CN112914075A - 一种味精原料液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品工艺技术领域，公开了一种味精原料液及其制备方法和应用。该味精原料液的透光率≥95％，所述味精原料液的pH值为6‑7.5；以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有40‑50wt％谷氨酸钠、0.02‑0.08wt％氯离子、0.00015‑0.0003wt％铁离子、0.02‑0.08wt％硫酸盐、45‑65wt％水。本发明能够获得纯度高、杂质少的味精原料液，从而得到具有比现有技术更高的味精转化率和味精晶体质量。
Description
技术领域
本发明涉及食品工艺技术领域，具体地涉及一种味精原料液及其制备方法和应用。
背景技术
人类食用味精已有100多年的历史，作为应用最广泛的一种增鲜调味品，味精是天然安全健康的增鲜调味品。现代社会，味精广泛应用于家庭及餐馆烹饪，广泛添加于各种方便食品、熟肉制品、酱油、酱料等产品中。
味精的主要成分是谷氨酸钠，是由糖质或淀粉原料经糖化、发酵、提取谷氨酸晶体、精制处理等工序制备而成。对于味精生产来说，要想保证味精的质量，必须从工艺上进行严格把关。在整个味精生产过程中，对味精质量影响较大的有两个方面的原因，一是料液的纯度，二是原料液的处理。因此，如何获得纯度高的原料液就成为味精生产加工企业的研究热点。
在谷氨酸生产味精过程中，中和脱色液经过一次结晶，只能得到50％左右的晶体味精，味精转化率较低。多重结晶母液是指味精生产中的谷氨酸钠溶液经多次脱色、浓缩、结晶后余下的原料液，多重结晶母液中除了含有焦谷氨酸钠、谷氨酸二钠、色素、铁离子、氯离子等杂质外，还含有大量的谷氨酸钠。因此，如何更好地回用多重结晶母液是味精生产企业的研发重点。
然而，多重结晶母液随着结晶次数增加，原料液中谷氨酸钠的含量逐渐降低，杂质含量逐渐增加，生产的结晶味精质量下降。
可见，开发出一种能够深层净化回用多重结晶母液的方法，从而实现提高味精的转化率及味精晶体质量目的，对于味精生产行业具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法兼顾味精产品收率与质量的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种味精原料液，该味精原料液的透光率≥95％，pH值为6-7.5；
以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有40-50wt％谷氨酸钠、0.02-0.08wt％氯离子、0.00015-0.0003wt％铁离子、0.02-0.08wt％硫酸盐、45-65wt％水。
本发明第二方面提供一种制备第一方面所述的味精原料液的方法，包括以下步骤：
(1)在水存在下，将谷氨酸和碳酸钠进行混合，以得到谷氨酸钠含量为30-55wt％的中和液；
(2)在助滤剂存在下，将所述中和液与活性炭混合以进行第一脱色，然后将所得中和脱色液进行压滤，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)将所述白晶液以2.5m3/h-3m3/h的流速经过含有阴离子树脂组合的交换柱进行第二脱色，将所述物料I与多重结晶母液混合，得到所述味精原料液；
按照液相物流流动方向，所述阴离子树脂组合包括依次装填的第一树脂、第二树脂和第三树脂，所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂的装填体积比为1：1-5：1-5；
所述第一树脂为美国陶氏公司的Amberlite FPA90Cl树脂，所述第二树脂为艾美科健公司的LKA94树脂，所述第三树脂为艾美科健公司的LKA38树脂；
所述多重结晶母液的pH值为7.5-8.5；
以所述多重结晶母液的总重量为基准，所述多重结晶母液中含有30-50wt％谷氨酸钠、0.4-0.8wt％氯离子、0.0003-0.0008wt％铁离子、0.09-0.5wt％硫酸盐、45-70wt％水；
所述物料I与所述多重结晶母液的用量体积比为1：0.1-0.15。
本发明第三方面提供由第一方面所述的味精原料液在生产味精中的应用。
采用本发明的味精原料液生产味精，在保证味精收率的前提下，还能够获得晶体质量更好的味精产品。
发明人发现，按照液相物流流动方向，依次经过含有美国陶氏公司的AmberliteFPA90Cl树脂、艾美科健公司的LKA94树脂和艾美科健公司的LKA38树脂组成的阴离子树脂组合的交换柱进行脱色时，能够获得纯度高、杂质少的味精原料液，从而得到具有比现有技术更高的味精收率和味精晶体质量。
附图说明
图1为采用实施例1中味精原料液制得的味精产品实物图；
