CN106380416B - 一种高透光率谷氨酸的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于谷氨酸生产技术领域，公开了一种高透光率谷氨酸的生产方法，其关键技术是将谷氨酸发酵液先经碟片分离机分离出菌体蛋白，再经膜过滤和活性炭吸附过程进一步分离菌体蛋白和大分子杂质。菌体蛋白经喷雾造粒生产菌体蛋白饲料，清液采用浓缩连续等电方法分离谷氨酸，对分离的谷氨酸晶体经变晶处理，通过真空过滤机并配合清水洗晶，洗出晶体间杂质，最后将湿谷氨酸烘干，过程中产生的含谷氨酸的蒸发冷凝水、洗晶都回用于膜过滤作为发酵液洗水循环利用，以减少谷氨酸的损失，提高水的循环利用率。

Description

一种高透光率谷氨酸的生产方法

技术领域

本发明属于谷氨酸生产技术领域，涉及一种高透光率谷氨酸的生产方法。

背景技术

谷氨酸，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。在食品中浓度为0.2%-0.5%，每人每天允许摄入量(ADl)为0—120微克/千克(以谷氨酸计)。在食品加工中一般用量为0.2—1.5克/公斤。

谷氨酸一般采用发酵法生产，从发酵液中提取，目前行业多采用浓缩等电工艺直接提取谷氨酸，由于发酵液中含有大量菌体蛋白和其他发酵产物、未利用营养物等，直接提取的谷氨酸干基纯度在95%左右，透光率在70-80%之间，比旋光度小于31，纯度较低，透光率不好，使谷氨酸及生产的味精品质低。谷氨酸产品级别不同，价格差距很大，如何提高谷氨酸的纯度和透光率是我们需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术谷氨酸纯度低、透光率差以及工艺繁琐等缺陷，本发明提出了一种高透光率谷氨酸生产方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种高透光率谷氨酸生产方法，其包括如下步骤：1）碟片分离机分离，2）膜过滤二次去除菌体蛋白，3）除杂，4）蒸发浓缩，5）连续等电，6）卧螺离心机高速离心，7）喷射和变晶，8）洗晶和干燥。

具体地，所述生产方法包括如下步骤：

1）碟片分离机分离：首先采用碟片分离机对谷氨酸发酵液进行菌体蛋白和清液的分离，控制转速在4000-5000r/min，回收菌体蛋白沉淀和清液A；

2）膜过滤二次去除菌体蛋白：将步骤1）获得的上清液采用陶瓷膜过滤，过滤回收菌体蛋白和清液B；

3）除杂：将步骤2）获得的清液B通过活性炭碳柱吸附杂质，控制流速在10m³/h，得到清液C；

4）蒸发浓缩：将步骤3）所得清液C经四效蒸发器蒸发浓缩为原体积的三分之一；

5）连续等电：将步骤4）得到的浓缩液进行三级连续等电冷却分离，再进入沉降罐沉降10h；

6）卧螺离心机高速离心：将步骤5）沉降罐中的上层清液经罐中间管道缓慢排出，下层谷氨酸晶体经卧螺离心机高速离心分离出谷氨酸湿晶体和少量母液；少量母液与上层清液汇合，一起返回四效蒸发器蒸发浓缩；

7）变晶：步骤6）所得谷氨酸湿晶体进行变晶处理；

8）洗晶和干燥：将步骤7）所得变晶后的谷氨酸进行水洗，然后经烘干后即成高透光率的谷氨酸。

所述步骤2）陶瓷膜过滤的条件为：膜孔径为50nm，过滤温度为37℃，进膜压力为2.0bar。

所述步骤5）三级连续等电冷却分离的条件为：浓缩液依次经过三级等电点罐，其中，浓缩液pH值控制5.9-6.2，一级等电点罐pH控制3.0-4.3，温度20-24℃，二级等电点罐pH控制3.0-3.4，温度12-18℃，三级等电点罐pH控制3.0-3.2，温度5-10℃。

所述步骤7）中，喷射速度控制在10-15m³/h，喷射温度控制在88-90℃；三级拉冷温度分别为：一级80-88℃，二级60-70℃，三级40-60℃。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明是将谷氨酸发酵液先采用高速碟片分离机分离，重相为菌体蛋白沉淀，轻相再进入陶瓷膜过滤设备进一步分离。两次分离出的菌体蛋白通过流化床喷雾造粒生产饲料菌体蛋白颗粒。分离的清液采用活性炭吸附进一步去除色素及杂质。脱色后的谷氨酸清液菌体蛋白除去率可达99%以上，色素去除率达90%以上，完全减少了对后续提取的影响。在对清液进行蒸发浓缩连续等电提取，卧螺离心机分离出型谷氨酸湿晶体。谷氨酸湿晶体通过变晶生成β-晶型谷氨酸晶体。采用真空过滤机使谷氨酸晶体分离，并通过清水水洗进一步去除晶体杂质。最终生产出透光率高的谷氨酸晶体，谷氨酸干基纯度在99%以上；透光率在90%以上，比旋光度32以上。本发明一种高透光率谷氨酸的生产方法，所得谷氨酸成品颗粒均匀，透光率高，杂质少，使生产的味精品质高，味鲜；由于采用高速碟片分离机和膜过滤分离出发酵液中的菌体蛋白，不但减少了对后续提取的影响，也减少了对菌体蛋白的影响，使分离的菌体蛋白安全型高、蛋白含量高，喷浆造粒生产菌体蛋白饲料，营养价值高、市场前景高，在提高谷氨酸纯度同时提高了产品附加价值。

