专利名称：一种味精生产新工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于味精生产技术领域，具体涉及一种味精生产新工艺。
技术背景味精，化学名称谷氨酸钠，是一种产量最大的氨基酸发酵生产
调味品。近年来我国味精工业发展迅速，味精销量逐年增长。据统计，2003年 我国味精产量为119万吨，到2007年已达到了 191. 3万吨，占世界味精总产量 70%以上。
目前味精生产工艺流程是微生物发酵获得的谷氨酸发酵液，釆用"等电 点和离子交换"提取发酵液中的味精前体物质谷氨酸，然后加碱中和、浓缩、 结晶得到味精。即由"谷氨酸铵转化为谷氨酸再转化为谷氨酸钠"的转化模式。 虽然该工艺已经非常成熟，但是存在以下几个难以解决的问题，是影响味精行 业向绿色、环保方向发展的瓶颈。
1、 硫酸消耗量大，增加额外成本。现有技术均通过降低谷氨酸溶解度来实 现谷氨酸的提取，在此过程中常用硫酸调节发酵液PH值达到谷氨酸的等电点， 此时其溶解度最低，使其从发酵液中析出。但是，调节发酵液PH值有效成分仅 为硫酸的氢离子，而硫酸根存在于发酵液中，与其他阳离子结合形成硫酸盐， 主要是硫酸铵，成为料液当中的杂质成分。据统计，生产1吨味精需要消耗850 千克左右硫酸，约占味精生产成本的15%。
2. 离子交换产生大量废水，环境污染严重。为提高产品收率，常釆用离子 交换法对等电清液中的残留谷氨酸进行再次提取。 一般经过离子交换，谷氨酸 收率可以达到95%左右，因此在味精行业中"等电点+离子交换法"提取谷氨 酸受到普遍欢迎。在离子交换过程中需要消耗大量的液氨来调节pH作为洗脱剂。据统计，生产1吨味精需要消耗450千克左右的液氨，其中作为氮源380千克, 离子交换70千克，约占味精生产成本的25%。离子交换产生的废水占到味精生 产废水产生量的60%以上，是环保治理的难点和重点。
3、副产物品位较低，经济效益难以发挥。现有技术是釆用絮凝法对料液中 菌体蛋白进行提取，作为甸料的。但是，经过等电提取、离子交换后的菌体蛋 白中含有大量的硫酸根，致使产品质量不高，难以实现高值化利用。硫酸铵是 味精生产过程中废液处理的主要副产物，但由于巿场价格低迷，利润较低，成 为味精生产企业难以丢弃的负担
发明内容
本发明的目的是解决现有技术味精生产对硫酸的过度依赖、废 水产生量大、副产物品质较低的技术问题，提供一种生产周期短、工艺简单、 节能降耗减排效果明显的味精生产的新工艺。
本发明味精生产的新工艺，以淀粉为原料，经发酵得到谷氨酸发酵液；其 要点是按以下步骤对发酵液进行提纯
1) 、将发酵液用微滤和超滤两级膜过滤，首先釆用陶瓷微滤膜除去发酵液 中菌体，微滤后料液透光达到40 50%%,干物去除率1.2%，微滤后料液用陶瓷 超滤膜处理，超滤后料液透光为80~85%,干物去除率0.5%，微滤残渣制作优 质蛋白饲料，超滤残渣喷雾干燥制作有机肥料；
2) 、将步骤1)中的料液加热至50 8(TC,用粉状活性炭脱色，脱色温度50 80 。C,脱色时间0. 5 3h，脱色pH4. 0~8. 0，脱色后的料液透光率为88%~95%;
3) 、脱色后的料液经板框过滤后置于带有搅拌的密闭容器内，按谷氨酸:碱 为1: 1. 0~1. 1的摩尔比加入固体氢氧化钠进行反应得谷氨酸钠料液；
4) 、将步骤3)中的料液经多效低温真空浓缩至料液浓度为25 29° B6，用吹脱法通过回收装置，制成液氨，回到发酵工序循环利用；
5) 、将步骤4)中的浓缩液用颗粒炭柱脱色，脱色后的料液透光率达 93%~100%;
6) 、将脱色后的料液转入结晶器中，继续浓缩至浓度30 32。 B6,然后加 入晶种起晶，再继续浓缩，经离心分离得产品味精。
本发明与现有技术相比，改变了现有生产技术中"谷氨酸铵转化为谷氨酸 再转化为谷氨酸钠"的转化模式，从谷氨酸铵直接转化为谷氨酸钠，避免了等 电离交工序，具有以下突出的优点
1、 缩短了工艺流程，生产周期缩短，提高了生产效率；
2、 大大降低了硫酸和液氨的消耗，不仅降低了生产成本，而且还避免了大 量硫酸盐的产生；
3、 减少了污水的排放，极大减轻了企业的环保压力；
4、 采用两级膜技术提取菌体蛋白，不仅提高了料液的质量，而且还提高了 副产品的质量，增加了产品的附加值。
此外，浓缩过程中氨吹脱回收，实现了氨在味精生产系统中的循环使用， 既降低了生产成本又避免高氨氮废水带来的环保压力。
本发明味精生产新工艺，无需提取谷氨酸，而是直接转化为谷氨酸钠，彻 底淘汰了等电离子交换工艺，与现有工艺相比可以缩短生产周期约1/3，减少硫 酸消耗约15%,节省液氨使用量约20%,减少污水排放60%以上，生产l吨味 精降低成本约8%，约合550元。2007年我国年产味精约190万吨，若釆用新工 艺将节省成本投入约IO亿元，此新工艺具有极大的经济效益、社会效益和环保 效益。
具体实施方式
