利用浓缩等电点技术提取味精的方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明涉及生物发酵行业味精提取工艺领域，具体提供利用浓缩等电点技术提取 味精的方法。
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【背景技术】 味精，学名谷氨酸钠，化学名a -氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形 成的盐，其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要 成分就是谷氨酸钠。味精是日常生活中常用的调味剂，能够增加食物的鲜味，有利于提高人 体对食物的消化率。此外，谷氨酸钠又有着十分重要的功能，被广泛应用于食品、医药、工业 及农业等领域。
[0004]目前谷氨酸钠的生产过程中存在以下问题：一方面：味精的提取通常采用等 电-离交法，通过加入浓硫酸调节等电点使谷氨酸结晶出来，而生产过程中产生的硫酸铵 废液，给废液处理带来了极大地困难，对环境、水源造成了直接的危害。另一方面：发酵效率 偏低，原料成本高，企业利润不断下降。总之，味精制备工艺中存在的缺陷主要是发酵效率 不高，产生的废水量大，浓度高，克服上述缺陷是我们研究的方向。
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【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供了利用浓缩等电点技术提取味精 的方法，其能提高发酵效率，有效地处理废水。
[0007] 本发明的主要解决方案是这样实现的： 利用浓缩等电点技术提取味精的方法，其包括如下步骤：1)制备谷氨酸棒杆菌种子液， 2)制备乳糖发酵短杆菌种子液，3)制备混合种子液，4)发酵，5)浓缩等电，6)制备味精，7) 制备生物制剂，8)生物处理。
[0008] 具体地，所述方法包括如下步骤： 1) 制备谷氨酸棒杆菌种子液： 将谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum) ATCC13032接入谷氨酸棒杆菌种子培 养基中，接种量为5%，在30°C，100_180rpm摇床中培养18h，得到的谷氨酸棒杆菌种子液； 谷氨酸棒杆菌种子培养基的组分为（以下均为质量百分比）：葡萄糖3. 2%、玉米浆2. 8%、 K2HP040 . 2%、Na2HP04 0? 2%、生物素 0? 5%、MgS040 . 2%、尿素 0? 025%，余量为水，115°C灭菌 15min ； 2) 制备乳糖发酵短杆菌种子液： 将乳糖发酵短杆菌（Brevibacterium lactofermentum)ATCC13869接种到乳糖发酵短 杆菌种子培养基，接种量为5%，在32°C，150-200rpm摇床中培养12h，得到的乳糖发酵短杆 菌种子液；其中乳糖发酵短杆菌种子培养基的组分为：葡萄糖18g，硫酸铵13g，磷酸二氢 钾1. 2g，硫酸镁0? 3g，磷酸二氢钠0? 2g，尿素0? lg，玉米衆20g，用水定容至1L，调pH 7. 2， 115°C灭菌 30min ; 3) 制备混合种子液： 调节谷氨酸棒杆菌种子液或乳糖发酵短杆菌种子液的浓度均为1 X 107个/ml，然后按 照2 :1的体积比混合，100转/min搅拌3min，然后静置12h，得到混合种子液； 4) 发酵： 将混合种子液以7 %接种量接种发酵，发酵温度为33 °C，发酵时间为24-48h，得谷 氨酸发酵液；其中发酵培养基为(质量百分比）：葡萄糖12%、玉米浆5%、硫酸铵5%、 MgS040. 1%、K2HP040 . 2%、NaCl 0.2%、MnS04 0 . 001%、FeS04 0 . 0001%、VB1 0.00001%，pH 7. 0 ~7. 2 ; 5) 浓缩等电： 谷氨酸发酵液经过超滤分离成菌体糊和谷氨酸清液，然后将谷氨酸清液进行浓缩得到 浓缩液，浓缩温度为70-80°C，浓缩液体积为谷氨酸清液的二分之一；往等电罐中添加占等 电罐体积五分之一的谷氨酸晶体作为晶种，然后往等电罐中流加上述浓缩液，同时加入浓 硫酸调节使等电罐中溶液的PH为3. 0~4. 