CN1032655C - 味精发酵液或废液中菌体分离新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种向味精发酵液中投放混凝剂、助凝剂和絮凝剂，进而在室温下利用普通三足式低速离心机、压滤机或抽滤机等普通固液分离设备即可将味精发酵液或废液中菌体分离除去的新方法，使用铝盐类或钙盐类混凝剂，主要有硫酸铝、聚氯化铝、铝酸钠、铵矾和钾矾；絮凝剂主要有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和天然动植物提取物等。采用本发明，可以回收干菌体，变废为宝，可使味精产量增加10%。质量明显提高，能耗明显下降。与高速离心机分离菌体法相比，本法的设备费用仅为高速离心机法的1/10。
Description
本发明涉及味精发酵液或废液中菌体分离的方法，属于轻化工(味精)生产及废水治理技术领域。
现有技术中，味精生产是以淀粉或糖蜜为原料，经过细菌发酵，发醇液提取谷氨酸后，中和制得谷氨酸钠(味精)。但发酵液中存在的菌体及其它一些杂质，不仅影响着谷氨酸从发酵液中的提取，而且又造成谷氨酸提取后的废液对环境的污染。
谷氨酸产生菌很小，其大小在直径0.7-1.0微米、长1.0-3.0微米，分离是比较困难的。国外通常采用高速或超高速离心机，如蝶片式离心机经多级分离后才能分离出菌体，但设备昂贵，能耗很大。国内有用国产螺式离心机进行分离的，由于设备效能不好而达不到分离提取的指标。结果菌体随着谷氨酸提取后的废液排放，以致污染了环境。事实证明，不进行菌体分离就提取谷氨酸则会降低谷氨酸的提取率和产品的质置；如能分离出菌体，则既可以提高谷氨酸的提取率和产品质置，又可变废为宝，因菌体为含蛋白80-90％的高蛋白质，可以用来制备贵重药物或饲料。
国内有入曾将发酵液加热至80℃以上以分离菌体，但需消耗大量能量，故未能在生产中应用；有人曾用絮凝剂配以助滤剂或者将絮凝沉降物加热以除去菌体，部由于方法不成熟而未能在生产上应用。
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种向发酵液或废液中投放食品法允许使用的混凝剂、助凝剂和絮凝剂，在室温下进行吸附架桥交联反应后，通过普通的三足式(低速)离心机、压滤机或抽滤等常用的固液分离设备即可将味精发酵液或废液中菌体分离除去的新方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到。
使用的混凝剂铝盐类有硫酸铝(Al3(SO4)3·18H2O)、聚氯化铝(Al3(OH)3cl
、铝酸钠(NaO(Al2O3)、铵矾((Al3(SO4)2。(NH4)2SO4·24H2O)、钾矾(Al2(SO4)3·K3SO4·24H2O)，或钙盐类氧化钙CaO、碳酸钙CaCO3、氢氧化钙Ca(OH)2，这类混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应生成线型结构的高聚物。胶体对上述高聚物具有强烈的吸附作用，使得高聚物相距较远的粒子之间进行吸附架桥，从而胶粒逐渐增大，最终形成肉眼可见的粗大絮体。混凝剂加入的量为需要分离菌体的溶液的100-150ppm(百万分之100-150)。
使用的助凝剂有生石灰(CaO)、熟石灰(CaCO3)、消石灰(Ca(OH)3)、苏打粉(Na2CO3)、烧碱(NaOH)。助凝剂有调节PH的作用以适应混凝剂水解的要求。
使用的絮凝剂有聚丙烯酰胺
类的化合物和聚丙烯酸钠
类的化合物；
淀粉与丙烯酰胺、丙烯等单体接枝共聚物；
天然动、植物提取物，如蟹壳、海藻类提取物等。
这类絮凝剂的加入，使得细小松散的絮体变得粗大而密实，便于离心过滤。絮凝剂的投放置为2.5-10ppm(溶液总量的百万分之2.5-10)。
工艺流程图列于说明书附图。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详述：
1.味精发酵液中菌体的分离：
