一種谷氨酸精制工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于谷氨酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種谷氨酸精制工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，谷氨酸精制生產(chǎn)過程中，谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)過等電提取和離心分離后獲得谷氨酸晶體。等電提取一般采用常溫連續(xù)等電或濃縮連續(xù)等電的方式，離心分離一般采用錐蘭離心機(jī)或臥螺離心機(jī)進(jìn)行一次分離。錐蘭離心機(jī)主要實(shí)現(xiàn)固液分離，固相物料在網(wǎng)面上移至大端而完成脫液，并借助于慣性實(shí)現(xiàn)卸料，通過內(nèi)機(jī)殼與外機(jī)殼之間的環(huán)形通道下落進(jìn)行收集。臥螺離心機(jī)是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的高效離心設(shè)備，可用于濃度范圍為2%?40%的懸浮液。使用一次離心機(jī)分離可以分離大部分谷氨酸晶體和等電母液，但由于機(jī)械效能的局限性，往往有部分谷氨酸晶體與等電母液一起被作為廢液處理，降低了谷氨酸的收率。
[0003]等電結(jié)晶的谷氨酸為α -谷氨酸，α -谷氨酸結(jié)晶為多面棱柱型的六面晶體，呈顆粒狀，晶體中存在大量的大分子膠體雜質(zhì)、色素、硫酸鹽等，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，通過變晶工序?qū)ⅵ?谷氨酸結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)棣?谷氨酸結(jié)晶，使其變?yōu)獒槧罨虮∑瑺罹w，釋放包含在原結(jié)晶中的雜質(zhì)，再通過洗晶過程將谷氨酸晶體與雜質(zhì)分離。α -谷氨酸作為變晶原料，存在的大量菌體往往影響變晶過程，甚至直接應(yīng)用谷氨酸產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004]谷氨酸精制過程中使用大量的清水，包括α -谷氨酸拌料用水、變晶料液拉冷用水和洗晶用水，同時(shí)產(chǎn)生大量工藝水或廢水，如若處理不當(dāng)，不但會(huì)加大生產(chǎn)成本，造成水資源的浪費(fèi)，而且會(huì)加大污水處理成本，甚至造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種采用高質(zhì)量、低能耗的閉路循環(huán)谷氨酸精制工藝，該工藝能夠提高谷氨酸的收率和純度，降低能耗，減少谷氨酸生產(chǎn)中廢液的排放量，降低生產(chǎn)成本，綠色環(huán)保。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本發(fā)明公開的一種谷氨酸精制工藝，包括以下步驟:
[0008]I)谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)濃縮連續(xù)等電工序后，進(jìn)行兩次離心分離，得到上清液和離心底料，上清液為等電母液，離心底料為α -谷氨酸；
[0009]2)將等電母液直接或處理后回用等電工序，將α -谷氨酸經(jīng)拌料罐調(diào)整含量后進(jìn)行菌體分離，制得菌體蛋白，分離菌體后的谷氨酸料液栗入調(diào)酸罐；
[0010]3)將經(jīng)過調(diào)酸處理的α -谷氨酸物料經(jīng)噴射器升溫后打入變晶罐，α -谷氨酸結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)棣?谷氨酸結(jié)晶；
