味精工业下游分离技术案例分析

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1、味精工业下游分离技术案例分析第七组：洪文静、林明全、蔡圳、冯博、林吴静、王扬味精简介谷氨酸分离提取工艺技术简介谷氨酸提取工艺的比较谷氨酸提取的新技术以及清洁生产技术味精简介味精的主要成分为谷氨酸。它是中国菜肴里运用较多的一种调味剂。但对于味精的发现是在20世纪初期，。1907年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸。这些晶体，尝起来有一种难以描述但很不错的味道。这种味道，池田在许多食物中都能找到踪迹，尤其是在海带中。池田教授将这种味道称为“鲜味”。继而，他为大规模生产谷氨

2、酸晶体的方法申请了专利。池田教授将谷氨酸钠称为“味之素”。这种风靡整个日本的“味之素”，很快传入中国，改名叫“味精”。味精提取工业的三大阶段：第一阶段（天然产物提取阶段）：1866年德国人H·Ritthasen(里德豪森)博士从面筋中分离到氨基酸，1908年日本东京大学池田菊苗试验，从海带中分离到L—谷氨酸结晶体第二阶段：以面筋或大豆粕为原料通过用酸水解的方法生产味精，日本味之素公司用水解发生生产谷氨酸。第三阶段：以粮食为原料（玉米淀粉、大米、小麦淀粉、甘薯淀粉）通过微生物发酵、提取、精制味精生产工艺流程图菌种斜面培养摇瓶

3、扩大培养种子罐扩大培养原料预处理水解过滤淀粉水解糖配料发酵空气空气压缩机冷却气液分离过滤除菌等电点调节沉淀离心粗谷氨酸溶解中和制味精母液细谷氨酸除铁过滤脱色浓缩结晶离心小结晶干燥拌盐粉碎粉状味精大结晶干燥过滤成品味精谷氨酸分离提取工艺技术简介等电点结晶+离子交换工艺发酵结束，pH值为6.7—7.0，加入酸，其pH值缓慢下降至pH3.2，使离子态谷氨酸转变为分子态的谷氨酸钠，过饱和的分子结晶、析出。等电结晶不可能析出所有的谷氨酸，在小于pH3.2的情况下，谷氨酸以GA+的形式存在，使用铵型交换树脂吸附GA+，再洗脱使其进入下

4、批次的结晶罐结晶，从而提高得率。浓缩等电转晶工艺此工艺下发酵液不经过除菌体直接浓缩之后加酸或水解液，在高温下始终使谷氨酸成饱和状态，然后一边添加发酵浓缩液，一边添加硫酸或水解液，在大量底料存在的情况下，使溶液始终处于饱和状态并不断析出晶体。晶体经离心分离洗涤后转晶，最后制成中和液。温度加晶种起晶等电点搅拌20h静置沉降6h离心分离湿谷氨酸缓慢加酸发酵液pH4.0-4.5(起晶中和点)停酸育晶2h盐酸继续中和至pH3.0-3.2晶种谷氨酸等电点结晶+离子交换工艺液体离子交换结晶废液影响结晶的因素温度与结晶的关系起晶与晶种的添

5、加加酸速度的影响搅拌对结晶的影响温度对结晶的影响：晶体类型α-型结晶：斜方型，晶体颗粒大，容易沉淀析出，纯度较高。β-型结晶：鳞片状，晶体比较轻，不易沉淀分离，往往夹有杂质与胶体结合，成为“浆子”或者轻质谷氨酸，浮于液面和母液中，纯度低。α-型结晶是等电点提取的一种理想的结晶。结论：30℃以下形成α-型结晶，而且温度越低，其溶解度越小，故将发酵液降温，低温等电点法能提高回收率。(2)晶种起晶:晶体大且均一,易于沉降,收得率高。2.起晶与晶种的添加(3)投放晶种的时机:(1)自然起晶:晶体大小不一,小晶体难于沉降,收得率低.

6、总结：自然起晶，pH中和至4.0——4.5时，可作为起晶中和点，应停止加酸，养晶育晶2小时左右，使晶核成长壮大。过早投放:晶种容易溶化掉过晚投放:形成更多细小晶核前期稍快中期要缓后期要慢3.加酸速度的影响加酸步骤:开始加酸调pH至5.0这段时间内，加酸速度可稍快些在pH5.0以下，加酸速度要缓慢发现晶核时，应停酸育晶然后再继续慢慢加酸直至pH缓慢降到等电点为止总结：三部曲等电点结晶+离子交换工艺(1)不搅拌的情况下起晶:4.搅拌对结晶的影响(2)搅拌的情况下起晶:搅拌太慢:形成过多的微细晶核，甚至出现β-型结晶．工厂多采用

7、的搅拌转速一般为20～35r/min。搅拌速度搅拌太快:结晶细小结晶的大小均匀，避免“晶簇”生成。结晶的大小不均匀。浓缩等电转晶工艺主要步骤：第一步：浓缩连续等电，就是发酵液浓缩后进行以活性晶种为起头的以酸碱度控制手段德连续等电结晶过程，此结晶仍是讲究高纯度的α-晶形。第二步：转晶、洗晶，就是为了提高谷氨酸纯度和品质，以温度控制的手段使谷氨酸由α-晶形转化为β-晶形，并进行2次以上的洗晶分离。第三步：分离蛋白和旋流沉淀，就是把连续等电结晶分离出的一次母液以电荷絮凝的手段提出菌体蛋白，同时把清夜用专门设计的液态旋流器是母液中

8、结晶谷氨酸连续快速沉淀而分层逆流，增加谷氨酸的回收。谷氨酸提取工艺的比较等电离交工艺的优缺点浓缩等电转晶工艺的优缺点等点离交工艺优缺点：优点：工艺提取率高：94%-95%操作简单，适合大规模提取、分离。缺点：物耗高废水污染严重谷氨酸质量低浓缩等电转晶工艺优缺点优点：硫酸、液氨消耗量低废水排放量少产物质量