专利名称：一种γ-谷氨酸的提取方法
技术领域：
本发明属于谷氨酸生产技术领域，涉及一种Y-谷氨酸的提取方法。
背景技术：
目前，谷氨酸的提取主要釆用"等电结晶+离子交换法"，国内谷氨酸 发酵行业的主要生产技术水平和国外相比，具有较大的差距，主要表现在产酸率、 转化率和提取收率方面，据统计，国内产酸率为9~11%,而国外的产酸率为12-15%, 说明国内外的生产技术水平还存在着相当大的差距。在谷氨酸提取工艺上，国外普 遍采用除菌体后浓缩的等电点工艺，提取收率一般为85~90%,而国内"等电-离交" 工艺的提取收率一般在95%左右，然而，采用离子交换工艺的过程中，需要消耗大 量的硫酸和液氨，加上每年20%树脂需要更换，且洗柱增加了污水量的66%，不仅 产生大量的高浓度有机酸性废水，而且离交工艺回收的谷氨酸含有大量的硫酸根， 给终端产品的质量带来了极大影响。因此，传统的"等电-离交"提取谷氨酸的工艺 具有以下几个缺点1、酸碱消耗量大，每吨谷氨酸需要消耗硫酸0.8吨，液氨0.45 吨；2、洗脱产生的高浓度废液要进行末端处理，而且排放废水量大，每生产l吨谷 氨酸大约产生12 r^废水，给生态环境带来严重的污染；3、生产过程中耗能较高， 致使生产成本很高。所以，"等电-离交"工艺回收母液中的谷氨酸是味精行业的一 种技术进步，但不是一种最好的回收工艺。因此，为克服传统的"等电-离交"工艺 所存在的上述弊端，急需一种淘汰离子交换的新工艺，以克服传统工艺的不足
发明内容
本发明的目的是为克服传统的"等电-离交"工艺所存在的上述弊端， 淘汰离子交换工艺，提供一种Y-谷氨酸的提取新方法，以克服现有技术的不足。
谷氨酸通常有两种晶体形式存在ct-谷氨酸和p-谷氨酸，其中oc-谷氨酸在母 液中呈颗粒状的小晶体，为多面棱柱形的六面晶体，并且颗粒较大，而P-谷氨酸呈
现分散的针状结晶，薄片状，通常称为轻麸酸。本发明中的技术方案中，经过二次 提取得到一种新的谷氨酸一Y-谷氨酸，由于杂质存在而呈棕色或深黄色，纯度一般
在60%_80%,从电镜下观察，Y-谷氨酸是一种非常细小的颗粒状，称之为粉状晶体。 为实现上述目的，本发明从谷氨酸等电清液中提取Y-谷氨酸的搡作步骤为
a. 将发酵液用硫酸调节至pH3. 0-3.2，常温等电提取谷氨酸，离心分离出a-谷氨酸和等电清液；
b. 将上述的等电清液利用气浮絮凝法除去菌体蛋白，絮凝后清液采用珍珠岩助 滤剂板框过滤，使其透光率达到35-50%;
c. 过滤清液转入四效蒸发器中进行减压浓缩，浓缩至15-25波美度；
d. 将上述浓缩液经热交换器降温至35-45°C,送至二次等电提取罐，直接搅拌 降温至15-2(TC,提取Y-谷氨酸，在此过程中，可以添加晶种促进谷氨酸结晶；
e. 将步骤a中提取得到的a-谷氨酸和步骤d中提取的Y-谷氨酸按5 6: 1的重 量比混合后，经过变晶得p-谷氨酸；
f. 将步骤d中的上层等电清液经多效蒸发，浓縮至15-25波美度后，喷浆造粒 生产有机无机复合肥；
g. 将步骤b中的菌体蛋白，作为生产高蛋白饲料的主要原料。 本发明釆取两次等电分离技术提取Y-谷氨酸技术，能够代替传统的离子交换工
艺从而彻底淘汰了传统的"等电-离交"工艺，与现有技术相比具有以下优点
1、 能够降低酸碱的消耗，每口屯谷氨酸仅消耗硫酸0.5P屯，液氨0.25咱；
2、 减少废水排放量，釆用本发明技术，每生产1吨谷氨酸只产生2n^废水，能 够减少废水排放量10m3,可以减少后续污染；
3、 提取过程中不再使用液氨，使生产成本降低，提高企业的巿场竟争力；
4、 只采用硫酸调节pH,改善了谷氨酸的品质；
5、其生产的副产品高蛋白菌体饲料和复合肥，具有显著的经济效益。
附图是本发明流程示意图。
具体实施方式
从谷氨酸等电清液中提取Y-谷氨酸的工艺步骤实施例
