

附表22-7氨基酸的燃烧热975

附表22-8氨基酸的旋光度975

附表22-9氨基酸的溶解度976

附表22-10谷氨酸盐在水中的溶解度978

附录三附图979

附图1湿空气焓湿图979

附图2湿空气的焓湿图（总压101.3kPa）980

附图3味精（MSG）结晶981

附图4 L－谷氨酸结晶981

附图5谷氨酸生产菌瓶培养（一级种子）菌体形态982

附图6 T-4噬菌体侵染（吸附）大肠杆菌时的982

电镜照片982

附录四全国主要味精厂情况简介983

附录五味精生产有关设备企业名录994

附录六味精生产有关原辅材料企业名录999

主要参考资料1002