1、谷氨酸-钠第一页，共33页。谷氨酸钠简介(jin ji)：n化学名-氨基(nj)戊二酸一钠n 化学式：C5H8NO4Nan 外观为白色晶体n谷氨酸钠俗称味精，是世界上应用范围最广、产销量最大的一种氨基(nj)酸。n纯味精(含谷氨酸钠99以上)。第二页，共33页。NH4谷氨酸的生物谷氨酸的生物(shngw)(shngw)合成合成第三页，共33页。我国味精技术进展情况我国味精技术进展情况制糖工艺进展：酸法水解制糖工艺进展：酸法水解(shuji)酶酸法水解酶酸法水解(shuji)双酶法水解双酶法水解(shuji)。发酵工艺进展：亚适量生物素水平（产酸发酵工艺进展：亚适量生物素水平（产酸48gdl）高
2、生物素水平（产酸高生物素水平（产酸1215gdl）。）。提取工艺进展：等电点法（少数锌盐法）提取工艺进展：等电点法（少数锌盐法）等等电离交法电离交法 低温连续等电点法（少数厂家采用）。低温连续等电点法（少数厂家采用）。精制工艺进展：全粉炭脱色、硫化碱除铁精制工艺进展：全粉炭脱色、硫化碱除铁颗颗粒炭脱粒炭脱 色、树脂除铁。色、树脂除铁。第四页，共33页。糖化糖化(tnghu)玉米淀玉米淀 粉粉调调 浆浆一次喷一次喷 射射二次喷二次喷 射射闪闪 冷冷层流罐液层流罐液 化化冷冷 却却糖糖 化化灭灭 酶酶过过 滤滤加液化(yhu)酶加糖化酶双酶法工艺流程工艺流程(n y li chn)图图第五页，共3
3、3页。谷氨酸钠生产(shngchn)总流程图示意图糖糖 化化发发 酵酵提提 取取精制精制(jngzh)第六页，共33页。糖化工艺糖化工艺(gngy)说明说明n我国用发酵法生产味精，一般是使用淀粉作为原料。但到目前为止，生产上所采用的谷氨酸产生菌均不能直接(zhji)利用淀粉，也基本上不能利用糊精作为碳源。n因此当以淀粉作为原料时，必须先将淀粉水解成为葡萄糖才能供发酵使用，这个过程称为“糖化”，所制得的糖液称为淀粉水解糖。第七页，共33页。n味精生产普遍采用中温淀粉酶或高温淀粉酶液化，高转化率液体糖化酶糖化的双酶法制糖工艺(gngy)。n酶法制糖工艺(gngy)，特别是采用耐高温淀粉酶液化的新双
4、酶法制糖工艺(gngy)，其淀粉酶的转化率和糖液的质量均高于以前的酸法工艺(gngy)或酸酶法工艺(gngy)。n首先是将淀粉经由淀粉酶液化生成糊精，再由糖化酶将糊精转化为葡萄糖。酶法制糖所得的产物可称为酶法糖液，以区别于酸法等水解的糖液。第八页，共33页。n用不锈钢制造的水解罐机械强度高，能耐酸，碱，使用时间长，但成本较高.n 搪瓷的水解罐(搪瓷衬里)优点是具有良好的耐腐性能，耐浓盐酸和耐150的高温，但缺点是质脆，若受到冲击就容易破碎且不能在搪瓷设备上进行焊接。n衬耐酸砖及耐酸橡胶的加压糖化罐优点是承受较大的压力，耐热，耐酸，机械强度也好，一般本厂可以动手(dng shu)施工，但使用时间
5、一长，瓷砖有脱离现象，必须经常检查和保养。第九页，共33页。发酵(f jio)流加无菌浓缩流加无菌浓缩(nn su)糖糖将灭菌将灭菌(mi jn)后的糖液配置成培养基，装罐后的糖液配置成培养基，装罐一级种子罐一级种子罐二级种子罐二级种子罐接种接种流加氨气和无菌空气流加氨气和无菌空气工艺流程图工艺流程图第十页，共33页。发酵(f jio)工艺说明n将糖液和其它(qt)配料配制成培养基，装入发酵罐，进行实罐灭菌。然后冷却，接种。流加尿素或氨补充氮源，流加消沫剂消除泡沫。供给无菌空气、搅拌、控制温度。第十一页，共33页。n机械搅拌通风发酵罐广泛用于谷氨酸的发酵生产。罐的容积由20L至200m3，有的
6、甚至可达500m3(一般罐容在5000L以下的为种子罐或试验罐，发酵生产罐的罐容都在10000L以上)，其主要部件包括罐身，搅拌器。轴封，打泡器联轴器，中间轴承，空气(kngq)吹泡管(或空气(kngq)喷射器)，挡板，冷却装置，人孔以及接管等。示意图示意图设备设备(shbi)图图第十二页，共33页。n罐体是由圆柱形中部及椭圆形或碟形封头焊接而成的封闭式的受压容器，制造材料为碳钢或不锈钢，对于大型发酵罐还可用内衬不锈钢板(厚度23mm)或复合钢板制成，以节约不锈钢材。钢板的厚度要根据最大使用压力(一般使用灭菌(mi jn)时的蒸汽压力为0.15MPa表压)来决定。示意图示意图设备设备(shbi
7、)图图第十三页，共33页。小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接，为了便于清洗，在罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐大多是整体焊接，在罐顶则装设有快开人孔，并在人孔对下的罐内侧设置爬梯。人孔的大小，除操作出入方便外，还应考虑罐内部件的放入或取出。罐顶还装有视镜及灯镜，在其内面装有压缩空气(ysu kngq)或蒸汽的吹管，用以冲玻璃镜。在罐顶上的其他接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。示意图示意图设备设备(shbi)图图第十四页，共33页。环境环境(hunjng)(hunjng)条件引起谷氨酸合成的代谢转换条件引起谷氨酸合成的代谢转换第十五页，共33页。提取(tq)收前流分收前流分二步