具体实施方式

以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。

实施例1

一种高透光率谷氨酸生产方法，其包括如下步骤：

1）碟片分离机分离：首先采用碟片分离机对谷氨酸发酵液进行菌体蛋白和清液的分离，控制转速在4000-5000r/min，时间为5min，回收菌体蛋白沉淀和清液A；

2）膜过滤二次去除菌体蛋白：将步骤1）获得的上清液加入适量循环水稀释，然后采用陶瓷膜过滤，膜孔径50nm，其中，过滤温度为37℃，进膜压力为2.0bar，过滤回收菌体蛋白和清液B；

3）除杂：将步骤2）获得的清液B通过活性炭碳柱吸附杂质，控制清液流速在10m³/h左右，得到清液C；

4）蒸发浓缩：将步骤3）得到的清液C经四效蒸发器蒸发浓缩为原体积的三分之一，蒸汽冷凝水回用于膜过滤设备，作为循环水应用于步骤2）；

5）连续等电：将步骤4）得到的浓缩液，进行连续等电冷却分离步骤为：浓缩液依次经过三级等电点罐，每次加入到等电点罐的同时，加入硫酸调pH值，其中，浓缩液pH值控制5.9-6.2，一级等电点罐pH控制3.0-4.3，温度20-24℃，二级等电点罐pH控制3.0-3.4，温度12-18℃，三级等电点罐pH控制3.0-3.2，温度5-10℃；三级连续等电完成后，进入沉降罐沉降10h左右，使谷氨酸晶体积累；

6）卧螺离心机高速离心：将步骤5）沉降罐中上层清液经罐中间管道缓慢排出，下层谷氨酸晶体经卧螺离心机高速离心分离出谷氨酸湿晶体和少量母液；少量母液与上层清液一起返回多效蒸发器蒸发浓缩；

7）变晶：步骤6）中的晶体进入蒸汽喷射后三级拉冷变晶，喷射速度控制在10-15m³/h，喷射温度控制在88-90℃；严格控制三级拉冷温度，一级80-88℃，二级60-70℃，三级40-60℃；

8）洗晶和干燥：步骤7）出来的变晶后的谷氨酸通过真空过滤机，并配合清水洗晶，然后经烘干后即成透光率高的谷氨酸成品；洗水回用于膜过滤设备，作为稀释水应用于步骤2）。

经检测：本发明获得透光率高的谷氨酸晶体，纯度在99%以上；透光率在90%以上，比旋光度32以上。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种谷氨酸生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

1）碟片分离机分离：首先采用碟片分离机对谷氨酸发酵液进行菌体蛋白和清液的分离，控制转速在4000-5000r/min，回收菌体蛋白沉淀和清液A；

2）膜过滤二次去除菌体蛋白：将步骤1）获得的上清液采用陶瓷膜过滤，过滤回收菌体蛋白和清液B；

3）除杂：将步骤2）获得的清液B通过活性炭碳柱吸附杂质，控制流速在10m³/h，得到清液C；

4）蒸发浓缩：将步骤3）所得清液C经四效蒸发器蒸发浓缩为原体积的三分之一；

5）连续等电：将步骤4）得到的浓缩液进行三级连续等电冷却分离，再进入沉降罐沉降10h；

6）卧螺离心机高速离心：将步骤5）沉降罐中的上层清液经罐中间管道缓慢排出，下层谷氨酸晶体经卧螺离心机高速离心分离出谷氨酸湿晶体和少量母液；少量母液与上层清液汇合，一起返回四效蒸发器蒸发浓缩；

7）变晶：步骤6）所得谷氨酸湿晶体进行变晶处理；

8）洗晶和干燥：将步骤7）所得变晶后的谷氨酸进行水洗，然后经烘干后即成高透光率的谷氨酸；

所述步骤2）陶瓷膜过滤的条件为：膜孔径为50nm，过滤温度为37℃，进膜压力为2.0bar；

所述步骤5）三级连续等电冷却分离的条件为：浓缩液依次经过三级等电点罐，其中，浓缩液pH值控制5.9-6.2，一级等电点罐pH控制3.0-4.3，温度20-24℃，二级等电点罐pH控制3.0-3.4，温度12-18℃，三级等电点罐pH控制3.0-3.2，温度5-10℃。