a. 发酵液用硫酸调节pH3. 5，在晶核形成后添加晶种，搅拌育晶2h,再继续加 硫酸将pH调至3. 0,搅拌降温至15'C，继续搅拌4h,然后停止搅拌，静置沉淀6h, 分离上层带菌体的等电清液和下层oc-谷氨酸；
b. 向步骤a等电清液中以体积比为5-6%加入聚丙烯酸钠絮凝剂，喷射器喷射升 温至35-45°C,釆用气浮法除去菌体蛋白，絮凝后料液添加珍珠岩助滤剂板框压滤， 得到清液透光率在35-50%;
c. 步骤b中的压滤清液釆用四效蒸发器浓缩，出料温度为7(TC,波美度15-25;
d. 将步骤c得的浓縮液经过热交换器降温到35-45X:后，进入二次等电提取罐， 由于该浓缩液与步骤a中的清液相比pH稍高，但仍在谷氨酸等电点附近，故二次提 取时不用硫酸调节pH,直接搅拌降温，在晶核出现后添加晶种，促进晶粒成长，搅 拌降温至15-2(TC,停止降温，继续搅拌4h,静置沉淀8-10h，分离上层清液和下层
的Y-谷氨酸，二次提取得到的Y-谷氨酸纯度较低，不能直接用于味精生产，与步 骤a中的ct-谷氨酸按l: 5 6的重量比混合，经过变晶工序，得高质量的p-谷氨酸；
e. 将上述清液采用三效蒸发器浓缩至25波美度，喷浆造粒生产复合肥。 本发明与现有技术相比，每吨谷氨酸的生产过程中，能够节省液氨0.2吨，硫
酸0.3卩屯，还可以减少污水排放IO m3,节能节水的效果显著。本工艺首先应用于山 东阜丰发酵有限公司，该公司年产谷氨酸38万吨。应用该工艺后，每年减少污水排 放380万m3,减少液氨消耗7. 6万吨，减少硫酸消耗11. 4万吨。目前国内的谷氨酸 生产能力为170万吨，如全部采用该工艺，可以减少污水排放1700万m3，减少液氨 消耗34万吨，减少硫酸消耗51万吨，经济效益和社会环境效益显著。
权利要求
1、一种γ-谷氨酸的提取方法，其特征是按下述工艺步骤进行a.将发酵液用硫酸调节至pH3.0-3.2，常温等电提取谷氨酸，离心分离出α-谷氨酸和等电清液；b.将上述的等电清液利用气浮絮凝法除去菌体蛋白，絮凝后清液采用珍珠岩助滤剂板框过滤，使其透光率达到35-50％；c.过滤清液转入四效蒸发器中进行减压浓缩，浓缩至15-25波美度；d.将上述浓缩液经热交换器降温至35-45℃，送至二次等电提取罐，直接搅拌降温至15-20℃，提取γ-谷氨酸，在此过程中，可以添加晶种促进谷氨酸结晶；e.将步骤a中提取得到的α-谷氨酸和步骤d中提取的γ-谷氨酸按5～6∶1的重量比混合后，经过变晶得β-谷氨酸；f.将步骤d中的上层等电清液经多效蒸发，浓缩至15-25波美度后，喷浆造粒生产有机无机复合肥；g.将步骤b中的菌体蛋白，作为生产高蛋白饲料的主要原料。
全文摘要
本发明公开了一种γ-谷氨酸的提取方法，其要点是将发酵液常温等电提取α-谷氨酸后的清液除去菌体蛋白后，再将滤清液减压浓缩进行第二次等电提取γ-谷氨酸，然后将α-谷氨酸和γ-谷氨酸按一定的比例混合后经过变晶得β-谷氨酸；并将废液经多效蒸发，浓缩至15-25波美度后，喷浆造粒生产有机无机复合肥；副产物菌体蛋白，作为生产高蛋白饲料的主要原料。本发明采取两次等电分离技术提取γ-谷氨酸技术，代替了传统的“等电-离交”工艺，降低了酸碱的消耗，减少了废水排放量，提取过程中不再使用液氨，使生产成本降低，改善了谷氨酸的品质，其生产的副产品高蛋白菌体饲料和复合肥经济效益显著。
文档编号C07C229/24GK101168516SQ20071011438
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月15日 优先权日2007年11月15日
发明者刘加庆, 徐国华, 曹伟锋, 李海燕, 林永贤, 计立杰 申请人:山东阜丰生物科技开发有限公司