專利名稱：一種味精生產(chǎn)新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于味精生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種味精生產(chǎn)新工藝。
技術(shù)背景味精，化學(xué)名稱谷氨酸鈉，是一種產(chǎn)量最大的氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)
調(diào)味品。近年來我國味精工業(yè)發(fā)展迅速，味精銷量逐年增長。據(jù)統(tǒng)計，2003年 我國味精產(chǎn)量為119萬噸，到2007年已達(dá)到了 191. 3萬噸，占世界味精總產(chǎn)量 70%以上。
目前味精生產(chǎn)工藝流程是微生物發(fā)酵獲得的谷氨酸發(fā)酵液，釆用"等電 點和離子交換"提取發(fā)酵液中的味精前體物質(zhì)谷氨酸，然后加堿中和、濃縮、 結(jié)晶得到味精。即由"谷氨酸銨轉(zhuǎn)化為谷氨酸再轉(zhuǎn)化為谷氨酸鈉"的轉(zhuǎn)化模式。 雖然該工藝已經(jīng)非常成熟，但是存在以下幾個難以解決的問題，是影響味精行 業(yè)向綠色、環(huán)保方向發(fā)展的瓶頸。
1、 硫酸消耗量大，增加額外成本?，F(xiàn)有技術(shù)均通過降低谷氨酸溶解度來實 現(xiàn)谷氨酸的提取，在此過程中常用硫酸調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH值達(dá)到谷氨酸的等電點， 此時其溶解度最低，使其從發(fā)酵液中析出。但是，調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH值有效成分僅 為硫酸的氫離子，而硫酸根存在于發(fā)酵液中，與其他陽離子結(jié)合形成硫酸鹽， 主要是硫酸銨，成為料液當(dāng)中的雜質(zhì)成分。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)1噸味精需要消耗850 千克左右硫酸，約占味精生產(chǎn)成本的15%。
2. 離子交換產(chǎn)生大量廢水，環(huán)境污染嚴(yán)重。為提高產(chǎn)品收率，常釆用離子 交換法對等電清液中的殘留谷氨酸進(jìn)行再次提取。 一般經(jīng)過離子交換，谷氨酸 收率可以達(dá)到95%左右，因此在味精行業(yè)中"等電點+離子交換法"提取谷氨 酸受到普遍歡迎。在離子交換過程中需要消耗大量的液氨來調(diào)節(jié)pH作為洗脫劑。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)1噸味精需要消耗450千克左右的液氨，其中作為氮源380千克, 離子交換70千克，約占味精生產(chǎn)成本的25%。離子交換產(chǎn)生的廢水占到味精生 產(chǎn)廢水產(chǎn)生量的60%以上，是環(huán)保治理的難點和重點。
3、副產(chǎn)物品位較低，經(jīng)濟(jì)效益難以發(fā)揮。現(xiàn)有技術(shù)是釆用絮凝法對料液中 菌體蛋白進(jìn)行提取，作為甸料的。但是，經(jīng)過等電提取、離子交換后的菌體蛋 白中含有大量的硫酸根，致使產(chǎn)品質(zhì)量不高，難以實現(xiàn)高值化利用。硫酸銨是 味精生產(chǎn)過程中廢液處理的主要副產(chǎn)物，但由于巿場價格低迷，利潤較低，成 為味精生產(chǎn)企業(yè)難以丟棄的負(fù)擔(dān)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)味精生產(chǎn)對硫酸的過度依賴、廢 水產(chǎn)生量大、副產(chǎn)物品質(zhì)較低的技術(shù)問題，提供一種生產(chǎn)周期短、工藝簡單、 節(jié)能降耗減排效果明顯的味精生產(chǎn)的新工藝。
本發(fā)明味精生產(chǎn)的新工藝，以淀粉為原料，經(jīng)發(fā)酵得到谷氨酸發(fā)酵液；其 要點是按以下步驟對發(fā)酵液進(jìn)行提純
1) 、將發(fā)酵液用微濾和超濾兩級膜過濾，首先釆用陶瓷微濾膜除去發(fā)酵液 中菌體，微濾后料液透光達(dá)到40 50%%,干物去除率1.2%，微濾后料液用陶瓷 超濾膜處理，超濾后料液透光為80~85%,干物去除率0.5%，微濾殘渣制作優(yōu) 質(zhì)蛋白飼料，超濾殘渣噴霧干燥制作有機(jī)肥料；
