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一种大米制备味精工艺

阅读:94发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种大米制备味精工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种大米制备 味精 工艺,以便节约 能源 和用 水 ,减少污染和污水治理 费用 。本发明通过工艺革新,适当调整 发酵 液原料配比,并调整提取及制糖工艺,与原工艺相比减小了环保压 力 ,合理的利用资源,提高了工艺技术指标,节约了原料费用。,下面是一种大米制备味精工艺专利的具体信息内容。

1.一种大米制备味精工艺,将大豆油、大米酶解糖、磷酸、无机盐、大米蛋白解液及水制备发酵培养基,经过发酵,提取后制备为半成品麸酸,麸酸再经过精制,除去杂质,然后浓缩、干燥制成味精,其其特征在于:以大米为原料,用大米制备大米酶解糖,以制糖废渣制备大米蛋白水解液,酶解液用于味精生产中的谷酸发酵,后进行提取、精制处理制备得味精。
2.根据权利要求书1所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于,工艺具体步骤如下:
(1) 大米酶解为还原糖:将大米清洗1遍,米水排尽,加水浸泡,在浸泡过程水位要高出米层20cm-30 cm,夏天浸泡0.5-2小时,冬天浸泡3-4小时;将浸泡好的大米及泡米水加入磨机磨浆,细度大于60目,并调整米浆浓度为16-20波美,以氯化调节pH5.8-6.0,并按1g大米加入5-9μg高温α淀粉酶比例增加高温α淀粉酶;将加入高温α淀粉酶后的米浆用连续喷射器进行加热,加热温度控制在105-110℃,加热后的米浆在维持罐中以
85-88℃放置40-60分钟;将米浆以板框过滤,过滤温度65-75℃,过滤米渣备用,滤液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度63-65℃,维持15-20小时,再加热到80-84℃维持15分钟,制备为大米酶解糖,并测定糖含量;
(2)米渣用于谷氨酸发酵的前处理:将步骤(1)中的米渣与硫酸混合,比例为1米渣中加入0.2立方纯硫酸,将混合物入反应釜,反应温度控制为115-118℃,水解18-20小时,以板框进行过滤得到大米蛋白水解液,并检定氨基肽氮含量;
(3)培养基配制:发酵培养基其比例为大米蛋白水解液150-200 ml/L、大豆油:0.8-1.2 g/L、大米酶解糖:60-70g/L、硫酸镁0.4-0.6g/L,磷酸:1.5-2.0ml/L、糖蜜:5-8g/L,维生素H:16-20ug/L,维生素B1:12-15ug/L, pH:7.2-7.4,将该培养基以连消方式进行灭菌,温度
125-130度,时间7-10分钟,灭菌后冷却至33度接入菌种发酵;
(4)连续等电结晶提取谷氨酸:将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到15-20波美,然后以一定的流速流加至等电罐中,并同时流加硫酸,使得等电罐物料pH值始终保持在3.0-3.2,温度43-45℃,待流加至等电罐80%体积时开始溢流,溢流液进入拉冷罐降温,使最终温度降到8-10℃,拉冷结束后,采用卧螺离心机将固液分离开,得到谷氨酸α型晶体,分离后的母液备用;
(5)谷氨酸α型晶体转变为谷氨酸β型晶体:以固液比88-90%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持2-3小时,温度85-92℃,并加氢化钠调pH4.4-4.8,并采用卧螺离心机将固液分离开得到谷氨酸β型晶体;
(6)谷氨酸β型晶体经连续中和,浓缩,结晶制备为味精,该步聚中所产生的精制母液经硫酸水解后加入步聚(4)与发酵液混合进行处理;
(7)提取母液谷氨酸回收:步聚(4)所产生的母液使用孔直径介于50-100nm之间的微孔性超滤膜进行超滤,滤渣收集烘干为菌体蛋白饲料,滤液采用离交系统回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)与发酵液混合进行处理,产生的废液浓缩后喷浆造粒制备为复合肥
3.根据权利要求书2所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于:步骤(1)最佳条件为:浸泡过程水位要高出米层25 cm,米浆细度大于60目, 18波美,以氯化钙调节pH5.8,并按1g大米加入7μg高温α淀粉酶比例增加高温α淀粉酶,加入高温α淀粉酶后加热温度控制在107℃,加热后的米浆在维持罐中以97℃放置45分钟;过滤温度68℃,过滤米渣备用,滤液以1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度60℃,维持17小时,再加热到82℃维持15分钟。
4.根据权利要求书2所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于:步骤(2)最佳条件为:反应温度控制为116℃,水解19小时。
5.根据权利要求书2所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于:工艺将大米蛋白水解液用于味精发酵,且发酵培养基其最佳比例为大米蛋白水解液170 ml/L、大豆油: 1.0 g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸镁0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,维生素H:18.0ug/L,维生素B1:13.0ug/L, pH:7.3。
6.根据权利要求书2所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于:步骤(4)最佳条件为:将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到17波美,等电罐物料pH值始终保持在3.1,温度44℃,拉冷罐最终温度降到9℃。
7.根据权利要求书2所述的一种大米制备味精工艺,其特征在于:步骤(5)最佳条件为:以固液比89%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持3小时,温度87℃,并加氢氧化钠调pH4.7。

