[发明专利]一种低物耗少废水的谷氨酸提取新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低物耗少废水的谷氨酸提取新工艺，具体地说是发酵食品工业技术领域。

背景技术

味精的生产工艺主要以淀粉或废糖蜜为原料，经过制糖、发酵和提取获得中间产物谷氨酸，谷氨酸再经过中和、脱色、除铁、结晶分离和干燥等工序，制成成品味精。

其中，从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸的现有技术主要有：“等电结晶+离子交换”工艺和“浓缩等电结晶+变晶”工艺。

国内多数味精生产企业采用“等电结晶+离子交换”工艺。其工艺过程是用离子交换获得的高流份调节发酵液的pH值，使其下降至等电点3.22，并降温至10℃左右，使大部分谷氨酸结晶析出；残留在结晶母液中的谷氨酸用离子交换树脂吸附，再用氨水将树脂吸附的谷氨酸洗脱获得高流份，高流份用于下一批发酵液等电结晶。该工艺的优点是提取收率高，一般总收率可达94％，但该工艺额外产生了40％的高浓废水，又额外消耗了100％的硫酸和45％的液氨。

“浓缩等电+变晶”工艺是将谷氨酸发酵液浓缩3～4倍，使浓缩发酵液中谷氨酸浓度达到30％左右，然后进入连续等电罐，同时流加酸性水解液，控制等电罐的pH值为3.0～3.2，同时降温至30℃左右，使谷氨酸结晶析出，再用卧式螺旋离心机分离得到谷氨酸晶体。由于分离得到的谷氨酸结晶质量差，必须通过“变晶”后才能精制做味精。该工艺的优点是硫酸、液氨消耗量少，产生的废水也少。其缺点是谷氨酸提取收率低，仅88％，经济上无明显竞争力，在国内味精行业中仅有少许企业中的个别生产线试用。

因此降低硫酸、液氨等物耗从而降低生产成本并减少废水产生量的新型谷氨酸提取技术，是味精工业健康发展的技术关键。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种低物耗少废水的谷氨酸提取新工艺，能降低硫酸和液氨的消耗；采用二次结晶工艺，可提高谷氨酸提取收率；谷氨酸结晶质量最好，无需“变晶”。

本发明的主要解决方案是这样实现的。

本发明一种低物耗少废水的谷氨酸提取新工艺，采用以下工艺步骤：

1、谷氨酸发酵液进入等电结晶罐等电结晶，加入含有2～30％谷氨酸的稀硫酸溶液，硫酸浓度为1～50％；调节发酵液的pH值3.0～3.2，控制温度5～25℃，使谷氨酸结晶析出；谷氨酸发酵液与稀硫酸溶液的比例由pH控制。

2、等电结晶后经离心分离得到产品谷氨酸结晶和等电母液；

3、将等电母液通过菌体分离步骤得到副产物菌体蛋白和等电清母液；

4、将上述等电清母液分成两部分，一部分占等电清母液总量的80～100％进入蒸发器蒸发得到浓缩清母液，真空度-0.09～-0.01MPa，浓缩温度为45～98℃，浓缩后体积为浓缩前清母液体积的1/2～1/8；另一部分占等电清母液总量的0～20％不浓缩，作为步骤7中溶解二次结晶谷氨酸用；

5、浓缩清母液通过控制温度和pH而二次结晶，使残留在等电母液中的谷氨酸继续结晶析出；二次结晶的pH值3.0～3.6，控制温度5～85℃；

6、二次结晶后分离得到谷氨酸二次结晶和二次结晶母液；

7、二次结晶的谷氨酸晶体进入溶解罐，在溶解罐中加入谷氨酸结晶重量1～50倍的水和/或1～50倍的步骤4中留存的等电清母液，再加入1～15倍的硫酸，使谷氨酸结晶溶解；

8、经溶解得到的含有谷氨酸的稀硫酸溶液送回等电结晶罐，调节下一批发酵液等电结晶。

本发明所述的等电结晶工艺可采用间歇分批结晶，或采用连续结晶等各种结晶技术。

本发明所述的菌体分离可采用加入絮凝剂絮凝后过滤，或直接加热使菌体凝固后过滤，或采用膜过滤等分离方法。所用絮凝剂可以是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚合铝盐或聚合铁盐等，絮凝剂加入量为10～300ppm，加热温度为50～145℃。

本发明所述的蒸发方式可采用单效蒸发，或采用多效蒸发。

本发明中等电结晶时调节pH值所采用的稀硫酸溶液，是由硫酸、水和/或等电清母液、二次等电结晶获得的谷氨酸晶体混合配成的。谷氨酸浓度2～30％，硫酸浓度：1～50％。

所述的二次结晶的谷氨酸晶体进入溶解罐溶解，稀硫酸溶液不足调发酵液的pH值时，可向发酵液中直接加硫酸，直至发酵液的pH值降到3.0～3.2。

本发明中的二次等电母液可自由加工成硫酸铵、复合肥等各种产品。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、革除了离子交换工艺，因此硫酸和液氨的消耗最低，其消耗低于现有的“等电结晶+离子交换”工艺和“浓缩等电结晶+变晶”工艺。。