3.物料衡算3.1生产过程的总物料衡算3.1.1生产能力年生产商品味精（99%）50000t，折算为100%味精为49500t/a。
日生产商品味精（99%）：50000/320=156.25（t/d），折算为100%味精为155t/d。
3.1.2计算指标（以淀粉质为原料）计算指标[10]见表3.1。
表3.1 计算指标项目指标淀粉糖化转化率98.5%发酵产酸率（浓度）11%发酵对糖转化率60%培养菌种耗糖为发酵耗糖的 1.5%谷氨酸提取收率96%精制收率95%商品淀粉中淀粉含量86%发酵周期（含辅助时间）40h全年工作日320d3.1.3物料衡算（1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量1000×1.11×81.7%×1.272＝1153.5kg式中81.7%——谷氨酸对糖的理论转化率1.272——纯味精相对分子质量纯谷氨酸相对分子质量＝184147＝1.272（2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG量1000×1.11×98.5%×60%×（100%－1.5%）×96%×95%×1.272＝749.6kg （3）1000kg商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100% MSG量749.6×86%＝644.7 kg（4）淀粉单耗①1t100%MSG消耗纯淀粉量1000749.6＝1.334t/t②1t100%MSG实耗商品淀粉量1000644.7＝1.5511 t/t③1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量10001153.5＝0.8669 t/t④1t100%MSG理论上消耗商品淀粉量0.866986%＝1.008 t/t（5）总收率可按以下两种方法计算①)749.6)1153.5100%100%64.98% kgkg⨯⨯实际产量（理论产量（＝＝②98.5%60%98.5%96%95%100%64.98%81.7%⨯⨯⨯⨯⨯=（6）淀粉利用率1.008100%65%1.5511⨯=（7）生产过程总损失100%－65%=35%（8）原料及中间品计算①品淀粉或淀粉乳用量：日产100%味精155t，单耗商品淀粉1.5511t，日耗商品淀粉量155×1.5511＝240.42t/d相当日耗100%淀粉：240.42×86%＝206.76 t/d如使用15.2°Bé，含淀粉30.113g/dL的淀粉乳，日耗量为206.76/30%=689.21m3/d（30.113g/dL≈30%）②糖化液量：日产纯糖量240.42×86%×1.11×98.5%＝226.06 t/d只算为30%或34g/dL的糖液226.06/30%=753.54t; 226.06/34=664.88 m3③发酵液量：发酵液中纯谷氨酸量226.06×60%×（100%－1.5%）＝133.6t/d折算为谷氨酸11g/dL的发酵液量133.6/11=1214.56m3/d1214.56×1.07＝1299.58t/d(1.07为发酵液相对密度)④提取谷氨酸量：产纯谷氨酸133.6×96%＝128.256t/d折算为90%湿谷氨酸量128.256/90%＝142.51 t/d3.1.4总物料衡算结果总物料衡算结果汇总见表3.2。
表3.2总物料衡算结果（年产2万t味精）原料规格玉米淀粉原料生产1t100%MSG 日（耗）产量（t/d）玉米淀粉/t 86% 1.5511 240.42糖液/t 30% 4.862 753.54谷氨酸/t 90% 0.9197 142.51味精/t 100% 1.0 1553.2制糖工序的物料衡算（1）淀粉浆量及加水量淀粉加水比例为1:1.8，1000kg工业淀粉产淀粉浆1000×（1＋1.8）＝2800kg加水量为1800kg。
（2）粉浆干物质浓度100086%100%30.7%2800⨯⨯＝（3）液化酶量 使用耐高温α-淀粉酶（液体，20000U/mL ），加酶量10 U/g 干淀粉。
1000kg 干淀粉加酶量1000100010500mL 0.5L 2000⨯⨯＝＝0.5L 液化酶质量约为0.6kg 。
（4）CaCl 2量 一般加量为干淀粉的0.15%，即1000kg 干淀粉加CaCl 21000×0.15%＝1.5kg（5）糖化酶量 一般加糖化酶量为120 U/g 干淀粉，如液体糖化酶为100000 U/mL ，则每1000kg 干淀粉加糖化酶量100010001201200mL 1.2L 100000⨯⨯＝＝1.2L 糖化酶质量约为1.5kg 。
（6）糖液产量100086% 1.1198.5%3134kg 30%⨯⨯⨯＝30%的糖液相对密度1.1321，相当于1.1321×30%＝34g/dL3134/1.1321＝2768L（7）过滤糖渣量 湿渣（含水70%）10kg ，折干渣量10×（1－70%）＝3kg（8）生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量3134＋10－3.6－2800＝340.4kg（9）衡算结果（年产5万吨味精） 根据总物料衡算，按日投入商品淀粉240.42t ，物料衡算汇总见表3.3。