a、取发酵液先加入前面所列举的无机盐中的任何一种作絮凝剂，搅拌一定时间，自然沉淀分离沉淀物，离心脱水。例如：在0.5吨刚出罐的发酵液中加入浓度为10％的碱铝，使加入量为发酵液总量的100-150ppm(下同)，以30-80rpm的转速搅拌均匀，再加入0.5％的聚丙烯酰胺2.5-10ppm，继续搅拌10-15分钟，停止搅拌，自然沉降20-30分钟，上清液转入提取谷氨酸的罐中，沉淀物转入普通离心机脱水，离心机转速为1000rpm，以普通帆布为滤布，离心和过滤的清液打入提取谷氨酸的罐中。脱水后的菌体烘干作饲料。上述过程的上清液和沉淀离心脱水液，透光率均比发酵液提高70～90％。
b、取发酵液直接加入前面所列举的絮凝剂中的任何一种，搅拌均匀后，自然沉降，将沉淀物离心脱水。例如：在0.5吨刚出罐的发酵液中，加入浓度为0.5％的聚丙烯酰胺，使其加入量为发酵液总量的2.5-10ppm，以30-80rpm的速度搅拌10-15分钟后停止搅拌，自然沉降20-30分钟，上清液转入提取谷氨酸罐沉淀物转入普通三足式离心机离心脱水，离心速度为100rpm，以普通帆布为滤布，离心出的清液打入提取谷氨酸的罐。脱水后的菌体烘干作饲料。上述过程中，上清液和沉淀离心出水的透光率均比发酵液提高70-90％。
2.提取谷氨酸后废水中菌体的分离：
c、在废水中先加石灰CaO调PH至5.0-7.0，再加入前面所述的任何一种絮凝剂。
例如：在0.5吨的废水中加6％～7％的石灰乳调节PH至5.0-7.0，同时以30-80rpm的速度搅拌均匀，再加入5％的聚丙酰胺，使其置为废水总置的2.5-10ppm，继续搅拌10-15分钟后，停止搅拌，自然沉淀20-30分钟，沉淀转入普通三足式离心机离心脱水，离心速度1000rpm，上清液和离心出水进行废水的深度处理。上述过程中，上清液和离心出水的透光率均比原废水的透光率提高70-90％。
d、在废水中先加NaOH调PH5.0-7.0，再加铝盐类混凝剂中的一种，搅匀后再加上面所述的任何一种絮凝剂。
例如：在0.5吨的废水中加入20-40％的NaOH调节PH至5.0-7.0，并以30-80rpm的速度搅拌均匀，再加10％的铝盐混凝剂，使其量为废水总量的100-150ppm，搅匀后再加入0.5％的聚丙烯酰胺2.5-10ppm，继续搅拌10-15分钟后，停止搅拌，自然沉降20-30分钟，沉淀物转入普通三足式离心机脱水，以普通帆布为滤布，转速为1000rpm，上清液和离心出水的透光率均比原废水的透光率提高70-90％。
本发明比现有技术具有如下优点：
(1)从发酵液或废液中分离出的菌体，可回收成干菌体，其蛋白含量为70％左右，每吨干菌体售价约3000元以上，每吨味精可回收干菌体200-300公斤，从而变废为宝。
(2)菌体除去后可改善味精谷氨酸的提取工艺，使谷氨酸提取率由目前的75-79％提高到85-90％在相同条件下，产量可增加10％，且质量明显提高。
(3)由于菌体的分离而使工艺改良。使味精废水得以彻底治理，做到无废水排放。
(4)与高速离心机分离菌体法相比，本法的设备投资费用仅为高速离心分离法的1/10。
(5)因本法完全在室温下进行，不用加热，不用高功率的离心机，故能耗明显降低，从而使味精生产成本大大降低。
Claims (2)
1、一种味精发酵液或发酵液提取谷氨酸后废水中菌体的分离方法，其特征在于：
将发酵液中的菌体分离时，先在发酵液中加入食品法允许使用的混凝剂和絮凝剂，先加混凝剂搅拌均匀后再加絮凝剂，利用普通的固液分离方法而将菌体分离除去；
使用的混凝剂有硫酸铝、聚氯化铝、铝酸钠、铵矾、钾矾，使用时只需加入上述的混凝剂的任何一种，其加入量为需要分离菌体的发酵液的百万分之120；
使用的絮凝剂有聚丙烯酰胺，其加入量为需要分离菌体发酵液的百万分之5.0；
将发酵液提取谷氨酸后废水的中菌体分离时，在加入混凝剂和絮凝剂之前，加入助凝剂；氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠或碳酸钠任何一种并调废水PH值5.0至7.0，在加入混凝剂和絮凝剂后利用普通的固液分离方法，将菌体分离出来，所用混凝剂和絮凝剂与上述的混凝剂和絮凝剂相同。
2、根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于用普通的低速离心机分离，离心转速为1000rpa。
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