[發(fā)明專利]一種高質(zhì)量低物耗少?gòu)U水的谷氨酸提取方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810244726.4
• 申請(qǐng)日: 2008-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN101417958A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛忠貴;張建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C229/24
• 分類號(hào): C07C229/24;C07C227/42;C07C227/38
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高質(zhì)量低物耗少?gòu)U水的谷氨酸提取方法，具體地說是發(fā)酵食品工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

味精的生產(chǎn)工藝主要以淀粉或廢糖蜜為原料，經(jīng)過制糖、發(fā)酵和提取獲得中間產(chǎn)物谷氨酸，谷氨酸再經(jīng)過中和、脫色、除鐵、結(jié)晶分離和干燥等工序，制成成品味精。

在味精生產(chǎn)工藝中，硫酸、液氨等輔料的消耗主要集中在谷氨酸提取工段，高濃度廢水也主要產(chǎn)生在谷氨酸提取工段，另外，提取工藝的差異決定著谷氨酸的質(zhì)量，并最終影響精制生產(chǎn)味精后續(xù)工段的活性碳、蒸汽和電力等資源和能源消耗水平。因此，不能僅僅根據(jù)單項(xiàng)技術(shù)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇谷氨酸提取工藝，必須綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量、原輔材料消耗、污染物排放量以及生產(chǎn)成本等因素。

回顧分析現(xiàn)有的谷氨酸提取工藝，主要有：“等電結(jié)晶+離子交換”和“濃縮等電結(jié)晶+變晶”兩種工藝。

“等電結(jié)晶+離子交換”工藝的優(yōu)點(diǎn)是提取收率高，一般總收率可達(dá)94～95％，但該工藝的缺點(diǎn)是消耗高，提取1噸谷氨酸，消耗硫酸850公斤，液氨120公斤；其次，污染嚴(yán)重，提取1噸谷氨酸，排放12～16噸COD_cr高達(dá)60000～80000mg/L的高濃度廢水，又額外排放30～40噸COD_cr在3000～4000mg/L的中濃度洗柱廢水，污染治理給企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；另外，該工藝獲得的谷氨酸質(zhì)量不盡如人意，一般谷氨酸的絕干純度在95％左右，后續(xù)精制加工味精時(shí)活性炭消耗高，蒸汽、電力消耗高。因此，“等電結(jié)晶+離子交換”已越來越?jīng)]有產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)。

“濃縮等電+變晶”工藝不采用“離子交換”工序，因而該工藝的硫酸、液氨消耗量少，提取1噸谷氨酸，僅消耗硫酸550公斤，液氨0公斤；其次，由于發(fā)酵液前期經(jīng)過濃縮，產(chǎn)生的廢水少，一般僅4～6噸；另一方面，谷氨酸經(jīng)過“轉(zhuǎn)晶”工藝后，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，谷氨酸的絕干純度可達(dá)到98％以上，后續(xù)精制時(shí)活性炭、蒸汽和電力的消耗比“等電結(jié)晶+離子交換”減少一半以上。其缺點(diǎn)是谷氨酸提取收率低，僅88％，比“等電結(jié)晶+離子交換”減少6～7％，因此在經(jīng)濟(jì)上無(wú)明顯競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)內(nèi)味精行業(yè)中僅有少許企業(yè)中的個(gè)別生產(chǎn)線試用。

綜上所述，如何提高產(chǎn)品收得率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低硫酸、液氨等物耗，同時(shí)減少?gòu)U水產(chǎn)生量，是谷氨酸提取新工藝的發(fā)展方向，是味精工業(yè)健康發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。

專利申請(qǐng)200810023516.2“一種低物耗少?gòu)U水的谷氨酸提取新工藝”公開了一種低物耗少?gòu)U水的谷氨酸提取工藝，但在如何提高產(chǎn)品質(zhì)量方面仍有潛力，產(chǎn)品收率還能進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種高質(zhì)量、低物耗、少?gòu)U水的谷氨酸提取方法；通過先除菌體再等電結(jié)晶，可提高谷氨酸結(jié)晶的質(zhì)量，同時(shí)可提高谷氨酸提取收率。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種高質(zhì)量低物耗少?gòu)U水的谷氨酸提取方法，采用以下工藝步驟：

1、成熟谷氨酸發(fā)酵液通過菌體分離得到副產(chǎn)物菌體蛋白和清發(fā)酵液，菌體蛋白用0.5～4倍的水洗滌，洗滌水和清發(fā)酵液合并；

2、清發(fā)酵液進(jìn)入等電結(jié)晶罐等電結(jié)晶，加入含有2～30％谷氨酸的稀硫酸溶液，硫酸溶液的質(zhì)量百分濃度為1～50％；調(diào)節(jié)清發(fā)酵液的最終pH值3.0～3.2，控制溫度5～30℃，使谷氨酸結(jié)晶析出。

3、等電結(jié)晶后經(jīng)離心分離得到產(chǎn)品谷氨酸結(jié)晶和等電母液；

4、將上述等電母液分成兩部分，一部分占等電母液總量的80～100％進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)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母液體積的1/2～1/8；另一部分占等電母液總量的0～20％不濃縮，作為步驟7中溶解二次結(jié)晶谷氨酸用；

5、濃縮清母液通過控制溫度、pH值和蒸發(fā)速度而二次結(jié)晶，使殘留在等電母液中的谷氨酸繼續(xù)結(jié)晶析出；二次結(jié)晶的pH值3.0～3.6，控制溫度5～85℃；

6、二次結(jié)晶后分離得到谷氨酸二次結(jié)晶和二次結(jié)晶母液；

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

8、經(jīng)溶解得到的含有谷氨酸的稀硫酸溶液送回等電結(jié)晶罐，調(diào)節(jié)下一批發(fā)酵液等電結(jié)晶。

本發(fā)明所述的等電結(jié)晶可采用間歇分批結(jié)晶，或采用連續(xù)結(jié)晶等各種結(jié)晶技術(shù)。

本發(fā)明所述的菌體分離可采用膜過濾或菌體絮凝后氣浮過濾。