CN112457208A - 一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺 - Google Patents

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赵凤良
赵兰坤
王峰
徐田野
吴国强
刘元涛
李树标
贾秀伟
王奎智
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赵兰坤
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C227/40—Separation; Purification
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    • C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C227/40—Separation; Purification
    • C07C227/42—Crystallisation

Abstract

本发明属于氨基酸分离提取纯化技术领域，公开了一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺，其包括以下工艺步骤：1）首先将发酵液过滤后，收集除菌液；2）将除菌液进行脱色，收集流出液；3）将所述的流出液进行除盐、浓缩、中和、一次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；4）将所述的谷氨酸钠粗晶体进行分离，收集所得到的结晶体；5）将所述的分离得到的结晶体进行重溶，再进行脱色处理，收集流出液；6）将所述的流出液除铁，再进行二次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；7）将所述的分离得到的谷氨酸钠粗晶体进行分离，得到所述的谷氨酸钠晶体；8）将所述的谷氨酸钠晶体进行干燥、筛分和包装。

Description

一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺
技术领域
本发明属于氨基酸分离提取纯化技术领域，具体涉及一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺。
背景技术
谷氨酸钠即味精，味精是生活中常用的调味剂，同时，谷氨酸钠又被广泛的应用于食品、医药、工业及农业等领域。
谷氨酸钠的生产工艺大多采用两步提取法，即等电点-离子交换法。在提取过程中，添加浓硫酸使微生物发酵过程中由于氨过量产生的大量谷氨酸铵转化为谷氨酸，最后在谷氨酸溶液中再加入碳酸钠或氢氧化钠，从而得到谷氨酸钠。
在上述过程中，需要在发酵液中添加大量的浓硫酸以实现强酸状态，这样使废水中含有大量的硫酸根，难以进行环保处理；同时，也大大增加了生产成本，造成资源的浪费。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺。
为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺，其特征在于，所述工艺包括以下工艺步骤：
1）首先将发酵液通过板框或微膜过滤后，除去菌体蛋白，收集除菌液；
2）将除菌液通过活性炭或脱色膜进行脱色，收集流出液；
3）将所述的流出液进行除盐、浓缩、中和、一次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；
4）将所述的谷氨酸钠粗晶体进行分离，收集所得到的结晶体；
5）将所述的分离得到的结晶体进行重溶，再经过炭柱进行脱色处理，收集流出液；
6）将所述的流出液通过离子交换柱进行除铁，再进行二次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；
7）将所述的分离得到的谷氨酸钠粗晶体进行分离，得到所述的谷氨酸钠晶体；
8）将所述的谷氨酸钠晶体进行干燥、筛分和包装。
优选地，所述步骤1）中，发酵液通过微膜过滤后，将发酵液浓缩5-6倍。
优选地，所述步骤2）中，将除菌液采用0.1-0.5%活性炭或脱色膜进行脱色。
优选地，所述步骤3）中，除盐采用电渗析。
优选地，所述步骤3）中，中和后PH值为6.9-7.1。
优选地，所述步骤5）中，重溶使用的溶剂为去离子水。
更优选地，所述微膜的孔径为0.02-0.08μm之间.
更优选地，所述中和采用的碱是氢氧化钠。
本发明技术采用上述工艺，和以往的技术相比，其优点在于：
1.在发酵产生谷氨酸钠的过程中，利用氢氧化钠代替液氨中和发酵液并直接生产谷氨酸钠，避免了由于液氨过量产生谷氨酸铵，给后续谷氨酸钠的提取带来方便。
2.传统工艺中，利用等电-离交法提取谷氨酸钠，在此过程中要加入大量浓硫酸，不仅提高了生产成本，而且废液中产生的硫酸铵给废液处理带来极大地困难，不利于环保。通过本发明提供的一种谷氨酸钠发酵新工艺，降低原料成本，解决后续提取的离交工序需要大量使用酸的问题，彻底解决谷氨酸钠生产过程中的污染问题。