说明书全文

一种大米制备味精工艺

技术领域

[0001] 本发明属于生物技术领域,具体是涉及一种以大米制备味精的生产工艺。

背景技术

[0002] 味精制造过程需要经过还原糖发酵、提取、精制等过程,目前多数企业采用玉米淀粉制备还原糖,而南方地区大米是最主要的淀粉原料,南方企业采用大米制备还原糖可以节约生产成本,双酶法制备还原糖工艺的发展已经经历了数十年之久,但目前在工业生产中还原糖转化率不够高。一般的双酶法转化生产还原糖转化率在95%左右,制糖时间长达40小时,研究性报告中能达到98.8%,但这一数据在生产中还未能达到,且制糖废渣多加工为低附加值的饲料
[0003] 目前发酵配方多采用以硫酸镁0.7g/L,磷酸:2ml/L、糖蜜:8g/L,维生素H:14ug/L,维生素B1:9ug/L, 酶解糖:50g/L,泡敌:0.5 g/L,大豆油:1 g/L,玉米浆:10ml/L, pH:7.2,配制培养基,发酵产酸在10-12g/dL,产酸率不高。
[0004] 提取工艺多采用连续等电提取转晶,提取收率能达到88-90%[周秀琴.我国谷酸提取工艺技术进展[J].杭州食品科技,1991,21(2):28—31]。相对于原有的等电离交工艺虽有所降低,但是谷氨酸纯度高、质量好,味精精制收率较等电离交法的123%提高至125%,且节约酸,从一定程度上节约了部分成本,但是仍存在很大的提高空间,且该工艺浓缩发酵液的过程中蒸汽消耗大,浪费严重。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种大米制备味精工艺,以便节约成本、实现资源的综合利用。
[0006] 本发明的技术方案如下:一种大米制备味精工艺,将大豆油、大米酶解糖、磷酸、无机盐、大米蛋白解液及水制备发酵培养基,经过发酵,提取后制备为半成品麸酸,麸酸再经过精制,除去杂质,然后浓缩、干燥制成味精,其创新性在于:以大米为原料,用大米制备大米酶解糖,以制糖废渣制备大米蛋白水解液,酶解液用于味精生产中的谷氨酸发酵,后进行提取、精制处理制备得味精。
[0007] 一种大米制备味精工艺具体步骤如下:(1) 大米酶解为还原糖:将大米清洗1遍,米水排尽,加水浸泡,在浸泡过程水位要高出米层20cm-30 cm,夏天浸泡0.5-2小时,冬天浸泡3-4小时;将浸泡好的大米及泡米水加入磨机磨浆,细度大于60目,并调整米浆浓度为16-20波美,以氯化调节pH5.8-6.0,并按1g大米加入5-9μg高温α淀粉酶比例增加高温α淀粉酶;将加入高温α淀粉酶后的米浆用连续喷射器进行加热,加热温度控制在105-110℃,加热后的米浆在维持罐中以
85-88℃放置40-60分钟;将米浆以板框过滤,过滤温度65-75℃,过滤米渣备用,滤液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度63-65℃,维持15-20小时,再加热到80-84℃维持15分钟,制备为大米酶解糖,并测定糖含量;
(2)米渣用于谷氨酸发酵的前处理:将步骤(1)中的米渣与硫酸混合,比例为1米渣中加入0.2立方纯硫酸,将混合物入反应釜,反应温度控制为115-118℃,水解18-20小时,以板框进行过滤得到大米蛋白水解液,并检定氨基肽氮含量;
(3)培养基配制:发酵培养基其比例为大米蛋白水解液150-200 ml/L、大豆油:0.8-1.2 g/L、大米酶解糖:60-70g/L、硫酸镁0.4-0.6g/L,磷酸:1.5-2.0ml/L、糖蜜:5-8g/L,维生素H:16-20ug/L,维生素B1:12-15ug/L, pH:7.2-7.4,将该培养基以连消方式进行灭菌,温度
125-130度,时间7-10分钟,灭菌后冷却至33度接入菌种发酵;
