一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝，屬于氨基酸生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]谷氨酸，是一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個(gè)羧基，化學(xué)名稱為α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的，為無(wú)色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點(diǎn)3.22。大量存在于谷類(lèi)蛋白質(zhì)中，動(dòng)物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中占重要地位，參與動(dòng)物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。味精由谷氨酸制備而得。
[0004]目前國(guó)內(nèi)的谷氨酸廠家常用的提取工藝是等電、離交提取工藝，即將谷氨酸發(fā)酵液降溫并用硫酸和離交高流將發(fā)酵液的PH調(diào)節(jié)至谷氨酸的等電點(diǎn)3.0-3.2，靜置沉降，底部沉淀離心分離出谷氨酸，上層清液用硫酸調(diào)PH至1.8，用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂置換清液中的谷氨酸，再用氨水調(diào)上清液PH至10進(jìn)行洗脫，洗脫出的高流再用硫酸調(diào)至pH至1.5，返回用于等電調(diào)節(jié)PH，離交車(chē)間上柱清液和洗柱水輸送至污水處理車(chē)間進(jìn)行處理，向廢水中添加絮凝劑絮凝出蛋白，除蛋白后的清液經(jīng)過(guò)濃縮處理后再噴漿造粒做成肥料，濃縮蒸發(fā)出的冷凝水進(jìn)入好氧池進(jìn)行處理。但該工藝存在有污水量大且處理難度高、蛋白質(zhì)量差、產(chǎn)品品質(zhì)低、酸堿用量大等弊端。
[0005]此外部分廠家采用連續(xù)濃縮等電工藝，將谷氨酸發(fā)酵液濃縮后溫度控制在42-450C，流加到至等電罐中，用硫酸控制等電罐pH在3.2左右，結(jié)晶結(jié)束后在拉冷罐內(nèi)拉冷降溫，用離心機(jī)離心谷氨酸，離心清液排放到污水處理廠，該工藝產(chǎn)生的污水少，沒(méi)有離交工藝，但是谷氨酸的收率和品質(zhì)低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝，既能保證谷氨酸品質(zhì)、提尚提取收率、提尚蛋白質(zhì)量，還能減少?gòu)U水量。
[0007]本法發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝，其包括如下步驟:1)碟片式離心機(jī)分離，2)臥螺離心機(jī)分離，3)碟片式離心機(jī)二次分離，4)混合，5)合并，6)濃縮，7)等電，8 )流加濃縮液，9 )冷卻，1 )平板離心機(jī)離心，11)離子交換，12 )烘干菌體；
具體地，包括如下步驟:
1)碟片式離心機(jī)分離:谷氨酸發(fā)酵液用碟片式離心機(jī)進(jìn)行分離，離心成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液A，菌體蛋白含量0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液B，菌體蛋白含量82%(體積比)；
2)臥螺離心機(jī)分離:含大量菌體蛋白的蛋白液B用臥螺離心機(jī)分離，離心成兩部分，一部分是含少量菌體蛋白的清液C，菌體蛋白含量0.45%(體積比)，另一部分是呈糊狀的蛋白濃漿D，蛋白干物質(zhì)含量為35%(質(zhì)量比)； 3)碟片式離心機(jī)二次分離:用碟片式離心機(jī)分離步驟2)所得清液C，分成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液E，菌體蛋白含量為0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液F，蛋白含量為80%(體積比)；
4)混合:步驟3)所得蛋白液F與下一批料液的步驟I)的含大量菌體蛋白的蛋白液混合后進(jìn)行步驟2)操作；
5)合并:將步驟I)得到的清液A和步驟3)得到的清液E合并，然后分成清液G和清液H兩部分，清液G用于步驟6)操作，清液H用于步驟7)操作;清液G和清液H的體積比為1:1至3:2;
6)濃縮:采用板式蒸發(fā)器濃縮步驟5)所得清液G，濃縮溫度為80°C，真空度在0.06MPa，濃縮2倍，得濃縮液I;
7)等電:用硫酸將步驟5)留出的清液H的pH值調(diào)至谷氨酸等電點(diǎn)3.2，每小時(shí)降低料液pH值0.1-0.2，并將料液逐步升溫，升溫速度2-3 0C /h，料液溫度升至40 V，維持該溫度，該料液作為母罐料液使用；
8)流加濃縮液:向步驟7)的母罐料液中流加步驟6)得到的濃縮液I，同時(shí)加入硫酸，維持罐內(nèi)pH3.2，溫度400C ；待料液體積占罐體容量的90%-95%時(shí)，從底部放出罐容體積的10%-15%的料液；
9)冷卻:將步驟8)放出的料液降溫迅速冷卻至15°C以下；
10)平板離心機(jī)離心:將步驟9)的料液采用平板離心機(jī)進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速為1000r/min，離心時(shí)間1min，將谷氨酸晶體和清液J分離；
11)離子交換:步驟10)分離出的清液J用硫酸調(diào)pH至1.5，通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行置換，并用氨水洗脫，洗脫下的高流液K可用于步驟8)調(diào)節(jié)等電罐的pH;
12)烘干菌體:將步驟2)得到的蛋白濃漿D用烘干設(shè)備進(jìn)行烘干得菌體蛋白粉。
[0008]本發(fā)明技術(shù)采用上述工藝，和以往的技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
1、發(fā)酵液經(jīng)碟片式離心機(jī)離心后的清液用于等電提取谷氨酸，在等電過(guò)程中降低了菌體蛋白對(duì)谷氨酸結(jié)晶過(guò)程的影響，提高了谷氨酸的品質(zhì)。
[0009]2、經(jīng)過(guò)臥螺離心機(jī)離心出的蛋白濃漿烘干后得到的谷氨酸菌體蛋白無(wú)任何添加物、純度高、品質(zhì)好；
3、去除蛋白后的料液過(guò)離交柱，降低了雜質(zhì)對(duì)樹(shù)脂的影響，提高了樹(shù)脂的吸附率，并解決了連續(xù)濃縮等電清液不能進(jìn)行離交的缺陷。
[0010]4、碟片式離心機(jī)離心出的清液經(jīng)過(guò)濃縮以后，上清液總體積減少至原來(lái)的40%?50%，離交后廢液中所含谷氨酸總量比等電離交工藝下降50%以上，比直接濃縮等電廢液谷氨酸總量下降80%，提高了谷氨酸的總收率。
[0011]5、碟片式離心機(jī)離心出的清液經(jīng)過(guò)濃縮以后，上清液總體積減少至原來(lái)的40%?50%，離交用的酸堿量比等電離交工藝下降50%以上。
[0012]6.經(jīng)過(guò)上述工藝，本發(fā)明谷氨酸的純度可達(dá)到97%(質(zhì)量比)以上，清液中谷氨酸含量1.6-2.6 g/10mLο
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下將采用具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋?zhuān)遣粦?yīng)當(dāng)看作是對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造新精神的限制。
[0014]實(shí)例一
一種谷氨酸提取結(jié)晶工藝，其包括如下步驟:
1)碟片式離心機(jī)分離:谷氨酸發(fā)酵液用碟片式離心機(jī)進(jìn)行分離，離心成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液A 6000L，菌體蛋白含量0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液B 1500L，菌體蛋白含量82%(體積比)；
2)臥螺離心機(jī)分離:含大量菌體蛋白的蛋白液B1500