2) 、將步驟1)中的料液加熱至50 8(TC,用粉狀活性炭脫色，脫色溫度50 80 。C,脫色時間0. 5 3h，脫色pH4. 0~8. 0，脫色后的料液透光率為88%~95%;
3) 、脫色后的料液經(jīng)板框過濾后置于帶有攪拌的密閉容器內(nèi)，按谷氨酸:堿 為1: 1. 0~1. 1的摩爾比加入固體氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)得谷氨酸鈉料液；
4) 、將步驟3)中的料液經(jīng)多效低溫真空濃縮至料液濃度為25 29° B6，用吹脫法通過回收裝置，制成液氨，回到發(fā)酵工序循環(huán)利用；
5) 、將步驟4)中的濃縮液用顆粒炭柱脫色，脫色后的料液透光率達(dá) 93%~100%;
6) 、將脫色后的料液轉(zhuǎn)入結(jié)晶器中，繼續(xù)濃縮至濃度30 32。 B6,然后加 入晶種起晶，再繼續(xù)濃縮，經(jīng)離心分離得產(chǎn)品味精。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，改變了現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中"谷氨酸銨轉(zhuǎn)化為谷氨酸 再轉(zhuǎn)化為谷氨酸鈉"的轉(zhuǎn)化模式，從谷氨酸銨直接轉(zhuǎn)化為谷氨酸鈉，避免了等 電離交工序，具有以下突出的優(yōu)點
1、 縮短了工藝流程，生產(chǎn)周期縮短，提高了生產(chǎn)效率；
2、 大大降低了硫酸和液氨的消耗，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且還避免了大 量硫酸鹽的產(chǎn)生；
3、 減少了污水的排放，極大減輕了企業(yè)的環(huán)保壓力；
4、 采用兩級膜技術(shù)提取菌體蛋白，不僅提高了料液的質(zhì)量，而且還提高了 副產(chǎn)品的質(zhì)量，增加了產(chǎn)品的附加值。
此外，濃縮過程中氨吹脫回收，實現(xiàn)了氨在味精生產(chǎn)系統(tǒng)中的循環(huán)使用， 既降低了生產(chǎn)成本又避免高氨氮廢水帶來的環(huán)保壓力。
本發(fā)明味精生產(chǎn)新工藝，無需提取谷氨酸，而是直接轉(zhuǎn)化為谷氨酸鈉，徹 底淘汰了等電離子交換工藝，與現(xiàn)有工藝相比可以縮短生產(chǎn)周期約1/3，減少硫 酸消耗約15%,節(jié)省液氨使用量約20%,減少污水排放60%以上，生產(chǎn)l噸味 精降低成本約8%，約合550元。2007年我國年產(chǎn)味精約190萬噸，若釆用新工 藝將節(jié)省成本投入約IO億元，此新工藝具有極大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保 效益。
具體實施方式
常規(guī)方法以淀粉為原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，得到谷氨酸發(fā)酵 液，經(jīng)微濾和超濾兩級膜過濾后，活性炭脫色、板框過濾、堿中和、低溫減壓 濃縮，再利用氨吹脫回收裝置回收濃縮過程中的氨，進(jìn)而制備液氨，再利用顆 粒炭柱進(jìn)一步脫色，經(jīng)濃縮結(jié)晶制得味精。
實施例1淀粉原料在發(fā)酵罐發(fā)酵成熟后，放罐得到9.7m3發(fā)酵液，谷氨酸含 量11.6%,采用兩級膜過濾去除菌體蛋白及大分子雜質(zhì)，首先采用陶瓷微濾膜 除去發(fā)酵液中菌體，微濾后料液透光達(dá)到43%,干物去除率1.2%,微濾后料液 用陶瓷超濾處理，超濾后料液透光為84%,干物去除率0.5%，微濾殘渣制作優(yōu) 質(zhì)蛋白飼料，超濾殘渣噴霧干燥制作有機(jī)肥料，經(jīng)兩級膜過濾后料液由于增加 洗水體積變?yōu)?2. 3m3,含量9. 08%，產(chǎn)品損失率0. 7%;然后將膜過濾后的12. 3m3 料液，在脫色罐中脫色，加入粉狀活性炭，65X:攪拌脫色1.5h，板框過濾除炭， 粉狀炭脫色后料液透光96.4%;過濾后料液常溫攪拌加入氫氧化鈉314kg中和 料液中的谷氨酸生成味精，中和料液在二效蒸發(fā)器中低溫減壓濃縮，使氨氣與 料液的分離，料液濃縮至濃度27。 B6出料，產(chǎn)生的氨氣及冷凝水通過回收系統(tǒng) 回收；回收的氨氣經(jīng)壓縮后得到液氨100.5kg,液氨返回發(fā)酵做為氮源供菌體生 長；再用顆粒炭柱脫色，料液透光達(dá)到99.5%，料液進(jìn)入濃縮鍋繼續(xù)濃縮至濃度 31° B6,加晶種，濃縮、結(jié)晶，再離心分離，得到味精產(chǎn)品1216kg,經(jīng)檢測味 精主要指標(biāo)為含量99. 58%，透光99. 1%,硫酸鹽O. 01%。