常规方法以淀粉为原料发酵生产谷氨酸，得到谷氨酸发酵 液，经微滤和超滤两级膜过滤后，活性炭脱色、板框过滤、碱中和、低温减压 浓缩，再利用氨吹脱回收装置回收浓缩过程中的氨，进而制备液氨，再利用颗 粒炭柱进一步脱色，经浓缩结晶制得味精。
实施例1淀粉原料在发酵罐发酵成熟后，放罐得到9.7m3发酵液，谷氨酸含 量11.6%,采用两级膜过滤去除菌体蛋白及大分子杂质，首先采用陶瓷微滤膜 除去发酵液中菌体，微滤后料液透光达到43%,干物去除率1.2%,微滤后料液 用陶瓷超滤处理，超滤后料液透光为84%,干物去除率0.5%，微滤残渣制作优 质蛋白饲料，超滤残渣喷雾干燥制作有机肥料，经两级膜过滤后料液由于增加 洗水体积变为12. 3m3,含量9. 08%，产品损失率0. 7%;然后将膜过滤后的12. 3m3 料液，在脱色罐中脱色，加入粉状活性炭，65X:搅拌脱色1.5h，板框过滤除炭， 粉状炭脱色后料液透光96.4%;过滤后料液常温搅拌加入氢氧化钠314kg中和 料液中的谷氨酸生成味精，中和料液在二效蒸发器中低温减压浓缩，使氨气与 料液的分离，料液浓缩至浓度27。 B6出料，产生的氨气及冷凝水通过回收系统 回收；回收的氨气经压缩后得到液氨100.5kg,液氨返回发酵做为氮源供菌体生 长；再用颗粒炭柱脱色，料液透光达到99.5%，料液进入浓缩锅继续浓缩至浓度 31° B6,加晶种，浓缩、结晶，再离心分离，得到味精产品1216kg,经检测味 精主要指标为含量99. 58%，透光99. 1%,硫酸盐O. 01%。
实施例2根据实施例1，放罐得到1001113发酵液，谷氨酸含量11%，釆用
两级膜过滤去除菌体蛋白及大分子杂质，首先釆用微滤膜除去发酵液中菌体， 微滤后料液透光达到40%,干物去除率1.1%,微滤后料液进行超滤处理，超滤 后料液透光为85%，干物去除率0.5%，微滤残渣制作优质蛋白飼料，超滤残渣喷雾干燥制作有机肥料，经两级膜过滤后料液由于增加洗水体积变为120m3，含 量8.7%，产品损失率0.5%;膜过滤后料液120 m3，在脱色罐中脱色，加入粉状 活性炭，65X:幾拌脱色lh，板框过滤除炭，粉状炭脱色后料液透光95%;膜过 滤后料液，常温搅拌加入氢氧化钠2821kg中和料液中的谷氨酸，生成味精；中 和料液在三效蒸发器中低温减压浓缩，使氨气与料液分离，料液浓缩至浓度28 ° B6即可出料；产生的氨气及冷凝水通过回收系统回收，回收的氨气经压缩后 得到液氨940kg,返回发酵做为氮源供菌体生长；再用颗粒炭脱色，料液透光达 到99. 3%,料液进入浓缩锅继续浓缩至浓度31° B6，加晶种，再浓缩、结晶， 经离心分离得到味精产品11275kg;经检测味精主要指标为含量99.56%，透光 98. 7%，硫酸盐0. 01%。
注说明书中所涉及的物料％，均为重量°/ 。
权利要求
1、一种味精生产新工艺，以淀粉为原料，经发酵得到谷氨酸发酵液；其特征是按以下步骤对发酵液进行提纯1)、将发酵液用微滤和超滤两级膜过滤，首先采用陶瓷微滤膜除去发酵液中菌体，微滤后料液透光达到40～50％，干物去除率1.2％，微滤后料液用陶瓷超滤膜处理，超滤后料液透光为80～85％，干物去除率0.5％，微滤残渣制作蛋白饲料，超滤残渣喷雾干燥制作有机肥料；2)、将步骤1)中的料液加热至50～80℃，用粉状活性炭脱色，脱色温度50～80℃，脱色时间0.5～3h，脱色pH4.0～8.0，脱色后的料液透光率为88％～95％；3)、脱色后的料液经板框过滤后置于带有搅拌的密闭容器内，按谷氨酸∶碱为1∶1.0～1.1的摩尔比加入固体氢氧化钠进行反应得谷氨酸钠料液；4)、将步骤3)中的料液经多效低温真空浓缩至料液浓度为25～29°Bé，用吹脱法通过回收装置，制成液氨，回到发酵工序循环利用；5)、将步骤4)中的浓缩液用颗粒炭柱脱色，脱色后的料液透光率达93％～100％；6)、将脱色后的料液转入结晶器中，继续浓缩至浓度30～32°Bé，然后加入晶种起晶，再继续浓缩，经离心分离得产品味精。
全文摘要
本发明公开了一种味精生产新工艺，其要点是将经发酵获得的谷氨酸发酵液进行两级膜过滤处理，除去菌体蛋白及其他大分子物质后，经活性炭脱色、板框过滤、碱中和、浓缩，在浓缩过程中进行氨吹脱回收利用，再经颗粒炭柱进一步脱色后浓缩结晶，制得终产品味精。此工艺实现了无需提取谷氨酸，直接转化成谷氨酸钠的过程。具有操作简单、生产周期短、成本低、污染少、副产物附加值高等优点，解决了现有技术味精生产对硫酸的过度依赖、废水产生量大、副产物品质较低的技术问题。
文档编号A23L1/228GK101491323SQ20081015969
公开日2009年7月29日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者丽 周, 庄会华, 张春宇, 徐国华, 林永贤 申请人:山东阜丰生物科技开发有限公司