CN102517216B - 一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺 - Google Patents
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Abstract
一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，包括浓谷氨酸母液提升、间接预热、1#射流溶气、1#强力搅拌、间接加热、1#射流絮凝、1#气浮分离、2#射流溶气、2#强力搅拌、2#射流絮凝、2#气浮分离等步骤。间接预热，利用了高温水的余热，可降低蒸汽消耗量；强力搅拌装置可将射流溶气装置吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中，可显著提高后续的气浮分离效果；采用间接加热，蒸汽冷凝水不再进入浓谷氨酸母液中，可减轻后续浓缩工序的负荷；由于对1#气浮后的浓谷氨酸母液中残留的菌体蛋白进行二次提取，这样提取出的总菌体蛋白量将显著增加；最终残留在2#气浮后的浓谷氨酸母液中的菌体蛋白已经非常少，所以不会对后续的浓缩及喷浆造粒工序产生不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种菌体蛋白提取工艺，特别是一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺。
背景技术
从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸，原来国内普遍采用“等电+离子交换”工艺，谷氨酸收率一般在95%左右，排出的谷氨酸母液PH值为1.5-3.0、婆美度为6-8°Be′，同时排出大量的离子交换柱洗水。由于上述工艺所排出的离子交换柱洗水很难处理达标，所以现在许多厂家都纷纷改用“浓缩+连续等电+变晶”工艺。这种新提取工艺的谷氨酸提取收率虽然只有88%左右，但由于其硫酸、液氨消耗低，并且彻底取消了离子交换柱洗水，减轻了环保压力，所以该提取工艺受到本行业的青睐。这种新谷氨酸提取工艺排出的谷氨酸母液PH值为3.0-3.2、婆美度为16-18°Be′，由于其浓度较高，为了与之前的谷氨酸母液相区别，故将其称作“浓谷氨酸母液”。
谷氨酸发酵液经等电、离子交换等工序提取谷氨酸之后排出的谷氨酸母液，浓度较低、粘度较小，采用絮凝气浮法提取谷氨酸菌体蛋白比较容易；而谷氨酸发酵液经浓缩、连续等电、变晶等工序提取谷氨酸之后排出的浓谷氨酸母液，由于其浓度高、粘度大，所以采用絮凝气浮法提取谷氨酸菌体蛋白的难度变大，提取出的菌体蛋白量明显偏少，提取菌体蛋白后的浓谷氨酸母液中仍含有较多的菌体蛋白，不仅降低了提取菌体蛋白的经济效益，而且对后续的浓缩及喷浆造粒工序带来不良影响。另外，提取菌体蛋白时，直接用蒸汽通入浓谷氨酸母液，对浓谷氨酸母液进行加热，不仅蒸汽消耗量大、增加了成本，而且由于蒸汽冷凝水进入浓谷氨酸母液中，从而增加了后续浓缩工序的负荷，也增加了浓缩费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，以解决现有技术从浓谷氨酸母液中提取出菌体蛋白存在的提取效果差、运行成本高的问题，从而提高企业的经济效益，并消除提取菌体蛋白工序对后续浓缩及喷浆造粒工序带来的不良影响。
为了达到上述目的，本发明提供了一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，包括浓谷氨酸母液提升、间接预热、1#射流溶气、1#强力搅拌、间接加热、1#射流絮凝、1#气浮分离、2#射流溶气、2#强力搅拌、2#射流絮凝、2#气浮分离等步骤，其具体内容如下：浓谷氨酸母液首先经提升泵，进入间接预热装置，利用来自其它岗位排出的高温水通过间接预热装置将浓谷氨酸母液的温度提升到20—58℃；然后进入1#射流溶气装置，在1#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经1#强力搅拌装置进行强力搅拌，将上述吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入间接加热装置，与蒸汽进行间接换热，料液升温至48-58℃，排出的蒸汽冷凝水可用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液；升温后的料液进入1#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%—0.12%的聚丙烯酸钠溶液，加入量为料液量的8%—12%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入1#气浮分离装置，分离出湿菌体蛋白和1#气浮后的浓谷氨酸母液；1#气浮后的浓谷氨酸母液，再进入2#射流溶气装置，在2#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经2#强力搅拌装置进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入2#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%—0.12%的聚丙烯酸钠溶液，其加入量为料液量的0%—3%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入2#气浮分离装置，分离出的湿菌体蛋白和上述1#气浮分离所得的湿菌体蛋白混合在一起，经脱水、干燥、包装后得到菌体蛋白粉成品；2#气浮分离装置排出的2#气浮后的浓谷氨酸母液，可用于生产有机无机复混肥。
所述的间接预热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的板式换热器。
所述的间接预热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的螺旋板换热器。
所述的间接预热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的列管换热器。
