专利名称：谷氨酸发酵液等电点提取的前处理方法
技术领域：
本发明是谷氨酸发酵液等电点的提取的前处理方法，属于发酵产物提纯技术领域。
目前国内外对发酵液等电点的提取技术，一般是在发酵完毕后，将发酵液送入等电点罐，在等电点罐中进行冷却、调节酸碱度PH值，最后达到冷冻等电点的目的。其具体操作步骤如下(1)发酵完毕后，将温度T＝38～40℃、酸碱度PH＝6.4～7.2的发酵液放入等电点罐，当放罐至一半时，便在等电罐加冷盐水降温、搅拌、加酸，至放罐完毕约需1.5小时;(2)继续降温、搅拌、加酸约1～3小时，控制到温度T＝15～25℃，酸碱度PH＝4.5左右。具体要视发酵液中谷氨酸的含量情况;(3)仃止加酸，投种育晶2小时后，第2次加酸约10～12小时后，PH值降至3.0，温度T降至9～11℃;(4)仃止加酸，继续搅拌、降温8～10小时，降温速度1～1.5℃/小时，直到温度降至5℃以下;(5)仃止搅拌，沉淀4-5小时后放罐。上述方法存在的缺点是(1)步骤(1)、(2)的时间较长，不但影响等电点罐的利用率，也增加了发酵成熟醪中菌体的自溶机会，影响后面谷氨酸的提取;(2)由于在此阶段加酸速度较快、PH值下降速率较大，因此在等电点罐中很难迅速混匀、容易造成局部过酸;(3)由于需在3小时内将发酸液从38～40℃降至25℃以下，所需的耗冷负荷较大，从而增加了制冷机的峰值负荷，这将大大地增加制冷机的功率。
本发明的目的就是为了克服现有发酸液等电点提取技术中存在的时间较长、能耗较大、等电点罐利用率较低且易造成局部过酸、菌体自溶机会较大并影响谷氨酸的提取等缺点，研制一种能缩短等电点提取周期、提高等电点罐的利用率、能耗较低、并有利于谷氨酸提取的谷氨酸发酵液等电点提取的前处理方法。
本发明要点如下谷氨酸发酵液等电点提取的前处理工艺流程如图1所示。其处理工艺流程如下发酵液从发酵罐1经过带阀门2的管道输送及流量计3计量后与经过带阀门4及的管道输送及流量计5计量的调酸剂混合后进入冷却器6进行冷却，再放入到等电点罐7，实现进入等电点罐7之前发酵液的温度T和酸碱度PH值已达到或近似达到投加晶种所要求的温度T＝15～25℃、酸碱度PH＝3.8～4.8的条件，也就是实现发酵液放罐完毕即可进行投加晶种操作，或者稍作精调后即可进行投加晶种操作;发酵液等电点提取的前处理工艺操作要点是(1)进入等电点罐前，发酵液的PH值及温度T可用自控或手控调节，当采用手控调节时，应在等电点罐中进行精调节来作保证;(2)用作降温的冷却剂可用冷冻盐水或等电点母液，且最好用等电点母液，用等电点母液冷却比用冷冻盐水冷却节省能耗约1/3;(3)调酸剂加入的时间可以在发酵液冷却前或在冷却后，也可采用部分冷却降温后、即在冷却中间调酸;(4)调酸剂加入的速度必须与发酵液放罐速度同步，并在放罐完毕之前1～2分钟仃止加酸。
本发明与现有发酵液等电点提取技术相比，具有如下的优点和效果(1)由于本发明采用发酵液边放罐边冷却，大大减少了发酵液中菌体自溶的机会，有利于等电点谷氨酸的提取;(2)由于调酸剂均匀加入，并在输送过程中与发酵液湍流混合、混合条件很好，既可实现快速加酸，又不会造成局部过酸现象。(3)本发明缩短了等电点提取周期1～3小时，提高了等电点罐的利用率，并减少在该缩短时间内等电点罐的搅拌能耗;(4)由于本发明能采用等电点母液作冷却剂，比现有常规用冷冻盐水冷却节省能耗约占整个等电点提取过程的1/3左右。
对说明书
如下图1为谷氨酸发酵液等电点提取的前处理工艺流程图。
本发明的实施方式如下(1)本实施例按图1所示，设计、制造、选用发酵罐1可为60米3标准搅拌罐、阀门2可为发酵罐常规配用阀门、流量计3可为LZZ-125型金属管转子流量计、阀门4可为G41F3-6，Dg25衬聚三氟氯乙烯隔膜阀、流量计5可为LZZ-25F型金属管转子流量计、冷却器可为I6B25-0.8/800-10型螺旋板式换热器、等电点罐7可为65米3常规等电点罐;(2)选用好上述设备后，按图1所示，用管道把它们安装连接成一系统。连接好后，便向发酵罐1加压，打开阀门2，使发酵液流经流量计3再流向冷却器6，约1分钟后，打开阀门4让来自高位罐的调酸剂盐酸或流酸流经流量计5后流入主管道与发酵液混合，进入冷却器6冷却至所需温度T＝15～25℃;调节阀门4控制调酸剂的加入速度，使进入等电点罐前发酵液的PH值达到预定要求的PH＝3.8～4.8;在发酵罐排空前1～2分钟关闭阀门4，这样便完成了本发明-谷氨酸发酵液等电点提取的前处理方法的实施。待发酵罐排空后，即可进行等电点提取的下一步操作。
