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谷氨酸-钠谷氨酸钠简介：化学名α-氨基戊二酸一钠化学式：C5H8NO4Na外观为白色晶体谷氨酸钠俗称味精，是世界上应用范围最广、产销量最大的一种氨基酸。纯味精(含谷氨酸钠99％以上)。葡萄糖中间产物a－酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶NH4＋抑制谷氨酸的生物合成我国味精技术进展情况制糖工艺进展：酸法水解→酶酸法水解→双酶法水解。发酵工艺进展：亚适量生物素水平（产酸4～8g／dl）→高生物素水平（产酸12～15g／dl）。提取工艺进展：等电点法（少数锌盐法）→等电离交法→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→颗粒炭脱色、树脂除铁。糖化玉米淀粉调浆一次喷射二次喷射闪冷层流罐液化冷却糖化灭酶过滤加液化酶加糖化酶双酶法工艺流程图谷氨酸钠生产总流程图设备流程示意图糖化发酵提取精制糖化工艺说明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利用淀粉，也基本上不能利用糊精作为碳源。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。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。酶法制糖工艺，特别是采用耐高温淀粉酶液化的新双酶法制糖工艺，其淀粉－酶的转化率和糖液的质量均高于以前的酸法工艺或酸酶法工艺。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。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.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。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，一般本厂可以动手施工，但使用时间一长，瓷砖有脱离现象，必须经常检查和保养。发酵流加无菌浓缩糖将灭菌后的糖液配置成培养基，装罐一级种子罐二级种子罐接种流加氨气和无菌空气谷氨酸发酵液工艺流程图发酵工艺说明将糖液和其它配料配制成培养基，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。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，空气吹泡管(或空气喷射器)，挡板，冷却装置，人孔以及接管等。示意图设备图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2～3mm)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(一般使用灭菌时的蒸汽压力为0.15MPa表压)来决定。示意图设备图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。示意图设备图控制因子产物氧(不足)乳酸或琥珀酸谷氨酸(充足)α-酮戊二酸(过量)NH+4(不足)α-酮戊二酸谷氨酸(适量)谷氨酰胺(过量)生物素谷氨酸(限量)乳酸或琥珀酸(充足)pH(酸性)N-乙酰-谷氨酰胺谷氨酸(中性或微碱性)磷酸盐(适量)谷氨酸缬氨酸环境条件引起谷氨酸合成的代谢转换提取收前流分二步酸化育晶一步酸化发酵液换热器加晶种氨水洗脱母液回流上柱吸附中和卧式离心机锥兰分离机谷氨酸上清母液沉淀降温搅拌母液母液谷氨酸谷氨酸PH＝5.6等电离交法收高流分收低流分回收菌体蛋白5.6液工艺流程图提取工艺说明谷氨酸发酵完毕，在发酵液中的谷氨酸含量一般为4～8％。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。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。离子交换柱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被树脂交换吸附，然后用热碱洗脱，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pH＝3.0～3.2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。离子交换法提取谷氨酸具有过程简，周期短、设备省、占地少的特点，提取总收率在80～90％，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。离子交换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，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。精制5.6液脱色液树脂柱除铁离子结晶母液液调PH值至6.7－7.0颗粒炭柱脱色分离炭一次脱色二次脱色加粉状活性炭一次脱色颗粒炭柱脱色脱色液调PH值至6.7－7.0结晶罐助晶槽离心分离机湿味精热空气干燥成品味精生产设备图片精制工艺说明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。发酵罐发酵罐等电罐等电罐等电罐板框压滤机发酵罐示意图发酵罐图解