3. 本发明用氢氧化钠代替发酵过程中用来稳定发酵液PH的部分氨，节省氨用量超60%；在发酵过程中直接生成谷氨酸钠，提取过程中不使用硫酸，整个流程提高收益约20%。同时，生产过程杜绝了废液中硫酸铵的产生，极大地降低废液处理难度，彻底解决环保问题。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
以葡萄糖为原料进行发酵，其中的葡萄糖为1吨，发酵液的PH值为6.6，将含有谷氨酸的发酵液接着通过孔径为0.03μm的滤膜进行过滤，接着用0.2%的活性炭进行脱色，脱色后的发酵液接着通过电渗析法进行除盐，适时调整电渗析过程中的电压及电流，除去80%以上的杂质盐。对流出液进行蒸馏浓缩，浓缩的工艺条件为：在65℃条件下，真空度为-0.1kPa，蒸馏时间达到10小时的条件下进行浓缩，接着对得到的蒸馏浓缩液进行中和，上述的中和过程利用氢氧化钠或盐酸进行中和，谷氨酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1，接着对中和后的流出液进行一次结晶，在65℃条件下，结晶4小时，分离得到谷氨酸钠粗晶体，再用去离子水将收集到的谷氨酸钠晶体重新溶解。
将上述的溶解得到的谷氨酸钠溶液上炭柱脱色，接着过离子交换柱除去铁离子，在65℃条件下，进行二次结晶，结晶时间为4小时，分离得到高纯度的谷氨酸钠晶体，最后进行干燥、筛分、包装，最终得到的谷氨酸钠为0.63吨，全过程不使用硫酸，节省了约630公斤的浓硫酸，大大降低了原料成本的同时，也彻底解决了环保问题。
实施例2
以葡萄糖为原料进行发酵，其中的葡萄糖为1吨，发酵液的PH值为6.9，将含有谷氨酸的发酵液接着通过孔径为0.06μm的滤膜进行过滤，接着用0.3%的活性炭或脱色膜进行脱色，脱色后的发酵液接着通过电渗析法进行除盐，适时调整电渗析过程中的电压及电流，除去80%以上的杂质盐。对流出液进行蒸馏浓缩，浓缩的工艺条件为：在65℃条件下，真空度为-0.1kPa，蒸馏时间达到10小时的条件下进行浓缩，接着对得到的蒸馏浓缩液进行中和，上述的中和过程利用氢氧化钠或盐酸进行中和，谷氨酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1，接着对中和后的流出液进行一次结晶，在68℃条件下，结晶5小时，分离得到谷氨酸钠粗晶体，再用去离子水将收集到的谷氨酸钠晶体重新溶解。
将上述的溶解得到的谷氨酸钠溶液上炭柱脱色，接着过离子交换柱除去铁离子，在68℃条件下，进行二次结晶，结晶时间为5小时，分离得到高纯度的谷氨酸钠晶体，最后进行干燥、筛分、包装，最终得到的谷氨酸钠为0.64吨，全过程不使用硫酸，节省了约630公斤的浓硫酸，大大降低了原料成本的同时，也彻底解决了环保问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于谷氨酸钠连续育晶工艺，其特征在于，所述工艺包括以下工艺步骤：
1）首先将发酵液通过板框或微膜过滤后，除去菌体蛋白，收集除菌液；
2）将除菌液通过活性炭或脱色膜进行脱色，收集流出液；
3）将所述的流出液进行除盐、浓缩、中和、一次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；
4）将所述的谷氨酸钠粗晶体进行分离，收集所得到的结晶体；
5）将所述的分离得到的结晶体进行重溶，再经过炭柱进行脱色处理，收集流出液；
6）将所述的流出液通过离子交换柱进行除铁，再进行二次结晶，收集谷氨酸钠粗晶体；
7）将所述的分离得到的谷氨酸钠粗晶体进行分离，得到所述的谷氨酸钠晶体；
8）将所述的谷氨酸钠晶体进行干燥、筛分和包装。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤1）中，发酵液通过微膜过滤后，将发酵液浓缩5-6倍。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤2）中，将除菌液采用0.1-0.5%活性炭或脱色膜进行脱色。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤3）中，除盐采用电渗析。
5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤3）中，中和后PH值为6.9-7.1。
6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤5）中，重溶使用的溶剂为去离子水。
7.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述微膜的孔径为0.02-0.08μm之间。
8.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，所述中和采用的碱是氢氧化钠。
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