0 ;待等电罐中的液面到达罐容的90-95%时，降 温至50-55°C，分离谷氨酸晶体和母液；母液经过液氨中和、蒸发浓缩以及结晶得到硫酸铵 和废水A ; 6) 制备味精： 往谷氨酸晶体中添加质量分数为10%的碳酸钠水溶液溶解中和，中和温度控制 60-62°C，pH值控制6. 4-6. 5,然后蒸发结晶，离心分离味精和废液B ; 7) 制备生物制剂： 将好氧反硝化菌、芽孢杆菌、黑曲霉、粪产碱杆菌、砖红链霉菌、白色假丝酵母分别培养 至浓度均为1X108个/克，然后将所培养的菌液按照10:6:4:3:2:1的重量比例混合得到 液体菌剂；取上述液体菌剂与吸附剂载体按照2:1的质量比搅拌混合，最后进行干燥，干燥 温度为20-50°C，干燥后含水量为20-30%，即得生物制剂； 所述吸附剂载体由下述重量配比的原料组成：硅藻土 12份、蒙脱土 8份、壳聚糖5份、 石灰石3份；硅藻土、蒙脱土、壳聚糖以及石灰石的粒径均为100目。
[0009] 8)生物处理： 合并步骤5)所得废液A和步骤6)所得废液B，进入厌氧池，处理时间为35h，温度为 36°C，使大分子物质断链成为小分子物质，有机氮转化成为无机氮，出水进入沉淀池；沉淀 池添加生物制剂深度处理，按每立方米液体每次投加生物制剂10克，每天投加1次，连续投 加3次，最后静置4天，将液体排出。
[0010] 本发明取得的有益效果主要包括： 本发明革除了离子交换工艺，硫酸的消耗最低，大大降低了成本，提高了工业附加值； 本发明在试验中发现，采用谷氨酸棒杆菌和乳糖发酵短杆菌混合发酵技术，可以大大提高 谷氨酸的产量；本发明制备的生物制剂专门针对本发明废水，将各种能形成优势菌群的菌 种，配制成高效微生物制剂，可有效地处理废水，降低运行费用，促进达标排放；本发明制 备的吸附剂载体为含有硅酸硅类为主体的天然材料，含有一定数量的黏粒，使其在水溶液 中有不同程度的电负性，这种电负性的变化与原废水中呈现相对稳定的悬浮颗粒发生电中 和、吸附等过程，破坏原废水的电位平衡，加剧悬浮颗粒之间的碰撞，使得絮凝下降的效果 增强。
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【具体实施方式】
[0012] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申 请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0013] 实施例1 利用浓缩等电点技术提取味精的方法，其包括如下步骤：1)制备谷氨酸棒杆菌种子液， 2)制备乳糖发酵短杆菌种子液，3)制备混合种子液，4)发酵，5)浓缩等电，6)制备味精，7) 制备生物制剂，8)生物处理。
[0014] 具体地，所述方法包括如下步骤： 1) 制备谷氨酸棒杆菌种子液： 将谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum)ATCC13032接入谷氨酸棒杆菌种子 培养基中，接种量为5%，在30°C，180rpm摇床中培养18h，得到的谷氨酸棒杆菌种子液；谷 氨酸棒杆菌种子培养基的组分为（以下均为质量百分比）：葡萄糖3. 2%、玉米浆2. 8%、 K2HP040 . 2%、Na2HP04 0? 2%、生物素 0? 5%、MgS040 . 2%、尿素 0? 025%，余量为水，115°C灭菌 15min ； 2) 制备乳糖发酵短杆菌种子液： 将乳糖发酵短杆菌（Brevibacterium lactofermentum)ATCC13869接种到乳糖发酵 短杆菌种子培养基，接种量为5%，在32 °C，200rpm摇床中培养12h，得到的乳糖发酵短杆 菌种子液；其中乳糖发酵短杆菌种子培养基的组分为：葡萄糖18g，硫酸铵13g，磷酸二氢 钾1. 2g，硫酸镁0? 3g，磷酸二氢钠0? 2g，尿素0? lg，玉米衆20g，用水定容至1L，调pH 7. 2， 115°C灭菌 30min ; 3) 制备混合种子液： 调节谷氨酸棒杆菌种子液或乳糖发酵短杆菌种子液的浓度均为1 X 107个/ml，然后按 照2 :1的体积比混合，100转/min搅拌3min，然后静置12h，得到混合种子液； 4) 发酵： 将混合种子液以7 %接种量接种发酵，发酵温度为33 °C，发酵时