味精的生产工艺

  味精的生产工艺_能源/化工_工程科技_专业资料。味 精 的 生 产 工 艺 味精的生产工艺 味精的生产工艺 味精是调味料的一种,主要成分为谷氨酸钠。 谷氨酸钠是一种 氨基酸谷氨酸的钠盐。 是一种无嗅无色的晶体, 232℃时解体熔化。 在 谷氨酸

  味 精 的 生 产 工 艺 味精的生产工艺 味精的生产工艺 味精是调味料的一种,主要成分为谷氨酸钠。 谷氨酸钠是一种 氨基酸谷氨酸的钠盐。 是一种无嗅无色的晶体, 232℃时解体熔化。 在 谷氨酸钠的水溶性很好, 100 毫升水中可以溶解 74 克谷氨酸钠。味 在 精是一种很好的调味品,易溶于水,能给植物性食物以鲜味,给肉食 品店以香味。在汤、菜中放入少许味精,会使其味道更鲜美。 味精的主要成分--谷氨酸钠进入肠胃以后,很快分解出谷氨酸, 谷氨酸是由蛋白质分解的产物,是氨基酸的一种,可以被人体直接吸 收, 在人体内能起来改善和保持大脑机能的作用。 谷氨酸钠在 100℃ 时就会被分解破坏,因此,做汤、烧菜时放味精,能够使味精分解, 大部分谷氨酸钠变成焦谷氨酸钠。这样不但丧失了味精的鲜味,而且 所分解出的焦谷氨酸钠还有一定的毒性。所以不要将味精与汤、菜放 在一起长时间煎煮,必须在汤、菜做好之后再放。 碱性食品不宜使 用味精,因为碱会使味精发生化学变化,产生一种具有不良气味的谷 氨酸二钠,失去调味作用。 一、谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。 谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。 1、 糖蜜 、 糖蜜:是制糖工厂的副产物,分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类, 其中含较多的可发酵性糖,总糖含量:甘蔗糖蜜 54.8%,甜菜糖蜜 49.4%;总糖中主要是可发酵性糖。 2 糖蜜的处理 目的:降低生物素的含量。 目的 方法:活性炭吸附法:用量为糖蜜的 30%—40% 方法 水解活性碳处理法:盐酸+活性碳 树脂处理法: (1)糖蜜中糖浓度高,必须进行稀释,一般稀释至 18~20%。 (2)糖蜜中杂质很多,如黑色素、灰分等,必须进行澄清、过滤。一 般采用加酸静置, 加酸调 pH 3.0~3.8, 并定时通风, 除溶液中的 SO2、 NO2 等有害性挥发成分。 (3)糖蜜中的含氮物质较少,应补充营养盐,如硫酸氨,磷酸钙等物 质。 (4)调 pH 7.0~7.5。 (5)灭菌:80~90℃。 3 淀粉质原料:薯类、玉米、小麦、大米等。 淀粉质原料: 直链淀粉占 17%—27%,其余为支链淀粉。 淀粉的水解 水解有多种方法:酸解、酶解,酸酶结合法等 酸解、 水解 酸解 酶解,酸酶结合法等, (1)、酸解法工艺:原料调浆→ 糖化→ 冷却→ 中和脱色→ 过滤 除杂→糖液 ② 淀粉酸解法工艺要点:糖化条件的控制,淀粉乳浓度:10-110Be 酸种类与用量:盐酸 糖化温度和时间: 蒸汽直接加热 133℃,25min, 138℃,15min 加酸方式:先加 1/3,后 2/3。 糖化终点判定 酒精法,酸解结束前,将少量酸解液滴入无水酒精中,若无白色沉淀 出现,表示淀粉水解完全。 酸解液的中和 液碱 酸解液 pH 1.5,调至 4.5 酸解液的除杂 活性炭 干淀粉量 0.2%, 60-70℃,30min 干淀粉的 0.6%, 水解糖液的质量要求: 还原糖≥18%;糖液清,呈浅黄绿色,550nm 处 透光率≥90%;无糊精;糖液新鲜 酶解法、 (2)、目前生产中多采用酶解法、酸酶法、酶酸法 ) 酶解法 酸酶法、 (3)工艺流程 原料 → 粉碎 → 加水 → 液化 → 糖化 → 淀粉水解糖 该工艺优点: 优点: 优点 淀粉的液化条件、方法、控制 淀粉糖化 水解作用、酶来源、糖化工艺 、常用的生产菌株 谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、嗜氨小杆菌、硫殖短 杆菌等。 北京棒杆菌 AS1.299、 北京棒杆菌 7338、 北京棒杆菌 D110、 棒杆菌 S-944、钝齿棒杆菌 AS1.542、钝齿棒杆菌 HU7251、钝齿棒 杆菌 9 二、培养基的配制 1、斜面培养基 2 一级种子和二级种子培养基 ①一级种子培养基。 一级种子培养基应该营养丰富,有利于菌体的生长繁殖。为了避免培 养过程中因产生有机酸引起培养基 pH 下降而造成菌体老化,所以培 养基的含糖量要低,一般在 2.5%左右。 ②二级种子培养基 通过一级种子扩大培养后,种量还不能满足发酵用的需要,因此需要 进一步扩大培养。 