所述的强力搅拌装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的管道泵，其流量应大于浓谷氨酸母液提升泵的流量。
所述的强力搅拌装置，可以是一种由复合材料制成的管道泵，其流量应大于浓谷氨酸母液提升泵的流量。
所述的间接加热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的板式换热器。
所述的间接加热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的螺旋板换热器。
所述的间接加热装置，可以是一种由耐腐蚀不锈钢材料制成的列管换热器。
所述的聚丙烯酸钠溶液可以采用分子量大于1200万的粉末状聚丙烯酸钠为原料加水浸泡稀释而成。
所述的聚丙烯酸钠溶液可以采用分子量大于1200万的胶体状的聚丙烯酸钠为原料加水浸泡稀释而成。
所述的1#气浮分离装置可以是一种竖流式气浮槽。
所述的1#气浮分离装置可以是一种横流式气浮槽。
所述的2#气浮分离装置可以是一种竖流式气浮槽。
所述的2#气浮分离装置可以是一种横流式气浮槽。
与现有技术相比，本发明一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺的优点在于：
1、由于采用间接预热，可以充分利用其它岗位排出高温水的余热，所以可降低蒸汽消耗量，从而降低提取菌体蛋白的运行成本；
2、由于将1#射流溶气装置安装在1#射流絮凝装置之前，并在1#射流溶气装置和1#射流絮凝装置之间安装1#强力搅拌装置，可将1#射流溶气装置吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中，这样形成的絮团中夹杂有大量的微气泡，可显著提高后续的1#气浮分离装置的气浮分离效果；
3、由于采用间接加热装置，与蒸汽进行间接换热，排出的蒸汽冷凝水可用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液，不再进入浓谷氨酸母液中，从而减轻后续浓缩工序的负荷，也可降低浓缩费用；
4、由于将1#气浮后的浓谷氨酸母液，依次进入2#射流溶气装置、2#强力搅拌装置、2#射流絮凝装置、2#气浮分离装置，即对1#气浮后的浓谷氨酸母液中残留的菌体蛋白进行二次提取，这样提取出的总菌体蛋白量将显著增加；另外，由于最终残留在2#气浮后的浓谷氨酸母液中的菌体蛋白已经非常少，所以不会对后续的浓缩及喷浆造粒工序产生不良影响。
附图说明
图1为本发明一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例为一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，包括浓谷氨酸母液提升、间接预热、1#射流溶气、1#强力搅拌、间接加热、1#射流絮凝、1#气浮分离、2#射流溶气、2#强力搅拌、2#射流絮凝、2#气浮分离等步骤，其具体内容：浓谷氨酸母液首先经一台衬胶泵（流量35m3/h、扬程为38米），提升至一台螺旋板换热器中，利用来自四效浓缩工序50℃左右的高温水，通过螺旋板换热器将浓谷氨酸母液的温度由10℃左右提升到30℃左右；然后进入1#射流溶气装置，在1#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台衬氟管道泵（流量50m3/h、扬程为30米）进行强力搅拌，将上述吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入一台板式换热器，与蒸汽进行间接换热，料液升温至48℃，排出的蒸汽冷凝水可用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液；升温后的料液进入1#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%的聚丙烯酸钠溶液，加入量为料液量的12%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入1#竖流式气浮槽，分离出湿菌体蛋白和1#气浮后的浓谷氨酸母液；1#气浮后的浓谷氨酸母液，再进入2#射流溶气装置，在2#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台衬氟管道泵（流量50m3/h、扬程为20米）进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入2#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%的聚丙烯酸钠溶液，其加入量为料液量的3%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入2#横流式气浮槽，分离出的湿菌体蛋白和上述1#竖流式气浮槽所得的湿菌体蛋白混合在一起，经脱水、干燥、包装后得到菌体蛋白粉成品；2#气浮后的浓谷氨酸母液，可用于生产有机无机复混肥。
实施例2：
本实施例为一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，包括浓谷氨酸母液提升、间接预热、1#射流溶气、1#强力搅拌、间接加热、1#射流絮凝、1#气浮分离、2#射流溶气、2#强力搅拌、2#射流絮凝、2#气浮分离等步骤，其具体内容：浓谷氨酸母液首先经一台不锈钢泵（流量50m3/h、扬程为32米），提升至一台列管换热器中，利用来自四效浓缩工序45℃左右的高温水，通过列管换热器将浓谷氨酸母液的温度由10℃左右提升到25℃左右；然后进入1#射流溶气装置，在1#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台不锈钢管道泵（流量80m3/h、扬程为20米）进行强力搅拌，将上述吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入一台板式换热器，与蒸汽进行间接换热，料液升温至58℃，排出的蒸汽冷凝水可用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液；升