图2为采用对比例1中味精原料液制得的味精产品实物图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，未做相反说明的情况下，所述压力均为表压。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种味精原料液，该味精原料液的透光率≥95％，pH值为6-7.5；
以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有40-50wt％谷氨酸钠、0.02-0.08wt％氯离子、0.00015-0.0003wt％铁离子、0.02-0.08wt％硫酸盐、45-65wt％水。
优选地，以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有45-50wt％谷氨酸钠、0.02-0.05wt％氯离子、0.00015-0.0002wt％铁离子、0.02-0.06wt％硫酸盐、48-60wt％水。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备第一方面所述的味精原料液的方法，包括以下步骤：
(1)在水存在下，将谷氨酸和碳酸钠进行混合，以得到谷氨酸钠含量为30-55wt％的中和液；
(2)在助滤剂存在下，将所述中和液与活性炭混合以进行第一脱色，然后将所得中和脱色液进行压滤，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)将所述白晶液以2.5m3/h-3m3/h的流速经过含有阴离子树脂组合的交换柱进行第二脱色，得到物料I，将所述物料I与多重结晶母液混合，得到所述味精原料液；
按照液相物流流动方向，所述阴离子树脂组合包括依次装填的第一树脂、第二树脂和第三树脂，所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂的装填体积比为1：1-5：1-5；
所述第一树脂为美国陶氏公司的Amberlite FPA90Cl树脂，所述第二树脂为艾美科健公司的LKA94树脂，所述第三树脂为艾美科健公司的LKA38树脂；发明人发现，在该优选情况下，制得的味精原料液具有更好地透光率和更少的杂质；
所述多重结晶母液的pH值为7.5-8.5；以所述多重结晶母液的总重量为基准，所述多重结晶母液中含有30-50wt％谷氨酸钠、0.4-0.8wt％氯离子、0.0003-0.0008wt％铁离子、0.09-0.5wt％硫酸盐、45-70wt％水；
所述物料I与所述多重结晶母液的用量体积比为1：0.1-0.15。
发明人发现，采用前述优选情况的具体实施方式制备味精原料液，不但能够深层净化回用多重结晶母液，将得到的味精原料液经过结晶、分离、干燥后，还能获得晶体质量更好的味精。
优选地，在步骤(1)中，所述谷氨酸、所述碳酸钠和所述水的用量质量比为1：0.2-0.8：1-5，更优选为1：0.3-0.5：2-4。
优选地，在步骤(1)中，所述混合的条件至少满足：搅拌速度为90-150rpm，pH值为6-8，温度为60-80℃，时间为40-70min。更优选地，在步骤(1)中，所述混合的条件至少满足：搅拌速度为100-120rpm，pH值为6.5-7.4，温度为60-80℃，时间为50-90min。
优选地，在步骤(2)中，所述活性炭为平均粒径为250-300μm的活性炭粉末。
优选地，在步骤(2)中，所述助滤剂为河南珍珠岩3#或番禺盛达珍珠岩3#。
优选地，在步骤(2)中，所述第一脱色的条件至少满足：搅拌速度为90-120rpm，温度为60-80℃，时间为45-90min。
优选地，在步骤(2)中，所述压滤的条件至少满足：压力为1-5MPa，温度为60-80℃，时间为45-75min。
优选地，在步骤(3)中，所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂的装填体积比为1：1-3：1-3。在该优选情况下制得的味精原料液，经过结晶、分离和干燥后能够制备得到透光率更好的味精晶体。
优选地，在步骤(3)中，所述第二脱色的条件至少满足：温度为40-50℃。
优选地，该方法还包括：将进行所述第二脱色后得到的脱色液以2.5m3/h-3m3/h的流速经过含有所述LKA94树脂的交换柱进行第三脱色，以得到所述物料I。发明人发现，将经过前述特定阴离子交换树脂组合脱色后的脱色液，再经过含有所述LKA94树脂的交换柱脱色，能够进一步提高味精原料液的透光率。
优选地，所述第三脱色的条件至少满足：温度为45-50℃。
如前所述，本发明的第三方面提供了由第一方面所述的味精原料液在生产味精中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
谷氨酸：纯度为98.5％，购自呼伦贝尔东北生物科技有限公司；
碳酸钠：购自山东海化集团潍坊碱厂；
助滤剂-1：河南珍珠岩3#，购自河南省中南助滤剂有限公司；
助滤剂-2：番禺盛达珍珠岩3#，购自广州市番禺盛达穗南有限公司；
活性炭-1：平均粒径为300μm，购自福建荔元活性炭实业有限公司；