二级种子培养基的组成和原料来源应该与发酵培养基相一致, 但配比 上可有差异,这样就保证二级种子接到发酵罐后能很快适应环境,缩 短发酵周期。 3 发酵培养基 发酵培养基不仅提供菌体生长繁殖所需要的营养和能量, 而且是形成 谷氨酸的物质来源。因此,这就要求发酵培养基含有足够的碳源和氮 源,其量比种子培养基中的含量要高出很多。 三、灭菌 1、无菌室的灭菌方法 2 、使用高压消毒锅的灭菌条件 3 、空罐 灭菌 4、实罐灭菌 5、 尿素的灭菌 6 、消泡剂的灭菌 7、 管路的灭 菌 8 、空气过滤器的灭菌 四、种子扩大培养 工艺流程:保藏菌种→斜面活化→摇瓶种子培养→种子罐→发酵罐 一级种子标准 二级种子标准 1、一级种子培养 通常谷氨酸发酵的接种量为 1%。 在 1000ml 三角瓶中,装入一级种子培养基 180~200ml, 摇床上,在 30~32℃振荡培养 10~12h 2、二级种子培养 二级种子是在种子罐里培养的,培养二级种子时的接种量为 0.2%~ 0.5%,温度为 32~34℃,培养时间为 6~8h。 注意事项: 注意事项:种子培养基的 N 源、生物素和 P 盐适当高,但 G 2.5%左 右。温度不要波动太大;适当通风搅拌;注意种子培养时间。 味精生产流程框图: 味精生产流程框图: 淀粉、水 → 调浆(加 NaCO3、和淀粉酶)→ 喷射 液化 → 保温灭菌 → 过滤 → 层流罐 → 贮罐 → 冷却 → 糖化 (先调 pH 再加糖化酶) 灭酶 → 离心过滤 → 得葡萄糖液 → 冷 → 却 → 发酵罐发酵 → 冷却 → 等电点中和 → 谷氨酸晶体 → 加 水溶解 → 二次中和 → 得谷氨酸钠溶液 → 活性炭脱色 → 过滤 → 离子交换脱金属离子 → 浓缩 → 蒸发结晶 → 分离出湿味精 → 干燥 → 得晶体味精 → 筛选 → 分装 糊化糖化工 序: 糊化工序: 糊化工序: 调浆时淀粉浓度为 35%,调浆罐进入盘管的蒸气温度控制 在 30℃,用 NaCO3 调 pH6.4。料液经泵输送和蒸汽一起进行喷射 液化,也就是糊化过程,蒸汽的温度为 120℃,喷射液化器出口温度 为 100~105℃,喷射液化时间为 1h。液化好的料液经管道过滤除 去大的颗粒后进入缓冲罐,缓冲罐的温度为 95~100℃。这一工序 中包括流体输送,传热,过滤,特别说明管道过滤不用计算只是增加 阻力。 糖化工序: 糖化工序 经高温糊化的淀粉糊有离心泵泵至层流罐,层流罐的温度 为 95~100℃。进入糊化罐前料液要求冷却到 60℃,用 HCl 调节 pH 值至 4.0~4.4,采取酶解法糖化,糊化温度 60℃,时间 48h。 糖化率为 90%,即 1 克淀粉生成 0.9 克葡萄糖。糊化好的料液经蒸 汽灭酶,灭酶温度为 80~85℃,然后离心过滤除去滤渣,得到糖化 液。这一工序中包括流体输送,传热(三次),过滤。 发酵工序: 发酵工序: 过滤的滤液冷却到 32℃,进入发酵罐发酵,用冷却水调温, 每隔 12 小时升温 1~2℃, 当发酵时间接近 34h 时, 温度升至 37℃。 加水使糖化液浓度为 14%,发酵时间为 34h,发酵菌种的产酸量与 葡萄糖量之比为 50%。发酵完的料液进行离心分离后进入谷氨酸提 取工序。这一工序中包括传热,离心分离。 谷氨酸提取工序 发酵液进入等电点中和罐,进入罐前使温度降为 22℃。谷 氨酸的等电点为 pH3.2。 加硫酸调节 pH 值, 该过程要先以较快的速 率加酸,将 pH 先调整至 5.0,停止加酸与搅拌 1.5h,保证晶体增 长。然后继续缓慢加酸调整,直至 pH 降为 3.2,温度冷却至 8℃, 使之达到等电点,停止中和及搅拌。谷氨酸沉淀后用离心泵送到离心 分离机进行分离,得到谷氨酸的凝称物。然后进入二次中和罐加水加 纯碱中和成谷氨酸钠, 加水溶解温度为 40~60℃, 碳酸钠调 pH5.6, 中和温度控制在 70℃以内。得到谷氨酸钠的溶液再进入精制工序。 这一工序中包括流体输送,传热,离心分离等 谷氨酸钠精制工序 提取工序后得到的谷氨酸钠盐溶液进入活性炭脱色器脱色, 分离,再进入离子交换柱除去 Ca2+、Fe2+、Mg2+等金属离子。 脱色液进入结晶罐进行浓缩结晶,当波美度达到 29.5 时加入晶种, 蒸发结晶到 80%时放入助晶槽。结晶槽内线℃,最终浓缩液浓度波美度为 33~36,结 晶时间 10~14h。晶体经过板框过滤机分离,得到湿晶体。这一工 序中包括流体输送,非均相物系得分离,蒸发等。 干燥工序 湿晶体经过流化床干燥器干燥, 细小粉尘经旋风分离回收。 得到的大小不一的晶体进行筛分分级,小颗粒克做为晶种添加,大颗 粒进行分装,得成品。这一工序中包括流体输送,板框过滤,旋风分 离等。