一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法 |
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| 申请号 | CN201710421850.2 | 申请日 | 2017-06-07 | 公开(公告)号 | CN107337611A | 公开(公告)日 | 2017-11-10 |
| 申请人 | 成都连接流体分离科技有限公司; | 发明人 | 邱全国; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及食品工业领域，具体为一种谷 氨 酸 发酵 液制备谷氨酸钠的方法。包括如下步骤：菌体分离、 超滤 膜过滤 、 碱 液中和、脱氨、滤膜浓缩、 蒸发 浓缩、结晶得到谷氨酸钠成品，所述脱氨为氨吸收后用于发酵，所述滤膜浓缩为纳滤膜浓缩，所述蒸发浓缩为MVR浓缩，所述结晶为低温连续结晶，所述结晶母液与新料液混合浓缩、结晶。本发明的优点在于菌体分离过程中除菌率高、菌渣少、见效快，减少生产工序，采用滤膜过滤、滤膜浓缩、蒸发浓缩、结晶得到的谷氨酸钠无酸味、色泽均匀、鲜味浓郁。本发明的一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法节能、环保且能高效高品质的生产谷氨酸钠。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法技术领域[0001] 本发明涉及技术领域为食品工业，具体涉及一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法。 背景技术[0002] 谷氨酸钠俗称味精，学名谷氨酸单钠盐 (Monosodium Glutamate，简称为 MSG)。谷氨酸钠是一种重要的食品添加剂，可以丰富和改善食品的风味，广泛用于食品及食品加工行业。我国是谷氨酸钠生产大国，年产量接近 200万吨。谷氨酸钠是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。随着生物技术的不断发展和对谷氨酸钠需求量的不断增加，谷氨酸钠的产量在逐年的提高，谷氨酸钠已成为第一大发酵产品。谷氨酸钠现行生产均采用先从谷氨酸铵发酵液分离谷氨酸半成品，用NaOH或Na2C03进行中和转化为谷氨酸钠，经脱色、浓缩、精制而成谷氨酸钠的工艺。因此在提取过程中，需要完成：谷氨酸铵—谷氨酸—谷氨酸钠的产品转化过程。此转化过程需要消耗大量的酸碱，生产成本提高，而且会造成大量的环境污染。目前的研究主要集中在产率和提取工艺的改进上，没有从根本解决成本过高、污染严重等问题。 [0003] 谷氨酸钠是由发酵提取的谷氨酸 ( 称麸酸 ) 精制而来，精制过程是将谷氨酸溶解、用碳酸钠中和、脱色、浓缩结晶、干燥得到成品谷氨酸钠。我国主要以淀粉发酵生产谷氨酸，在发酵过程中不断补加氨维持发酵液的 pH 维持在7左右，所得发酵液是谷氨酸铵。发酵结束后，采用等电结晶步骤提取谷氨酸，即用浓硫酸调节发酵液的pH 至谷氨酸的等电点使谷氨酸结晶(简称“等电结晶”)。分离出的谷氨酸晶体经精制(溶解、中和、脱色、结晶)而成谷氨酸钠。分离出谷氨酸晶体剩余的上清液称为“等电母液”。目前的工业生产通常采用“等电结晶、离子交换”工艺(如图1所示)，用离子交换法从等电母液中提取剩余的谷氨酸，其中等电母液中含有15-20g/L 谷氨酸、30-40 g/L的硫酸根和10 -15 g/L的铵根，pH 约为3.0。工业生产采用的另一个工艺“浓缩—等电”工艺(如图2 所示)无论是“等电—离交”工艺得到的离交废液，还是“浓缩—等电”工艺得到的等电母液，均含有高浓度的硫酸根和铵，用现有的处理方法会碰到诸多问题。例如，用生物厌氧和好氧处理时，会受高浓度硫酸铵抑制；硫酸铵本身也难以降解；用来培养酵母时，受高浓度硫酸铵抑制，酵母的生长速率低；而将其浓缩以生产硫酸铵复合肥或结晶硫酸铵时，能耗过大，造成二次污染。综上所述，现有的谷氨酸钠生产工艺都经过了谷氨酸的提取阶段，流程长，步骤多，还产生大量废液。因此，专利CN 102126979.A中介绍了从谷氨酸发酵液直接制取谷氨酸单钠的方法，该方法采用电渗析方法从谷氨酸(铵)发酵液直接制取谷氨酸单钠，可以减少谷氨酸钠生产步骤，降低生产成本，减少废液排放，实现清洁生产。同时，得到了副产物氯化铵、硫酸铵或硝酸铵。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法。本发明生产谷氨酸钠的工艺节能、环保且能高效高品质，解决了酸碱大量消耗、废液大量排放的问题。 [0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种从谷氨酸发酵液制取谷氨酸钠的方法，其特征在于，包括如下步骤： 将谷氨酸发酵液中菌体分离，得到的含谷氨酸铵的液体。 [0006] 将上述除去菌体的谷氨酸铵的发酵液，通过超滤膜，得到谷氨酸氨溶液。 [0007] 上述得到的谷氨酸氨溶液，用碱液中和，得到谷氨酸钠水溶液和氨。 [0008] 上述中和后的谷氨酸钠溶液用压缩空气脱出氨，氨用水进行吸收后回收用于发酵。 [0009] 上述脱氨后的谷氨酸钠溶液，用纳滤膜浓缩。 [0011] 上述得到谷氨酸钠浓缩液进行结晶，得到成品谷氨酸钠（味精）。 [0012] 结晶母液进行再浓缩、结晶，得到谷氨酸钠。 [0013] 进一步地，所述菌体分离采用高速离心机、微滤膜或者絮凝气浮的方法。 [0015] 进一步地，所述碱液中和为氢氧化钠中和，控制PH为6-8、温度为60-80℃，得到谷氨酸钠水溶液和氨。 [0016] 进一步地，所述脱氨为60-80℃时通入压缩空气将中和液产生的氨脱出，脱出的氨用水吸收后回收用于发酵。 [0017] 进一步地，所述滤膜浓缩为纳滤膜浓缩，谷氨酸钠水溶液浓缩至20-30%。 [0018] 进一步地，所述MVR浓缩将谷氨酸水溶液浓缩至30-35°Bé。 [0019] 进一步地，所述结晶为低温连续结晶，得到谷氨酸钠成品。 [0020] 进一步地，所述再浓缩、结晶为结晶母液与新料液混合浓缩、结晶，得到谷氨酸钠成品。 [0021] 进一步地，所述菌体分离、超滤膜过滤得到的滤渣用于生产饲料。 [0022] 本发明的有益效果是：本发明与传统方法比较，菌体分离的除菌率高，菌渣少，见效快。 [0023] 本发明中谷氨酸钠溶液经过膜脱色、减压浓缩、结晶及分离，得到谷氨酸钠的晶体纯度高，无酸味，鲜味浓郁。 [0024] 本发明在结晶之前除去了菌体、多糖、色素、蛋白胶体物质以及其他发酵副产物，浓缩结晶时不会产生新的色素，得到的产品色泽均匀。 [0026] 图1为“等电结晶、离子交换”工艺；图2为“浓缩-等电”工艺； 图3为本发明生产工艺。 具体实施方式[0027] 下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。 [0028] 实施例1取谷氨酸发酵液，采用高速离心机。首先将谷氨酸发酵液中菌体分离，得到的含谷氨酸铵的液体。菌体用于生产饲料。将上述除去菌体的谷氨酸铵的发酵液，通过超滤膜，截留残糖、色素、蛋白、胶体物质以及其他发酵副产物等，得到谷氨酸氨溶液。超滤截留液与前述菌体合并生产饲料。得到的谷氨酸氨溶液，用NaOH 中和，控制PH6－8，温度60－80℃，得到谷氨酸钠的水溶液和氨。在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，再经纳滤膜浓缩至20－30%浓度的初浓缩液。上述得到的谷氨酸钠初浓缩液，采用MVR蒸发器蒸发浓缩至30－35°Bé，得到谷氨酸钠浓缩液。得到谷氨酸钠浓缩液采用低温连续结晶，得到成品谷氨酸钠。 [0029] 发酵液中和后产生的氨在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，用水吸收后送回发酵罐用于发酵。 [0030] 结晶母液与新料液混合在一起进行浓缩、结晶，得到谷氨酸钠成品。 [0031] 实施例2取谷氨酸发酵液，采用超滤膜将谷氨酸发酵液中菌体、残糖、色素、蛋白、胶体物质以及其他发酵副产物等分离，得到的含谷氨酸铵的液体。超滤截留液用于生产饲料。将上述除去菌体的谷氨酸铵的发酵液，再通过超滤膜，、得到谷氨酸氨溶液。超滤截留液与前述菌体合并生产饲料。得到的谷氨酸氨溶液，用NaOH 中和，控制PH6－8，温度60－80℃，得到谷氨酸钠的水溶液和氨。在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，再经纳滤膜浓缩至20－30%浓度的初浓缩液。上述得到的谷氨酸钠初浓缩液，采用MVR蒸发器蒸发浓缩至30－35°Bé，得到谷氨酸钠浓缩液。得到谷氨酸钠浓缩液采用低温连续结晶，得到成品谷氨酸钠。 [0032] 发酵液中和后产生的氨在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，用水吸收后送回发酵罐用于发酵。 [0033] 结晶母液与新料液混合在一起进行浓缩、结晶，得到谷氨酸钠成品。 [0034] 实施例3取谷氨酸发酵液，在谷试酸发酵液中添加絮凝剂,使发酵液中的菌体和杂质凝聚和絮凝,然后采用常规气浮的方法使固液分离,将谷氨酸发酵液中菌体、残糖、色素、蛋白、胶体物质以及其他发酵副产物等分离，得到的含谷氨酸铵的液体。气浮得到的絮凝物用于生产饲料。将上述除去杂质的谷氨酸铵的发酵液，再通过超滤膜精制，得到谷氨酸氨溶液。超滤截留液与前述絮凝物合并生产饲料。得到的谷氨酸氨溶液，用NaOH 中和，控制PH6－8，温度 60－80℃，得到谷氨酸钠的水溶液和氨。在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，再经纳滤膜浓缩至20－30%浓度的初浓缩液。上述得到的谷氨酸钠初浓缩液，采用MVR蒸发器蒸发浓缩至30－35°Bé，得到谷氨酸钠浓缩液。得到谷氨酸钠浓缩液采用低温连续结晶，得到成品谷氨酸钠。 [0035] 发酵液中和后产生的氨在温度60－80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后，用水吸收后送回发酵罐用于发酵。 [0036] 结晶母液与新料液混合在一起进行浓缩、结晶，得到谷氨酸钠成品。 |
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