8、酸化二步酸化育晶育晶一步一步(y b)酸化酸化发酵液发酵液换热器换热器加晶种加晶种氨水氨水(n shu)洗脱洗脱母液回流母液回流上柱吸附上柱吸附中和中和卧式离心卧式离心 机机锥兰分离机锥兰分离机 谷氨酸谷氨酸 上上 清清母母 液液沉淀沉淀降温搅拌降温搅拌母母 液液母母 液液谷氨谷氨 酸酸谷氨酸谷氨酸PH5.6等电等电离交离交法法收高流分收高流分收低流分收低流分回收菌体蛋白回收菌体蛋白5.6液液工艺流程图工艺流程图第十六页，共33页。提取工艺(gngy)说明n谷氨酸发酵完毕，在发酵液中的谷氨酸含量(hnling)一般为48。是以谷氨酸铵盐形式存在的，此外还含有其他的氨基酸以及残糖，有机酸类，微量
9、无机盐及悬浮在发酵液中的大量菌体。蛋白质等固形物质；捉取谷氨酸的方法主要有等电点法、离子交换法。等电点离子交换法，盐酸盐法，锌盐法等几种方法。第十七页，共33页。n当前各味精厂主要是采用等电点或等电点离子交换法提取谷氨酸，优点(yudin)是能节约酸碱用量、产品得率高，易于操作等。与这两条工艺路线相对应的主要设备是等电点罐和离子交换柱，此外还有离心分离机、酸和碱高位槽及调配罐等。第十八页，共33页。离子交换(l z jio hun)柱n离子交换法提取谷氨酸是将发酵液通过一定型号的离子交换树脂(现国内多采用732强酸性阳离子交换树脂)，谷氨酸及其他阳离子先后(xinhu)被树脂交换吸附，然后用热
10、碱洗脱，强碱中的阳离子将已被吸附的谷氨酸置换下来，收集谷氨酸洗脱流分，冷却，加盐酸调pH3.03.2进行结晶，用离心机分离结晶析出的谷氨酸，树脂经再生后重复使用。第十九页，共33页。n离子交换法提取谷氨酸具有过程简，周期短、设备省、占地(zhn d)少的特点，提取总收率在8090，是一种较好的方法，缺点是耗用大量酸碱化工原料，废液污染环境，同时树脂碎损易造成收率不稳定等弊病。第二十页，共33页。离子交换(l z jio hun)柱的结构 用离子交换法提取谷氨酸，其离子交换装置的型式有单柱式和双柱式，双柱式为两柱串连使用，发酵液先通过弱酸性阳离子交换树脂(氢型)以除去NH4+、K+、Mg2+等杂
11、质，此种树脂不吸附谷氨酸，然后再通过强酸性阳离子交换树脂以吸附谷氨酸。用碱洗脱第二柱谷氨酸，因浓度集中(jzhng)，谷氨酸含量可达16，其收率比单柱法可提高5左右，减少了漏液。第二十一页，共33页。精制(jngzh)5.6液液脱色脱色(tu s)液液树脂树脂(shzh)柱除铁离子柱除铁离子结晶母液液结晶母液液调调PH值至值至6.77.0颗粒炭柱脱色颗粒炭柱脱色分离炭分离炭一次脱色一次脱色二次脱色二次脱色加粉状活性炭加粉状活性炭一次脱色一次脱色颗粒炭柱脱色颗粒炭柱脱色脱色液脱色液调调PH值至值至6.77.0结晶罐结晶罐助晶槽助晶槽离心分离机离心分离机湿味精湿味精热空气干燥热空气干燥成品味精成品
12、味精生产设备图片生产设备图片第二十二页，共33页。精制(jngzh)工艺说明n从发酵液中提取的谷氨酸，并不就是味精而仅仅是味精生产过程中的半成品，要将谷氨酸制成味精成品，首先应将谷氨酸与适量的碳酸钠或氢氧化钠进行中和，制成谷氨酸钠溶液，然后经过脱色、除铁，过滤等工序(gngx)除去色素。铁等杂质，取后通过减压浓缩、结晶，离心分离，干燥，过筛等一系列操作，才能制得纯净的晶体味精产品。第二十三页，共33页。发酵罐第二十四页，共33页。发酵罐第二十五页，共33页。等电罐第二十六页，共33页。等电罐第二十七页，共33页。等电罐第二十八页，共33页。板框压滤机第二十九页，共33页。发酵罐示意图第三十页，共33页。发酵罐图解(tji)第三十一页，共33页。第三十二页，共33页。NoImage内容(nirng)总结谷氨酸-钠。制糖工艺进展：酸法水解酶酸法水解双酶法水解。提取工艺进展：等电点法（少数锌盐法）等电离交法。味精生产普遍采用中温淀粉酶或高温淀粉酶液化，高转化率液体糖化(tnghu)酶糖化(tnghu)的双酶法制糖工艺。首先是将淀粉经由淀粉酶液化生成糊精，再由糖化(tnghu)酶将糊精转化为葡萄糖。流加尿素或氨补充氮源，流加消沫剂消除泡沫。供给无菌空气、搅拌、控制温度。在罐顶上的其他接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。结束第三十三页，共33页。
