CN100595192C - 一种焦谷氨酸连续水解工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焦谷氨酸连续水解工艺，具体地说是属于发酵食品工业技术领域。把含焦谷氨酸的料液用泵送入换热器，加热后送入连续组合水解罐第一个水解罐；浓硫酸用泵送入连续组合水解罐第一个水解罐；焦谷氨酸的料液与浓硫酸混合，并依次流过串联的组合水解罐水解，水解结束后，送入收集罐中，冷却、过滤得到水解液和滤渣。本发明焦谷氨酸收率高，水解液质量好，且适合不同料液的连续水解工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种焦谷氨酸连续水解工艺，具体地说是属于发酵食品工业技术领域。
背景技术
谷氨酸是一种重要的氨基酸，主要用来生产味精、鸡精等鲜味剂。我国是味精生产和消费大国，2006年我国味精生产总量达到170多万吨。
俗称的味精是谷氨酸一钠盐。首先以淀粉或糖蜜为原料，通过发酵、提取获得谷氨酸结晶体，工业上常称之为提取；然后再经过中和、脱色、除铁、蒸发结晶、干燥等工序，获得成品，工业上常称之为精制。在谷氨酸提取和味精精制过程中，由于受热，部分谷氨酸发生分子内脱水形成闭环，形成的产物即为焦谷氨酸。焦谷氨酸没有鲜味，也不会在提取和精制过程中结晶，谷氨酸焦化形成焦谷氨酸，直接导致提取和精制收率降低。
焦谷氨酸在酸性条件下可回复为谷氨酸，工业上称之为水解，常采取的方法是在含焦谷氨酸的溶液中添加适量浓硫酸，并加热。通过水解并综合利用水解液，可提高谷氨酸和味精收率。
焦谷氨酸普遍存在于谷氨酸提取和味精精制过程的不同料液中，如“专利号96116404.2，名称为：一种从发酵液中提取谷氨酸的方法”中所说的脱盐母液，“专利号97121913.3，名称为：味精母液的连续喷射水解工艺”中所说的味精母液，均含有焦谷氨酸，但由于各味精生产企业的提取和精制工艺不同，焦谷氨酸的含量也高低不一；其次，料液中除了焦谷氨酸外，还含有糖份、菌体蛋白、硫酸铵等杂质。
已有水解技术分为分批间歇水解和连续水解两种方式。
分批间歇水解是将要水解的料液放入内衬搪瓷或瓷砖的水解罐中，再加入部分浓硫酸，用水蒸汽加热并保温一段时间，水解结束。
连续水解(专利号97121913.3，味精母液的连续喷射水解工艺)是将味精母液和浓硫酸预先混合，调节pH值为0.5～1.0，然后通过喷射器加热到95～105℃，并依次流过若干个串联的水解罐，保温1～1.5小时后流出水解罐。
随着味精生产工艺的变化，需要水解的含焦谷氨酸的料液组成发生了变化，研究表明已有工艺的水解收率低，水解液质量差，主要表现为黏度大、色泽深、过滤困难；因此，新的水解工艺不仅仅是水解焦谷氨酸，还希望通过水解除去料液中的残糖份、菌体蛋白等杂质。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种含焦谷氨酸的连续水解工艺，通过控制水解加酸比例、水解温度和水解时间，提高了等电提取收率；提高了水解液的质量；且适合不同料液的连续水解工艺。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明焦谷氨酸连续水解工艺采用以下工艺步骤：
1、把含焦谷氨酸的料液用泵送入换热器，用0.1～0.5Mpa的水蒸汽将料液加热到40～100℃，加热后的料液送入连续组合水解罐第一个水解罐，根据工艺要求控制料液的流量。流量的大小由安装在管道上的流量计指示；
2、同时，浓硫酸也用泵送入连续组合水解罐第一个水解罐。流量的大小由安装在管道上的流量计指示，控制两股液体的流量，使含焦谷氨酸的料液与浓硫酸的体积比例为：1∶0.1～1.0；
3、焦谷氨酸的料液与浓硫酸混合，并依次流过串联的组合水解罐，控制水解罐的压力为：0.2～0.5Mpa，温度为：110～155℃，水解时间为：1～5小时；
4、水解结束后，送入收集罐中，冷却、过滤后备用，冷却温度为：50～60℃。
本发明所述的水解罐，为钢制容器，内衬耐酸搪瓷或内贴耐酸瓷砖或滚涂聚四氟乙烯，以防止腐蚀；水解罐可带机械搅拌，也可不用机械搅拌，当水解罐不用机械搅拌时，料液和硫酸则在管道中混合后再进水解罐。
本发明所述的组合水解罐是指3～6个结构相同或不相同的水解罐串联，通过管道前后相连通。
本发明所述的含焦谷氨酸的料液是脱盐母液或味精母液或转晶母液或含有焦谷氨酸且需水解的料液。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、水解收率高：本发明通过控制水解加酸比例、水解温度和水解时间，提高了等电提取收率。
2、水解液质量好：本发明通过水解可将残糖份、菌体蛋白等物质转变为不溶于水溶液的固体，通过过滤除去，提高了水解液的质量。
3、适用范围广：本发明的水解工艺适用于各种含焦谷氨酸的料液，无论是味精母液，还是脱盐母液，以及其它含有焦谷氨酸且需水解的料液，均可采用该工艺。