下面以一个具体实施例来进一步具体说明本发明的优点和积极效果以年产量为5000吨的味精厂为例，目前国内较先进的生产指标为产酸率为8%、提取率为80%、精制收率为115%，则总发酵液量W＝ (年产量)/(精制收率×提取率×产酸率) ＝ 5000/(1.15×0.8×0.08)＝67934.8(米3)＝67934.8×103(Kg)(1)用等电点母液代替冷冻盐水冷却所能节约的能耗为设将发酵液从38℃降至25℃需带走的热量为Q，则Q＝W×CP×△T式中W为总发酵量，W＝67934.8×103Kg，CP＝1Kcal/Kg℃，△T为降温量，△T＝38-25＝13℃，故Q＝67934.8×103×1×13＝8.83×108Kcal，功率55KW的制冷机的制冷量为15.8×104Kcal/h，即55度电的制冷量为15.8×104Kcal设制冷机所制冷量的总利用率为7%，则要带走上述热量所需耗电量，即能节约能耗为(Q×55)/(15.8×104×0.7) = (8.83×106×55)/(15.8×104×0.7) =4.39×105(度电)＝43.9(万度电)(2)减少等电点罐搅拌时间所能节省的能耗为设每罐等电点发酸液量为50m3，
则等电点罐数＝ (总发酵液量)/50 ＝ 67934.8/50 ＝1358.7(罐)，装液50m3的等电点罐搅拌功率为11KW，每罐节约搅拌时间为2.5小时，则能节约能耗1358.7×2.5×11＝37364.3(度电)＝3.7(万度电)，因此年产量为5000吨的味精厂采用本发明方法后，每年可节电约43.9+3.7＝47.6(万度电)(3)等电点罐利用率的提高量为设现有等电点提取的总周期为32小时，采用本发明方法的等电点提取能节省时间2小时，则等电点罐的利用率可提高2/32 ×100%＝6.25%，也就是说采用本发明方法能使等电点罐的生产能力提高6.25%，这对于现在因产酸水平不断提高而导致等电点罐生产能力严重不足的情况下，确是一个较好的解决办法。
权利要求
1.一种谷酸氨发酵液等电点提取的前处理方法，其特征在于其处理工艺流程如下发酵液从发酵罐(1)经过带阀门(2)的管道输送及流量计(3)计量后与经过带阀门(4)的管道输送及流量计(5)计量的调酸剂混合后进入冷却器(6)进行冷却，再放入到等电罐(7)，实现进入等电点罐(7)之前发酵液的温度T和酸碱度PH值已达到或近似达到投加晶种所要求的温度度T=15～25℃，酸碱度PH=3.8～4.8的条件，也就是实现发酸液放罐完毕即可进行投加晶种操作，或者销作精调后即可进行投加晶种操作；其工艺操作要点是(1)用作降温的冷却剂可用冷冻盐水或等电点母液，且最好用等电点母液；(2)调酸剂加入的时间可在发酵液冷却前或冷却后，也可在部分冷却后、即在冷却中间调酸；(3)调酸剂加入的速度必须与发酵液放罐速度同步，并在放罐完毕之前1～2分钟仃止加酸。
全文摘要
本发明是一种谷氨酸发酵液等电点提取的前处理方法，属发酵产物提纯技术。其工艺流程为发酵液从发酵罐经带阀门管道输送及流量计计量后与经带阀门管道输送及流量计计量的调酸剂混合后进入冷却器进行冷却，再放入等电罐，发酵液罐完毕即可进行投加晶种操作；冷却剂可用等电点母液或冷冻盐水，调酸剂加入时间可在冷却前或后或冷却中间，调酸速度必须与发酵液放罐速度同步。本发明能缩短等电点提取周期、提高等电点罐利用率、能耗低、并有利于谷氨酸的提取。
文档编号C07C227/40GK1093408SQ94100410
公开日1994年10月12日 申请日期1994年1月20日 优先权日1994年1月20日
发明者吴振强 申请人:华南理工大学