活性炭-2：平均粒径为270μm，购自福建荔元活性炭实业有限公司；
活性炭-3：平均粒径为250μm，购自福建荔元活性炭实业有限公司；
Amberlite FPA90Cl树脂：牌号FPA90Cl，购自美国陶氏公司；
LKA94树脂：牌号LKA94，购自艾美科健生物医药有限公司；
LKA38树脂：牌号LKA38，购自艾美科健生物医药有限公司；
除铁树脂：牌号HD-1，购自华东理工大学上海华震科技有限公司；
多重结晶母液-1：2020年11月16日，广州奥桑味精食品有限公司味精精制车间；
多重结晶母液-2：2020年11月17日，广州奥桑味精食品有限公司味精精制车间；
多重结晶母液-3：2020年11月18日，广州奥桑味精食品有限公司味精精制车间；
在没有相反情况下，以下实例中：
透光率采用722-S分光光度计仪器进行测试。
谷氨酸钠含量采用旋光仪进行检测，具体检测方法为GB5009.43-2016中的旋光法。
硫酸盐含量、铁离子含量、氯离子含量和pH值均采用国标GB/T8967-2007进行检测。
所述多重结晶母液的性质如表1所示。
表1
| 种类 | 谷氨酸钠/wt％ | 透光率/％ | 硫酸盐/wt％ | 铁离子/wt％ | 氯离子/wt％ | pH值 |
| 多重结晶母液-1 | 43.11 | 78.0 | 0.14 | 0.0003 | 0.52 | 8.39 |
| 多重结晶母液-2 | 32.37 | 73.7 | 0.40 | 0.0008 | 0.70 | 7.91 |
| 多重结晶母液-3 | 32.20 | 72.7 | 0.20 | 0.0004 | 0.68 | 7.81 |
实施例1
本实施例提供一种制备味精原料液的方法，包括以下步骤：
(1)将1000g的谷氨酸和2730g的水引入至搅拌速度为120rpm的中和罐中，加入360g的碳酸钠进行中和，中和过程中控制pH值为6.5-7.0，中和温度为80℃，中和时间为50min，得到谷氨酸钠含量为45wt％的中和液；
(2)在助滤剂-1存在下，在搅拌速度为90rpm、温度为80℃下，将所述中和液与活性炭-1混合进行第一脱色60min后，过滤得到中和脱色液，然后在压力为2MPa、温度为60℃下，将所得中和脱色液压滤45min，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)按照液相物流流动方向，在阴离子树脂交换柱上依次装填Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂，所述Amberlite FPA90Cl树脂、所述LKA94树脂和所述LKA38树脂的装填体积比为1：2：2，然后在温度为40℃下，将所述白晶液以2.5m3/h的流速依次经过前述含有Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂的交换柱进行第二脱色，得到脱色液；
(4)将所述脱色液以2.5m3/h的流速经过含有所述LKA94树脂的交换柱进行第三脱色，以得到所述物料I，将用量体积比为1：0.15的物料I与多重结晶母液-2混合，得到味精原料液。
实施例2
本实施例提供一种制备味精原料液的方法，包括以下步骤：
(1)将1000g的谷氨酸和2230g的水引入至搅拌速度为110rpm的中和罐中，加入360g的碳酸钠进行中和，中和过程中控制pH值为6.5-7.0，中和温度为70℃，中和时间为90min，得到谷氨酸钠含量为55wt％的中和液；
(2)在助滤剂-2存在下，在搅拌速度为120rpm、温度为70℃下，将所述中和液与活性炭-2混合进行第一脱色90min后，过滤得到中和脱色液，然后在压力为4MPa、温度为80℃下，将所得中和脱色液压滤75min，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)按照液相物流流动方向，在阴离子树脂交换柱上依次装填Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂，所述Amberlite FPA90Cl树脂、所述LKA94树脂和所述LKA38树脂的装填体积比为1：1：1，然后在温度为50℃下，将所述白晶液以3m3/h的流速依次经过前述含有Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂的交换柱进行第二脱色，得到脱色液；
(4)将所述脱色液以3m3/h的流速经过含有所述LKA94树脂的交换柱进行第三脱色，以得到所述物料I，将用量体积比为1：0.1的物料I与多重结晶母液-3混合，得到味精原料液。
实施例3
本实施例提供一种制备味精原料液的方法，包括以下步骤：
(1)将1000g的谷氨酸和2230g的水引入至搅拌速度为120rpm的中和罐中，加入360g的碳酸钠进行中和，中和过程中控制pH值为6.5-7.0，中和温度为60℃，中和时间为60min，得到谷氨酸钠含量为55wt％的中和液；