(4)连续等电结晶提取谷氨酸:将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到15-20波美,然后以一定的流速流加至等电罐中,并同时流加硫酸,使得等电罐物料pH值始终保持在3.0-3.2,温度43-45℃,待流加至等电罐80%体积时开始溢流,溢流液进入拉冷罐降温,使最终温度降到8-10℃,拉冷结束后,采用卧螺离心机将固液分离开,得到谷氨酸α型晶体,分离后的母液备用;
(5)谷氨酸α型晶体转变为谷氨酸β型晶体:以固液比88-90%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持2-3小时,温度85-92℃,并加氢化钠调pH4.4-4.8,并采用卧螺离心机将固液分离开得到谷氨酸β型晶体;
(6)谷氨酸β型晶体经连续中和,浓缩,结晶制备为味精,该步聚中所产生的精制母液经硫酸水解后加入步聚(4)与发酵液混合进行处理;
(7)提取母液谷氨酸回收:步聚(4)所产生的母液使用孔直径介于50-100nm之间的微孔性超滤膜进行超滤,滤渣收集烘干为菌体蛋白饲料,滤液采用离交系统回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)与发酵液混合进行处理,产生的废液浓缩后喷浆造粒制备为复合肥
[0008] 步骤(1)最佳条件为:浸泡过程水位要高出米层25 cm,米浆细度大于60目, 18波美,以氯化钙调节pH5.8,并按1g大米加入7μg高温α淀粉酶比例增加高温α淀粉酶,加入高温α淀粉酶后加热温度控制在107℃,加热后的米浆在维持罐中以97℃放置45分钟;过滤温度68℃,过滤米渣备用,滤液以1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度60℃,维持17小时,再加热到82℃维持15分钟。
[0009] 步骤(1) 所述大米酶解为还原糖的过程,泡米水作为制糖用水用于后续发酵,不产生高浓度泡米水污染且节约工艺用水。
[0010] 步骤(2)最佳条件为:反应温度控制为116℃,水解19小时。
[0011] 工艺将大米蛋白水解液用于味精发酵,且发酵培养基其最佳比例为大米蛋白水解液170 ml/L、大豆油: 1.0 g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸镁0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,维生素H:18.0ug/L,维生素B1:13.0ug/L, pH:7.3。
[0012] 步骤(4)最佳条件为:将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到17波美,等电罐物料pH值始终保持在3.1,温度44℃,拉冷罐最终温度降到9℃。
[0013] 步骤(4)中发酵液浓缩蒸发的二次蒸汽经机械式再压缩四效蒸发器作为热源使用,用于浓缩发酵液。
[0014] 步骤(5)最佳条件为:以固液比89%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持3小时,温度87℃,并加氢氧化钠调pH4.7。
[0015] 步骤(7)最佳条件为:步聚(4)所产生的母液使用孔直径80nm之间的微孔性超滤膜进行超滤。
[0016] 按该工艺生产味精,发酵产酸,提取收率都有所提高,所制备的味精完全符合中华人民共和国国家标准GB/T8967—2007。
[0017] 本发明提供一种大米制备味精工艺,该工艺与现行工艺对比大米制糖工艺中大米糖化收率达99%以上,制糖时间减少到20小时,泡米水作为制糖用水,用于后续发酵,不产生高浓度泡米水污染且节约工艺用水;发酵产酸提高4%以上,达到17g/dL;提取收率提高4%以上,达到95%以上;采用机械式在压缩蒸发器进行发酵液浓缩,每吨味精节约蒸汽3吨以上;工艺中不产生何任高浓度废水,所有高浓度母液、菌体都合理利用,与现行工艺相比减小了环保压,合理的利用资源,节约了原料费用