温后的料液进入1#射流絮凝装置，加入浓度为0.12%的聚丙烯酸钠溶液，加入量为料液量的8%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入1#横流式气浮槽，分离出湿菌体蛋白和1#气浮后的浓谷氨酸母液；1#气浮后的浓谷氨酸母液，再进入2#射流溶气装置，在2#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台不锈钢管道泵（流量100m3/h、扬程为15米）进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入2#射流絮凝装置，加入浓度为0.12%的聚丙烯酸钠溶液，其加入量为料液量的0%—1%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入2#横流式气浮槽，分离出的湿菌体蛋白和上述1#气浮槽所得的湿菌体蛋白混合在一起，经脱水、干燥、包装后得到菌体蛋白粉成品；2#气浮后的浓谷氨酸母液，可用于生产有机无机复混肥。
实施例3：
本实施例为一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，包括浓谷氨酸母液提升、间接预热、1#射流溶气、1#强力搅拌、间接加热、1#射流絮凝、1#气浮分离、2#射流溶气、2#强力搅拌、2#射流絮凝、2#气浮分离等步骤，其具体内容：浓谷氨酸母液首先经一台衬胶泵（流量50m3/h、扬程为35米），进入列管换热器中，利用来自四效浓缩工序40℃左右的高温水对料液进行预热，列管换热器将浓谷氨酸母液的温度由10℃左右提升到25℃左右；然后进入1#射流溶气装置，在1#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台衬氟管道泵（流量100m3/h、扬程为15米）进行强力搅拌，将上述吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入一台板式换热器，与蒸汽进行间接换热，料液升温至53℃，排出的蒸汽冷凝水可用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液；升温后的料液进入1#射流絮凝装置，加入浓度为0.10%的聚丙烯酸钠溶液，加入量为料液量的8%—10%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入1#气浮槽，分离出湿菌体蛋白和1#气浮后的浓谷氨酸母液；1#气浮后的浓谷氨酸母液，再进入2#射流溶气装置，在2#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；再经一台衬氟管道泵（流量100m3/h、扬程为15米）进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；溶气后的料液进入2#射流絮凝装置，加入浓度为0.10%的聚丙烯酸钠溶液，其加入量为料液量的1%—2%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；絮凝后的料液进入2#气浮槽，分离出的湿菌体蛋白和上述1#气浮槽所得的湿菌体蛋白混合在一起，经脱水、干燥、包装后得到菌体蛋白粉成品；2#气浮后的浓谷氨酸母液，可用于生产有机无机复混肥。
Claims (3)
1.一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，其特征在于，经过以下工艺步骤：
（1）浓谷氨酸母液经提升泵进入间接预热装置，利用其它岗位排出的高温水通过间接预热装置将浓谷氨酸母液的温度提升到20—58℃的范围内；
（2）预热后的浓谷氨酸母液进入1#射流溶气装置，在1#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；
（3）溶气后的浓谷氨酸母液经1#强力搅拌装置进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；
（4）溶气后的料液进入间接加热装置，与蒸汽进行间接换热，料液升温至48-58℃，排出的蒸汽冷凝水用来配制作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液；
（5）升温后的料液进入1#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%—0.12%的聚丙烯酸钠溶液，加入量为料液量的8%—12%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；
（6）絮凝后的料液进入1#气浮分离装置，分离出湿菌体蛋白和气浮后的浓谷氨酸母液；
（7）气浮后的浓谷氨酸母液，再进入2#射流溶气装置，在2#射流溶气装置中与吸入的自然空气进行初步混合；
（8）混合浓谷氨酸母液经2#强力搅拌装置进行强力搅拌，将吸入的空气破碎成微小气泡溶入料液中；
（9）溶气后的料液进入2#射流絮凝装置，加入浓度为0.08%—0.12%的聚丙烯酸钠溶液，其加入量为料液量的0%—3%，料液在管道内进行絮凝反应，形成的絮团中夹杂有大量的微气泡；
（10）絮凝后的料液进入2#气浮分离装置，分离出的湿菌体蛋白和上述1#气浮分离装置所得的湿菌体蛋白混合在一起，经脱水、干燥、包装后得到菌体蛋白粉成品；
（11）2#气浮后的浓谷氨酸母液用于生产有机无机复混肥。
2.根据权利要求1所述的一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，其特征在于，所述的作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液采用分子量大于1200万的粉末状聚丙烯酸钠为原料加水浸泡稀释而成。
3. 根据权利要求1所述的一种从浓谷氨酸母液中提取菌体蛋白工艺，其特征在于，所述的作为絮凝剂的聚丙烯酸钠溶液采用分子量大于1200万的胶体状的聚丙烯酸钠为原料加水浸泡稀释而成。
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