(2)在助滤剂-1存在下，在搅拌速度为100rpm、温度为60℃下，将所述中和液与活性炭以混合进行第一脱色80min后，过滤得到中和脱色液，然后在压力为1MPa、温度为60℃下，将所得中和脱色液压滤60min，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)按照液相物流流动方向，在阴离子树脂交换柱上依次装填Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂，所述Amberlite FPA90Cl树脂、所述LKA94树脂和所述LKA38树脂的装填体积比为1：3：3，然后在温度为40℃下，将所述白晶液以2.8m3/h的流速依次经过前述含有Amberlite FPA90Cl树脂、LKA94树脂和LKA38树脂的交换柱进行第二脱色，得到脱色液；
(4)将所述脱色液以2.8m3/h的流速经过含有所述LKA94树脂的交换柱进行第三脱色，以得到所述物料I，将用量体积比为1：0.12的物料I与多重结晶母液-1混合，得到味精原料液。
实施例4
本实施例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(3)中，所述Amberlite FPA90Cl树脂、所述LKA94树脂和所述LKA38树脂的装填体积比为1：4：4。
实施例5
本实施例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(4)中，用所述物料I与所述多重结晶母液-1的用量体积比为1：0.2。
实施例6
本实施例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(4)中，用含有所述Amberlite FPA90Cl树脂的交换柱替换含有所述LKA94树脂的交换柱。
实施例7
本实施例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(4)中，用含有所述LKA38树脂的交换柱替换含有所述LKA94树脂的交换柱。
实施例8
本实施例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(4)中，用含有所述除铁树脂的交换柱替换含有所述LKA94树脂的交换柱。
对比例1
本对比例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(3)中，用含有Amberlite FPA90Cl树脂的交换柱替换含有LKA94树脂的交换柱。得到味精原料液D1。
对比例2
本对比例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(3)中，用含有LKA94树脂的交换柱替换含有LKA38树脂的交换柱。得到味精原料液D2。
对比例3
本对比例按照实施例1相似的方法进行，所不同的是，在步骤(3)中，用含有LKA38树脂的交换柱替换含有Amberlite FPA90Cl树脂的交换柱。得到味精原料液D3。
对本发明实施例和对比例制得的味精原料液的谷氨酸钠含量、硫酸盐含量、铁离子含量、氯离子含量、透光率、pH值和收率进行检测，具体检测结果见表2。
其中，收率的计算公式为：味精原料液中谷氨酸钠含量×味精原料液重量/(谷氨酸用量×谷氨酸纯度×1.272)×100％。
表2
从表2中可以看出，采用本发明的方法制得的味精原料液不但具有透光率和收率高的特点，而且其中的硫酸盐、铁离子和氯离子等杂质均较少，还能深层净化回用多重结晶母液，降低生产成本。
测试例
将实施例和对比例中制得的味精原料液采用CN104473120A中实施例1的操作方法进行结晶、分离和干燥，得到晶体味精产品，对晶体味精产品的透光率、收率等性能进行检测，具体检测结果见表3。
其中，味精产品的收率的计算公式为：成品味精重量/(谷氨酸用量×谷氨酸纯度×1.272)×100％。
表3
| 透光率/％ | 收率/％ | |
| 实施例1 | 100.0 | 96.5 |
| 实施例2 | 99.3 | 95.8 |
| 实施例3 | 99.5 | 95.1 |
| 实施例4 | 99.1 | 96.0 |
| 实施例5 | 98.8 | 95.3 |
| 实施例6 | 99.1 | 95.7 |
| 实施例7 | 98.6 | 95.5 |
| 实施例8 | 99.0 | 95.8 |
| 对比例1 | 94.4 | 93.9 |
| 对比例2 | 95.5 | 93.1 |
| 对比例3 | 94.9 | 93.7 |
从表3中可以看出，采用本发明方法制得的味精原料液通过结晶、分离和干燥处理后，能够获得晶体透光率高、味精转化率高的味精产品，其透光率均达到98％以上。
另外，本发明示例性地提供了由实施例1和对比例1中味精原料液制得的晶体味精产品的实物图，分别见图1和图2。
