[發明專利]一種新的谷氨酸生產方法

有效

• 申請號: 201210211393.1
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102703537A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 馮珍泉;唐永強;馬仕敏;白紅兵;董力青
• 申請（專利權）人: 呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司
• 主分類號: C12P13/14
• 分類號: C12P13/14;C07C229/24;C07C227/40;C12R1/13;C12R1/15
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技術領域

本發明涉及一種高效生產谷氨酸的方法，屬于發酵法生產氨基酸的技術領域。

背景技術

谷氨酸是味精的前體，主要用于味精的生產，谷氨酸的生產國內外使用最廣泛的方法是發酵法，從發酵液中提取谷氨酸的工藝有多種，主要的方法有：等電法提取谷氨酸、離子交換法提取谷氨酸、鋅鹽法提取谷氨酸、鹽酸鹽法提取谷氨酸或電滲析法提取谷氨酸等。

其中等電法提取谷氨酸是利用谷氨酸的下述性質：谷氨酸是一種兩性電解質，在谷氨酸的等電點pH值3.22時谷氨酸在溶液中的溶解度最小，工業上通過向谷氨酸發酵液中添加硫酸或鹽酸，使發酵液pH值降到3.0～3.2，谷氨酸結晶析出，稱之為等電結晶。在等電點pH時，谷氨酸的正負電荷相等，總電荷為0，形成偶極離子，它在此時的溶解度最小，并成晶體形態析出。具體提取方法可分為間歇等電法和連續等電法，間歇等電法優點是工藝成熟，結晶顆粒較均勻，缺點是不能連續操作，效率低；連續等電結晶法的優點是連續出料，每級結晶罐設定有固定的等電pH值，易于控制，缺點是顆粒不均勻；在結晶罐降pH值加硫酸這一環節上，傳統工藝采用直接將硫酸管道連到結晶罐，在加硫酸時，容易出現局部過飽和現象而產生β型結晶，β型結晶不易離心脫水，堆積密度小，給后期包裝、運輸都帶來了一定的困難。此外現有技術提取方法沒有對菌體蛋白和谷氨酸液進行分離，等電周期長，變晶過程的母液水解要耗費大量的硫酸，不僅廢水處理量大，而且對設備要求高。未經濃縮的料液直接進行離交，氨洗脫液的用量較大。其普遍存在離子交換的液體體積龐大，增加了硫酸、氨水的消耗的缺陷，同時不可避免的增加了大量的廢水，原料。不僅環保治理成本高，而且得到的谷氨酸雜質多品質差。

近幾年來，硫酸、液氨等化工原料價格不斷上漲，同時社會對企業排污要求不斷提高。因此，發明一種硫酸、液氨、堿用量小、廢水量小，且能保證谷氨酸提取收率及產品質量的提取工藝，是非常重要的。而且，隨著味精行業的發展來到了“綠色、低耗、環保、高效”新的歷史時期，環保問題成為影響企業可持續發展的關鍵，谷氨酸的生產工藝如何從源頭控制污染就成為重要的環保課題。

發明內容

發明人經過一系列研究開發了一種新的谷氨酸生產方法，該方法利用高速碟片分離去除菌體及不溶物，經過分離之后的谷氨酸料液經過多效板式蒸發器低溫蒸發濃縮，產生的二次蒸汽冷凝水，用于谷氨酸發酵配料，蒸發后的谷氨酸濃縮液通過連續等電提取谷氨酸，上清液通過離交柱吸附谷氨酸，解析的谷氨酸去等電再次提取，高濃廢水去肥料車間生產肥料，重相(菌體蛋白)通過板框壓榨后造粒，通過流化床干燥生產高蛋白飼料。

本發明具有液氨、硫酸單耗低、谷氨酸提取收率高、離交投資少等優點，同時所提取的谷氨酸純度高，整個過程對資源進行充分利用，達到了節能減耗的目的。

為實現上述目的，本發明一種谷氨酸新工藝提取方法的具體操作步驟為：

(1)培養種子：配制種子培養基(以下均為質量百分比)：葡萄糖2.5％、玉米漿3％、K₂HPO₄·3H₂O?0.2％、Na₂HPO₄0.2％、生物素0.5％、MgSO₄·7H₂O?0.2％、尿素0.025％，115℃滅菌15min；將菌種接入種子培養基中，接種量為3％；在適宜的溫度、pH和溶氧條件下于5L自動控制發酵罐中培養至對數期，制得種子液；

(2)好氧發酵：將步驟(1)制得的種子液以15％接種量接種發酵，控制發酵液溫度采用順序提溫模式：0～5h為33℃，5～10h為34℃，10～18h為35℃，18～26h為36℃，26～32h為37℃；通入適當空氣，調節適當攪拌轉速，采用分階段供氧模式控制溶氧水平：0～15h為18％，16～32h為6％；通過自動流加氨水控制pH在7.0～7.2；并通過流加濃度為500～800g/L的葡萄糖溶液將殘糖控制在0.5～1.0％，發酵至32h停止，得發酵液；

(3)谷氨酸發酵液利用高速碟片分離機將發酵液中的谷氨酸料液和菌體蛋白進行分離，去除發酵菌體，高速碟片機分離菌體的轉速為4000～5000r/min，通過以上條件，將谷氨酸料液和菌體蛋白分離。

(4)將分離的谷氨酸料液經過多效板式蒸發器低溫蒸發濃縮，得到谷氨酸含量達到質量濃度為25～32％的谷氨酸濃縮液。