[發明專利]一種低物耗少廢水的谷氨酸提取新工藝

有效

• 申請號: 200810023516.2
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101255120A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 毛忠貴;張建華
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07C229/24
• 分類號: C07C229/24;C07C227/42;C12P13/14
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種低物耗少廢水的谷氨酸提取新工藝，具體地說是發酵食品工業技術領域。

背景技術

味精的生產工藝主要以淀粉或廢糖蜜為原料，經過制糖、發酵和提取獲得中間產物谷氨酸，谷氨酸再經過中和、脫色、除鐵、結晶分離和干燥等工序，制成成品味精。

其中，從谷氨酸發酵液中提取谷氨酸的現有技術主要有：“等電結晶+離子交換”工藝和“濃縮等電結晶+變晶”工藝。

國內多數味精生產企業采用“等電結晶+離子交換”工藝。其工藝過程是用離子交換獲得的高流份調節發酵液的pH值，使其下降至等電點3.22，并降溫至10℃左右，使大部分谷氨酸結晶析出；殘留在結晶母液中的谷氨酸用離子交換樹脂吸附，再用氨水將樹脂吸附的谷氨酸洗脫獲得高流份，高流份用于下一批發酵液等電結晶。該工藝的優點是提取收率高，一般總收率可達94％，但該工藝額外產生了40％的高濃廢水，又額外消耗了100％的硫酸和45％的液氨。

“濃縮等電+變晶”工藝是將谷氨酸發酵液濃縮3～4倍，使濃縮發酵液中谷氨酸濃度達到30％左右，然后進入連續等電罐，同時流加酸性水解液，控制等電罐的pH值為3.0～3.2，同時降溫至30℃左右，使谷氨酸結晶析出，再用臥式螺旋離心機分離得到谷氨酸晶體。由于分離得到的谷氨酸結晶質量差，必須通過“變晶”后才能精制做味精。該工藝的優點是硫酸、液氨消耗量少，產生的廢水也少。其缺點是谷氨酸提取收率低，僅88％，經濟上無明顯競爭力，在國內味精行業中僅有少許企業中的個別生產線試用。

因此降低硫酸、液氨等物耗從而降低生產成本并減少廢水產生量的新型谷氨酸提取技術，是味精工業健康發展的技術關鍵。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種低物耗少廢水的谷氨酸提取新工藝，能降低硫酸和液氨的消耗；采用二次結晶工藝，可提高谷氨酸提取收率；谷氨酸結晶質量最好，無需“變晶”。

本發明的主要解決方案是這樣實現的。

本發明一種低物耗少廢水的谷氨酸提取新工藝，采用以下工藝步驟：

1、谷氨酸發酵液進入等電結晶罐等電結晶，加入含有2～30％谷氨酸的稀硫酸溶液，硫酸濃度為1～50％；調節發酵液的pH值3.0～3.2，控制溫度5～25℃，使谷氨酸結晶析出；谷氨酸發酵液與稀硫酸溶液的比例由pH控制。

2、等電結晶后經離心分離得到產品谷氨酸結晶和等電母液；

3、將等電母液通過菌體分離步驟得到副產物菌體蛋白和等電清母液；

4、將上述等電清母液分成兩部分，一部分占等電清母液總量的80～100％進入蒸發器蒸發得到濃縮清母液，真空度-0.09～-0.01MPa，濃縮溫度為45～98℃，濃縮后體積為濃縮前清母液體積的1/2～1/8；另一部分占等電清母液總量的0～20％不濃縮，作為步驟7中溶解二次結晶谷氨酸用；

5、濃縮清母液通過控制溫度和pH而二次結晶，使殘留在等電母液中的谷氨酸繼續結晶析出；二次結晶的pH值3.0～3.6，控制溫度5～85℃；

6、二次結晶后分離得到谷氨酸二次結晶和二次結晶母液；

7、二次結晶的谷氨酸晶體進入溶解罐，在溶解罐中加入谷氨酸結晶重量1～50倍的水和/或1～50倍的步驟4中留存的等電清母液，再加入1～15倍的硫酸，使谷氨酸結晶溶解；

8、經溶解得到的含有谷氨酸的稀硫酸溶液送回等電結晶罐，調節下一批發酵液等電結晶。

本發明所述的等電結晶工藝可采用間歇分批結晶，或采用連續結晶等各種結晶技術。

本發明所述的菌體分離可采用加入絮凝劑絮凝后過濾，或直接加熱使菌體凝固后過濾，或采用膜過濾等分離方法。所用絮凝劑可以是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚合鋁鹽或聚合鐵鹽等，絮凝劑加入量為10～300ppm，加熱溫度為50～145℃。

本發明所述的蒸發方式可采用單效蒸發，或采用多效蒸發。

本發明中等電結晶時調節pH值所采用的稀硫酸溶液，是由硫酸、水和/或等電清母液、二次等電結晶獲得的谷氨酸晶體混合配成的。谷氨酸濃度2～30％，硫酸濃度：1～50％。

所述的二次結晶的谷氨酸晶體進入溶解罐溶解，稀硫酸溶液不足調發酵液的pH值時，可向發酵液中直接加硫酸，直至發酵液的pH值降到3.0～3.2。

本發明中的二次等電母液可自由加工成硫酸銨、復合肥等各種產品。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

1、革除了離子交換工藝，因此硫酸和液氨的消耗最低，其消耗低于現有的“等電結晶+離子交換”工藝和“濃縮等電結晶+變晶”工藝。。