从图1和图2中可以看出，采用本发明提供的味精原料液制备得到的味精产品颗粒均匀饱满，味精晶型非常均一；而采用对比例1提供的味精原料液制备得到的味精产品颗粒大小参差不齐，味精晶型不均一。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种味精原料液，其特征在于，该味精原料液的透光率≥95％，pH值为6-7.5；
以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有40-50wt％谷氨酸钠、0.02-0.08wt％氯离子、0.00015-0.0003wt％铁离子、0.02-0.08wt％硫酸盐、45-65wt％水。
2.根据权利要求1所述的味精原料液，其中，以所述味精原料液的总重量为基准，所述味精原料液中含有45-50wt％谷氨酸钠、0.02-0.05wt％氯离子、0.00015-0.0002wt％铁离子、0.02-0.06wt％硫酸盐、48-60wt％水。
3.一种制备权利要求1或2所述的味精原料液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在水存在下，将谷氨酸和碳酸钠进行混合，以得到谷氨酸钠含量为30-55wt％的中和液；
(2)在助滤剂存在下，将所述中和液与活性炭混合以进行第一脱色，然后将所得中和脱色液进行压滤，得到含谷氨酸钠的白晶液；
(3)将所述白晶液以2.5m3/h-3m3/h的流速经过含有阴离子树脂组合的交换柱进行第二脱色，得到物料I，将所述物料I与多重结晶母液混合，得到所述味精原料液；
按照液相物流流动方向，所述阴离子树脂组合包括依次装填的第一树脂、第二树脂和第三树脂，所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂的装填体积比为1：1-5：1-5；
所述第一树脂为美国陶氏公司的Amberlite FPA90Cl树脂，所述第二树脂为艾美科健公司的LKA94树脂，所述第三树脂为艾美科健公司的LKA38树脂；
所述多重结晶母液的pH值为7.5-8.5；
以所述多重结晶母液的总重量为基准，所述多重结晶母液中含有30-50wt％谷氨酸钠、0.4-0.8wt％氯离子、0.0003-0.0008wt％铁离子、0.09-0.5wt％硫酸盐、45-70wt％水；
所述物料I与所述多重结晶母液的用量体积比为1：0.1-0.15。
4.根据权利要求3所述的制备味精原料液的方法，其中，在步骤(1)中，所述谷氨酸、所述碳酸钠和所述水的用量质量比为1：0.2-0.8：1-5，优选为1：0.3-0.5：2-4；
优选地，在步骤(1)中，所述混合的条件至少满足：搅拌速度为90-150rpm，温度为60-80℃，时间为40-70min。
5.根据权利要求3或4所述的制备味精原料液的方法，其中，在步骤(2)中，所述活性炭为平均粒径为250-300μm的活性炭粉末；
优选地，在步骤(2)中，所述助滤剂为河南珍珠岩3#或番禺盛达珍珠岩3#。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备味精原料液的方法，其中，在步骤(2)中，所述第一脱色的条件至少满足：搅拌速度为90-120rpm，温度为60-80℃，时间为45-90min。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的制备味精原料液的方法，其中，在步骤(3)中，所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂的装填体积比为1：1-3：1-3。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的制备味精原料液的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二脱色的条件至少满足：温度为40-50℃。
9.根据权利要求3-8中任意一项所述的制备味精原料液的方法，其中，该方法还包括：将进行所述第二脱色后得到的脱色液以2.5m3/h-3m3/h的流速经过含有所述LKA94树脂的交换柱进行第三脱色，以得到所述物料I；
优选地，所述第三脱色的条件至少满足：温度为45-50℃。
10.权利要求1或2所述的味精原料液在生产味精中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN107594467A (zh) * | 2017-08-05 | 2018-01-19 | 广州奥桑味精食品有限公司 | 一种提升味精品质的制造工艺 |
| CN109077289A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-25 | 广州奥桑味精食品有限公司 | 阴离子交换树脂再生液循环利用生产味精的方法 |
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