實施例2根據(jù)實施例1，放罐得到1001113發(fā)酵液，谷氨酸含量11%，釆用
兩級膜過濾去除菌體蛋白及大分子雜質(zhì)，首先釆用微濾膜除去發(fā)酵液中菌體， 微濾后料液透光達(dá)到40%,干物去除率1.1%,微濾后料液進(jìn)行超濾處理，超濾 后料液透光為85%，干物去除率0.5%，微濾殘渣制作優(yōu)質(zhì)蛋白飼料，超濾殘渣噴霧干燥制作有機(jī)肥料，經(jīng)兩級膜過濾后料液由于增加洗水體積變?yōu)?20m3，含 量8.7%，產(chǎn)品損失率0.5%;膜過濾后料液120 m3，在脫色罐中脫色，加入粉狀 活性炭，65X:幾拌脫色lh，板框過濾除炭，粉狀炭脫色后料液透光95%;膜過 濾后料液，常溫攪拌加入氫氧化鈉2821kg中和料液中的谷氨酸，生成味精；中 和料液在三效蒸發(fā)器中低溫減壓濃縮，使氨氣與料液分離，料液濃縮至濃度28 ° B6即可出料；產(chǎn)生的氨氣及冷凝水通過回收系統(tǒng)回收，回收的氨氣經(jīng)壓縮后 得到液氨940kg,返回發(fā)酵做為氮源供菌體生長；再用顆粒炭脫色，料液透光達(dá) 到99. 3%,料液進(jìn)入濃縮鍋繼續(xù)濃縮至濃度31° B6，加晶種，再濃縮、結(jié)晶， 經(jīng)離心分離得到味精產(chǎn)品11275kg;經(jīng)檢測味精主要指標(biāo)為含量99.56%，透光 98. 7%，硫酸鹽0. 01%。
注說明書中所涉及的物料％，均為重量°/ 。
權(quán)利要求
1、一種味精生產(chǎn)新工藝，以淀粉為原料，經(jīng)發(fā)酵得到谷氨酸發(fā)酵液；其特征是按以下步驟對發(fā)酵液進(jìn)行提純1)、將發(fā)酵液用微濾和超濾兩級膜過濾，首先采用陶瓷微濾膜除去發(fā)酵液中菌體，微濾后料液透光達(dá)到40～50％，干物去除率1.2％，微濾后料液用陶瓷超濾膜處理，超濾后料液透光為80～85％，干物去除率0.5％，微濾殘渣制作蛋白飼料，超濾殘渣噴霧干燥制作有機(jī)肥料；2)、將步驟1)中的料液加熱至50～80℃，用粉狀活性炭脫色，脫色溫度50～80℃，脫色時間0.5～3h，脫色pH4.0～8.0，脫色后的料液透光率為88％～95％；3)、脫色后的料液經(jīng)板框過濾后置于帶有攪拌的密閉容器內(nèi)，按谷氨酸∶堿為1∶1.0～1.1的摩爾比加入固體氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)得谷氨酸鈉料液；4)、將步驟3)中的料液經(jīng)多效低溫真空濃縮至料液濃度為25～29°Bé，用吹脫法通過回收裝置，制成液氨，回到發(fā)酵工序循環(huán)利用；5)、將步驟4)中的濃縮液用顆粒炭柱脫色，脫色后的料液透光率達(dá)93％～100％；6)、將脫色后的料液轉(zhuǎn)入結(jié)晶器中，繼續(xù)濃縮至濃度30～32°Bé，然后加入晶種起晶，再繼續(xù)濃縮，經(jīng)離心分離得產(chǎn)品味精。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種味精生產(chǎn)新工藝，其要點是將經(jīng)發(fā)酵獲得的谷氨酸發(fā)酵液進(jìn)行兩級膜過濾處理，除去菌體蛋白及其他大分子物質(zhì)后，經(jīng)活性炭脫色、板框過濾、堿中和、濃縮，在濃縮過程中進(jìn)行氨吹脫回收利用，再經(jīng)顆粒炭柱進(jìn)一步脫色后濃縮結(jié)晶，制得終產(chǎn)品味精。此工藝實現(xiàn)了無需提取谷氨酸，直接轉(zhuǎn)化成谷氨酸鈉的過程。具有操作簡單、生產(chǎn)周期短、成本低、污染少、副產(chǎn)物附加值高等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)味精生產(chǎn)對硫酸的過度依賴、廢水產(chǎn)生量大、副產(chǎn)物品質(zhì)較低的技術(shù)問題。
文檔編號A23L1/228GK101491323SQ20081015969
公開日2009年7月29日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者麗 周, 莊會華, 張春宇, 徐國華, 林永賢 申請人:山東阜豐生物科技開發(fā)有限公司