附图说明
图1为本发明工艺流程结构示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
实施例一：本发明一种焦谷氨酸连续水解工艺采用以下工艺步骤：
图1所示：由输送泵1、输送泵2、换热器3、流量计4、流量计5及组合水解罐6通管道前后相连通组成。
本实施例所述的含焦谷氨酸的料液是指专利名称“一种从发酵液中提取谷氨酸的方法(专利号：96116404.2)”中所述的，等电母液经过除菌、蒸发浓缩、脱硫酸铵等多道工序后得到的脱盐母液，一般含有10～24％的谷氨酸，5～10％的焦谷氨酸，其次还有2～5％的残糖份。
取脱盐母液以1m3/hr的流量，用第一单螺杆输送泵1送入列管换热器3，控制加热蒸汽的压力为0.1Mpa，将脱盐母液加热到60℃，经过笫一流量计4，然后送入组合水解罐6中第一只水解罐；同时用第二单螺杆输送泵2将浓度为93％(w/w)的工业硫酸通过第二流量计5连续送入组合水解罐6中第一只水解罐，硫酸的流量为0.6m3/hr(脱盐母液与硫酸体积比为1∶0.6)；启动搅拌使脱盐母液和浓硫酸混合均匀，第一只水解罐料满后通过溢流管道进入第二只水解罐，并依次通过第三、第四、第五只水解罐；从第一只水解罐到第五只水解罐，五只水解罐的压力分别为0.4Mpa、0.35Mpa、0.31Mpa、0.27Mpa、0.23Mpa，温度分别为138℃、135℃、132℃、129℃，水解时间为5小时。水解结束后流入石墨列管换热器，用循环水冷却到50℃，然后用泵送入板框压滤机过滤，得到水解液和滤渣。
实施例二：
本发明一种焦谷氨酸连续水解工艺采用以下工艺步骤：
本实施例所述料液是指专利“味精母液的连续喷射水解工艺(97121913.3)”中所述的，谷氨酸经过中和、脱色、蒸发结晶、离心分离等多道工序后得到的味精母液，一般含有18～32％的谷氨酸，6～14％的焦谷氨酸，残糖份等杂质较少。
味精母液以1m3/hr的流量，用第一单螺杆泵1送入列管换热器3，控制加热蒸汽的压力为0.3Mpa，将脱盐母液加热到100℃，经过第一流量计4，然后送入组合水解罐6第一只水解罐；同时用第二单螺杆泵2经过第二流量计5将浓度为93％(w/w)的工业硫酸连续送入第一只水解罐，硫酸的流量为0.2m3/hr(味精母液与硫酸的体积比为1∶0.2)；启动搅拌使脱盐母液和浓硫酸混合均匀，第一只水解罐料满后通过溢流管道进入第二只水解罐，并依次通过第三、第四只水解罐；从第一只水解罐到第四只水解罐，四只水解罐的压力分别为0.30、0.29、0.28Mpa、0.27Mpa，温度分别为128℃、127℃、126℃、124℃，水解时间为3小时。水解结束后流入收集罐，用循环水夹套冷却到60℃，然后用泵送入板框压滤机过滤，得到水解液和滤渣。
实施例三：
本发明一种焦谷氨酸连续水解工艺采用以下工艺步骤：
本实施例所述料液是指提取获得的谷氨酸经过转晶、分离和浓缩等多道工序后得到的转晶母液浓缩液，一般含有2～12％的谷氨酸，2～6％的焦谷氨酸，以及少量残糖份和菌体蛋白等杂质。
转晶母液浓缩液以1m3/hr的流量，用第一单螺杆泵1送入列管换热器3，控制加热蒸汽的压力为0.3Mpa，将转晶母液浓缩液加热到100℃；经过笫一流量计4，然后送入组合水解罐6第一只水解罐；同时用第二单螺杆泵2经过第二流量计5将浓度为93％(w/w)的工业硫酸连续输送，硫酸的流量为0.3m3/hr(转晶母液浓缩液与硫酸的体积比为1∶0.3)；两股液体在管道内混合，然后再进入第一只水解罐，第一只水解罐料满后通过溢流管道进入第二只水解罐，并依次通过第三只水解罐；从第一只水解罐到第三只水解罐，三只水解罐的压力分别为0.26、0.25、0.24Mpa，温度分别为125℃、124℃、122℃，水解时间为2小时。水解结束后流入收集罐，用循环水夹套冷却到60℃，然后用泵送入板框压滤机过滤，得到水解液和滤渣。
Claims (2)
1、一种焦谷氨酸连续水解工艺，其特征是采用以下工艺步骤：
(1)、把含焦谷氨酸的料液用泵送入换热器，用0.1～0.5Mpa的水蒸汽将料液加热到40～100℃，加热后的料液送入连续组合水解罐第一个水解罐，控制料液的流量；
(2)、同时，浓硫酸也用泵送入连续组合水解罐第一个水解罐，控制两股液体的流量，含焦谷氨酸的料液与浓硫酸的体积比例为：1∶0.1～1.0；
(3)、含焦谷氨酸的料液与浓硫酸混合，并依次流过串联的组合水解罐，控制组合水解罐的压力为：0.2～0.5Mpa，温度为：110～155℃，水解时间为：1～5小时；
(4)、水解结束后，送入收集罐中，冷却、过滤后备用，冷却温度为：30～60℃。
2、根据权利要求1所述的一种焦谷氨酸连续水解工艺，其特征在于所述的组合水解罐是由3～6个水解罐串联，通过管道前后相连通。
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