[0011]4) β -谷氨酸結(jié)晶經(jīng)三級(jí)拉冷降溫處理，得到拉冷料液，將該拉冷料液進(jìn)行吸濾處理，制得β -型晶體谷氨酸濾餅，同時(shí)伴有變晶母液生成；
[0012]5)將步驟4)制得的β -型晶體谷氨酸濾餅水洗后進(jìn)行離心，離心后的濾餅依照產(chǎn)品要求烘干或者不烘干，制得谷氨酸產(chǎn)品；
[0013]6)將步驟4)制得的變晶母液進(jìn)行離心分離，離心底料送至拌料罐，離心清液與步驟I)的等電母液混合后，繼續(xù)進(jìn)入濃縮連續(xù)等電工序。
[0014]步驟I)所述的兩次離心分離，是將濃縮連續(xù)等電工序來料先經(jīng)錐蘭離心機(jī)分離，得到一次離心麩酸和一次離心母液；將一次離心母液用臥螺離心機(jī)再次離心分離，得到二次離心麩酸和等電母液。
[0015]—次離心麩酸和二次離心麩酸混合即為α -谷氨酸，步驟2)將一次離心麩酸和二次離心麩酸送入拌料罐中，加水調(diào)整谷氨酸含量至28-31Β6。
[0016]步驟2)所述將等電母液直接或處理后回用等電工序，是檢測(cè)等電母液中的焦谷氨酸含量，如果焦谷氨酸大于2%，則用硫酸水解后過濾、濃縮栗入濃縮連續(xù)等電工序進(jìn)行再次等電處理；如果焦谷氨酸含量小于2%，直接栗入濃縮連續(xù)等電工序進(jìn)行再次等電。
[0017]步驟2)所述的菌體分離是向經(jīng)過拌料罐調(diào)整含量后的谷氨酸料液中加絮凝劑，然后過膜分離菌體，烘干，制得能夠作為飼料添加劑的菌體蛋白。
[0018]步驟2)中分離菌體后的谷氨酸料液栗入調(diào)酸罐后，調(diào)節(jié)pH值為4.5?4.7。
[0019]步驟3)所用噴射器的溫度控制在85?90°C，流量控制為10?15m3/h。
[0020]步驟3)中在變晶罐中的處理時(shí)間為1.5?4h。
[0021 ] 步驟4)所述的三級(jí)拉冷降溫處理，控制一級(jí)拉冷溫度為80?85°C，二級(jí)拉冷溫度為74°C?75 °C，三級(jí)拉冷溫度為55°C?65 °C。
[0022]步驟5)所述的吸濾處理，具體操作為:
[0023]將拉冷料液使用真空帶式吸濾機(jī)吸濾，邊進(jìn)料邊吸濾，雜質(zhì)隨濾液被濾除；濾布連續(xù)循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)濾布運(yùn)行到吸濾機(jī)中部時(shí)，濾布上形成30?40mm厚的β -型晶體谷氨酸濾餅，在吸濾機(jī)中部位置的濾餅上方，用55°C?65°C的水進(jìn)行連續(xù)均勻噴淋洗滌；當(dāng)濾布從吸濾機(jī)中部運(yùn)行至尾部時(shí)，洗滌濾餅的水被吸走，色素被除去，制得白色的型晶體谷氨酸濾餅，谷氨酸含量為73?78%;在過濾機(jī)尾端，β -型晶體谷氨酸濾餅隨濾布轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)掉進(jìn)收集漏斗。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0025]本發(fā)明公開的谷氨酸精制工藝，將谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)濃縮連續(xù)等電后，離心分離兩次，以提高谷氨酸收率；離心清液(等電母液)直接或處理后回用等電工序，離心底料(α -谷氨酸)進(jìn)行菌體分離后，進(jìn)入調(diào)酸罐，在α -型谷氨酸變晶工序前分離菌體，降低后續(xù)工序操作壓力的同時(shí)提高最終產(chǎn)品質(zhì)量；然后將α -谷氨酸經(jīng)調(diào)酸、噴射器變晶、三級(jí)拉冷后，進(jìn)入真空吸濾；濾液離心后底料打入拌料罐再次進(jìn)入變晶工序，清液與等電母液混合處理后回用等電工序；真空吸濾的濾餅用拉冷用水淋洗，洗晶水打入拌料罐回用。該工藝能夠提高谷氨酸的收率和純度，降低能耗，減少谷氨酸生產(chǎn)中廢液的排放量，減少了生產(chǎn)成本和環(huán)保成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0026]進(jìn)一步地，本發(fā)明工藝中將等電母液經(jīng)兩種不同功率的離心機(jī)(一次離心低功率，二次離心高功率)按離心物料特征，兩次離心分離谷氨酸，提高谷氨酸收率的同時(shí)降低電耗。