具体实施方式

[0018] 本发明提供一种大米制备味精工艺,下面结全实施例对本发明做进一步说明,但不以任何方式限制本发明。
[0019] 实施例1一种大米制备味精工艺步骤如下:
(1) 将大米清洗1遍,米水排尽,加水浸泡,在浸泡过程水位要高出米层25 cm,浸泡2小时;将浸泡好的大米及泡米水加入磨机磨浆,细度大于60目,并调整米浆浓度为18波美,以氯化钙调节pH5.8,并按1g大米加入7μg高温α淀粉酶比例增加高温α淀粉酶;将加入高温α淀粉酶后的米浆用连续喷射器进行加热,加热温度控制在107℃,加热后的米浆在维持罐中以97℃放置45分钟;将米浆以板框过滤,过滤温度68℃,过滤米渣备用,滤液以
1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度60℃,维持17小时,再加热到82℃维持15分钟,制备为大米酶解糖,并测定糖含量;
(2)将步骤(1)中的米渣与硫酸混合,比例为1米渣中加入0.2立方纯硫酸,将混合物泵入反应釜,反应温度控制为116℃,水解19小时,以板框进行过滤得到大米蛋白水解液,并检定氨基肽氮含量;
(3)发酵培养基其比例为大米蛋白水解液170 ml/L、大豆油: 1.0 g/L、大米酶解糖:
65.0g/L、硫酸镁0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,维生素H:18.0ug/L,维生素B1:
13.0ug/L, pH:7.3,将该培养基以连消方式进行灭菌,温度127度,时间8分钟,灭菌后冷却至33度接入菌种发酵,发酵后进行提取、精制处理制备得味精;
(4)将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到17波美,然后以一定的流速流加至等电罐中,并同时流加硫酸,使得等电罐物料pH值始终保持在3.1,温度44℃,待流加至等电罐80%体积时开始溢流,溢流液进入拉冷罐降温,使最终温度降到
9℃,拉冷结束后,采用卧螺离心机将固液分离开,得到谷氨酸α型晶体,分离后的母液备用;
(5)以固液比89%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持3小时,温度87℃,并加氢氧化钠调pH4.7,并采用卧螺离心机将固液分离开得到谷氨酸β型晶体;
(6)谷氨酸β型晶体经连续中和,浓缩,结晶制备为味精。该步聚中所产生的精制母液经水解后加入步聚(4)与发酵液混合进行处理;
(7)步聚(4)所产生的母液使用孔直径80nm之间的微孔性超滤膜进行超滤,滤渣收集烘干为菌体蛋白饲料,滤液采用离交系统回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)与发酵液混合进行处理,产生的废液浓缩后喷浆造粒制备为复合肥。
[0020] 实施例2采用与实施例1相同工艺参数进行实验,不同之处在于所用发酵培养基其比例为大米蛋白水解液200 ml/L,即氨基肽氮1.8g/L、大豆油: 1.0 g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸镁
0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,维生素H:18.0ug/L,维生素B1:13.0ug/L, pH:7.3。
[0021] 实施例3采用与实施例1相同工艺参数进行实验,不同之处在于所用发酵培养基其比例为大米蛋白水解液150 ml/L,即氨基肽氮1.8g/L、大豆油: 1.0 g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸镁
0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,维生素H:18.0ug/L,维生素B1:13.0ug/L, pH:7.3。
[0022] 实施例4采用与实施例1相同工艺参数进行实验,不同之处在于步骤(1)中将大米清洗1遍,米水排尽,加水浸泡,在浸泡过程水位要高出米层-30 cm,夏天浸泡2小时;将浸泡好的大米及泡米水加入磨机磨浆,细度大于60目,并调整米浆浓度为20波美,以氯化钙调节pH6.0,米浆用连续喷射器加热温度控制在105℃,加热后的米浆在维持罐中以85℃放置40-60分钟;
将米浆以板框过滤,过滤温度65℃,过滤米渣备用,滤液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制温度63℃,维持15小时,再加热到85℃维持15分钟,制备为大米酶解糖,并测定糖含量。
[0023] 实施例5采用与实施例1相同工艺参数进行实验,不同之处在于:
步骤(4):将步骤(3)发酵液以机械式再压缩四效蒸发器浓缩至浓度到15波美,然后以一定的流速流加至等电罐中,并同时流加硫酸,使得等电罐物料pH值始终保持在3.0,温度43℃,待流加至等电罐80%体积时开始溢流,溢流液进入拉冷罐降温,使最终温度降到
8℃,拉冷结束后,采用卧螺离心机将固液分离开,得到谷氨酸α型晶体,分离后的母液备用;
步骤(5):以固液比88-90%在变晶罐中混合α型晶体与纯净水加热到溶解,并加入β-晶型晶种,保持2小时,温度85℃,并加氢氧化钠调pH4.4,并采用卧螺离心机将固液分离开得到谷氨酸β型晶体。
[0024] 按以上实施例2-5工艺在260立方发酵罐上各进行8批实验,并以公知技术(原工艺)做为对照组,发酵结束后对发酵液进行检测。
[0025] 对实施例1第一批生产的L-谷氨酸进行检测:
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