表3.3 制糖车间物料衡算汇总表项目 物料比例/kg日投料量/t项目 物料比例/kg日产料量/t 商品淀粉 1000 240.4230%糖液 3134 753.48 配料水 1800 432.756 滤渣 10 0.96 液化酶 0.6 0.0576 CaCl 2 1.5 0.144 糖化酶 1.5 0.144 蒸汽冷凝水及洗水量 340.4 32.68 累计3144301.823144301.823.3发酵工序的物料衡算（1）发酵培养基和用糖量 1000kg 商品淀粉，可产100%糖量1000×86%×1.11×98.5%＝940kg其中初始发酵定容用糖占53%，即940×53%＝498kg （100%糖）；流加补量用糖占47%，即940×47%＝442kg （100%糖）。
初糖用30%的糖液配料：4981660kg 30%＝，即4981465L 34g/dL＝初糖配13g/dL ，初定V ＝498kg 3831L 13g/dL＝，13g/dL 糖液相对密度1.05，则3831×1.05＝4023kg流加补糖用60 g/dL 浓糖浆（相对密度1.223），则442737L 60g/dL＝，737×1.223＝901kg（2）发酵配料 每吨商品淀粉产100%糖940kg ，发酵配料用各种营养物比例见表3.4。
表3.4 发酵配料用各种营养物比例 成分 数量（t ） 数量（kg ）玉米浆（CSL ）0.0028 2.8 糖蜜 0.0035 3.5 MgSO 4·7H 2O0.0024 2.4 KCl 0.0055 5.5 Na 2HPO 4·12H 2O 0.0071 7.1 其他（生物素等）0.0007 0.7 总计0.02222（3）配料用水 初始配料时培养基含糖量不低于20%，向30%的糖液中加水量为30%166020%1830kg ⨯（－）＝（4）接种量 发酵初定容3831L ，种量为10%，即383L 。
种子液相对密度1.02，则383×1.02＝391kg在391kg 种液中含有100%糖14kg （用30%糖液46.7kg ）、玉米浆5.2kg 、甘蔗糖蜜3.4kg 、K 2HPO 40.68kg 、蒸汽及水335.02kg 。
（5）连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量4023－1660－22－830－391＝1120kg（6）发酵过程中加入99%液氨量 1t 商品淀粉产100%糖940kg ，产100%谷氨酸940×60%×98.5%×96%＝533.3kg式中 96%——谷氨酸提取收率一般发酵耗氨量为谷氨酸量的0.30，即：533.3×0.30＝160kg99%液氨在35℃相对密度为0.5874，160/0.5874＝272L（7）加消泡剂量 一般1t 谷氨酸加消泡剂5kg ，则533.3×5 2.7kg 1000＝ 消泡剂相对密度为0.8，2.7/0.8＝3.4L（8）发酵生化反应过程所产生的水分 1t 商品淀粉在发酵液中所产生的100%谷氨酸量940×60%×98.5%＝555.5kg生成1mol 谷氨酸产3molH 2O ；生成1mol 菌体产7 molH 2O 。
根据发酵反应式，发酵产生的水分为318555.5204kg 147⨯⨯＝长菌过程产生水分，1g 菌体产酸11g ，应产生水分为555.5718×43.3kg 11147＝ 以上合计产生水247.3kg 。
（9）发酵过程从排风带走的水分 进风25℃，相对湿度70%，水蒸气分压18mmHg （1 mmHg=133.322Pa ）；排风32℃，相对湿度100%，水蒸气分压27 mmHg 。
进罐空气的压力为1.5大气压（表压）（1大气压＝1.01325×105Pa ）,排风0.5大气压（表压），出进空气的湿含量差27100%1870%X 0.6220.6220.0150.00420.011kg /kg 1.576027100%2.57601870%X ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯出进－＝－＝水干空气－－－＝通风比1:0.3，发酵液数量5000L ，带走水分量5000×0.3×60×32×1.157×0.001×0.011＝37kg式中 60——60min32——发酵时间，h1.157——32℃时干空气密度，kg/m 3（10）发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失 约13kg 。
（11）发酵终止时的数量 1t 商品淀粉，发酵终止时1660＋901＋22＋830＋1120＋391＋247.3＋160＋2.7＋119.6－37－13＝5403.6kg （30%糖）＋（补浓糖）＋（营养物）＋（配料水）＋（灭菌水）＋（种子）＋（反应水）＋（液氨）＋（消泡剂）＋（空消蒸汽）－（尾气带水）－（损失）＝（终止数量） 式中 119.6——空消时耗用的蒸汽量发酵液相对密度 1.07，5403.6/1.07＝5050L ，每日产发酵液2514.4t ，即2514.4/1.07＝2350m 3/d 。
（12）衡算结果汇总 年产2万吨味精，日投商品淀粉（86%）96.17t ，配料、连续灭菌和发酵工序的物料衡算汇总见表3.5。