[0027]進(jìn)一步地，等電母液按焦谷氨酸含量區(qū)分處理，最終打回等電工序再次等電，在不影響谷氨酸質(zhì)量的情況下，能夠有效提高谷氨酸提取收率。
[0028]進(jìn)一步地，變晶料液經(jīng)過三級(jí)拉冷降溫，拉冷用水則通過三級(jí)升溫達(dá)到60°C左右，符合真空吸濾機(jī)噴淋洗晶要求，可用于洗晶，同時(shí)洗晶用水回用拌晶罐，減少污水排放的同時(shí)回收洗晶水中的谷氨酸，提高谷氨酸收率。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的谷氨酸精制工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參見圖1，本發(fā)明公開的高質(zhì)量低能耗閉路循環(huán)谷氨酸精制工藝，包括以下步驟:
[0031](I)谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)濃縮連續(xù)等電工序等電結(jié)晶，等電來料經(jīng)錐蘭離心機(jī)分離，底料為一次離心麩酸栗入拌料罐，母液經(jīng)過臥螺離心機(jī)再次離心分離，底料為二次離心麩酸栗入拌料罐。臥螺離心機(jī)離心母液(等電母液)檢測(cè)焦谷氨酸含量，如焦谷氨酸含量大于
2%，用硫酸水解后過濾、濃縮，栗入等電工序再次等電；如焦谷氨酸含量小于2 %，直接栗入等電工序再次等電；
[0032](2)步驟(I)中兩次離心谷氨酸物料進(jìn)入拌料罐后加水調(diào)整谷氨酸含量至28-31B6 ；
[0033](3)步驟(2)中谷氨酸料液加絮凝劑，過膜分離菌體，烘干制備菌體蛋白，作飼料添加劑用；
[0034](4)步驟(3)中經(jīng)過分離菌體的谷氨酸料液栗入調(diào)酸罐，調(diào)pH到4.5?4.7。
[0035](5)步驟(4)中完成調(diào)酸的物料經(jīng)過噴射器升溫，噴射器溫度控制在85?90°C，流量為10?15m3/h。
[0036](6)步驟(5)料液打入變晶罐經(jīng)1.5?4h，α -谷氨酸結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)棣?-谷氨酸結(jié)晶，α -谷氨酸結(jié)晶為多面棱柱型的六面晶體，呈顆粒狀分散；β -谷氨酸結(jié)晶為針狀或薄片狀晶體，手感發(fā)滑、發(fā)軟，有彈性。
[0037](7)經(jīng)步驟(6)變晶的β -谷氨酸進(jìn)行三級(jí)拉冷降溫，一級(jí)拉冷溫度80?85°C，二級(jí)拉冷溫度74°C?75°C，三級(jí)拉冷溫度55°C?65°C。
[0038](8)步驟(7)拉冷料液使用真空帶式吸濾機(jī)吸濾，邊進(jìn)料邊吸濾，色素等雜質(zhì)隨濾液被濾除。濾布連續(xù)循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)濾布運(yùn)行到過濾機(jī)中部時(shí)，濾布上已形成30-40mm厚的β -型晶體谷氨酸濾餅，在吸濾機(jī)中部位置的濾餅上方，用60°C左右的水進(jìn)行連續(xù)均勻噴淋洗滌。當(dāng)濾布從吸濾機(jī)中部運(yùn)行至尾部時(shí)，洗滌濾餅的水基本被吸走，大部分色素已被除去，最終得到白色的型晶體谷氨酸濾餅，谷氨酸含量為75%左右。在過濾機(jī)尾端，β-型晶體谷氨酸濾餅隨濾布轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)掉進(jìn)收集漏斗。
[0039](9)步驟(8)中濾餅β -型晶體谷氨酸濾餅進(jìn)入