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1、味精的生产工艺说明一、味精及其生理作用1. 味精的种类按谷氨酸的含量分类：99%、 95%、90%、80%四种按外观形状分类：结晶味精、粉末味精2.味精的生理作用和安全性（ 1）参与人体代谢活动：合成氨基酸（ 2）作为能源（ 3）解氨毒味精的毒性试验表明是安全的。二、味精的生产方法味精的生产方法：水解法、发酵法、合成法和提取法。1、水解原理：蛋白质原料经酸水解生成谷氨酸，利用谷氨酸盐酸盐在盐酸中的溶解度最小的性质，将谷氨酸分离提取出来，再经中和处理制成味精。生产上常用的蛋白质原料 面筋、大豆及玉米等。水解中和，提取蛋白质原料 谷氨酸 味精2、发酵法原理：淀粉质原料水解生成葡萄糖，或直接以糖蜜或
2、醋酸为原料，利用谷氨酸生产菌生物合成谷氨酸，然后中和、提取制得味精。淀粉质原料 糖液 谷氨酸发酵 中和 味精3、合成法原理：石油裂解气丙烯氧化氨化生成丙烯腈，通过羰化、氰氨化、水解等反应生成消旋谷氨酸，再经分割制成 L- 谷氨酸，然后制成味精。丙烯氧化、氨化丙烯睛谷氨酸味精4、提取法原理：以废糖蜜为原料，先将废糖蜜中的蔗糖回收，再将废液用碱法水解浓缩，提取谷氨酸，然后制得味精。水解、浓缩中和，提取废糖蜜 谷氨酸 味精二、味精的生产工艺图三、原料来源谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。糖蜜：是制糖工厂的副产物，分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类。淀粉：来自薯类、玉米、小麦、大米等1、淀粉的预处理（ 1）
3、淀粉的水解原料粉碎加水液化糖化淀粉水解糖（ 2）淀粉的液化在 -淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。（ 3）淀粉的糖化在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。喷射液化器出口温度控制在 100-105，层流罐温度维持在 95-100 ，液化时间约 1h,然后进行高温灭酶。淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60 进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。糖化温度控制在 60 左右， pH 值 4.0-4.4，糖化时间 48h.糖化结束后，将糖化罐加热至 80-85 ，灭酶 30min.过滤得葡萄糖液。喷射液化器层流罐糖化罐四、谷氨酸菌种的培养1、谷氨酸发酵菌的特征和分类谷氨酸发酵菌分属
4、于棒杆菌属、短杆菌属、小节菌属和节杆菌属中的细菌。棒杆菌属细胞为直或微弯的杆菌，常呈一端膨大的棒状，不运动，革兰氏染色阳性。例如，等。短杆菌属细胞为短的不分支的直杆菌，大多数不运动，革兰氏染色阳性。小节菌属为杆状菌，形状和排列都和棒杆菌相似，有时呈球杆菌状。节杆菌属主要特点是在培养过程中出现细胞形态由球菌变杆菌， 由杆菌变球菌。 一般不运动。我国谷氨酸发酵生产中使用的菌株主要有北京棒杆菌钝齿棒杆菌、HU7251、672 等。2、谷氨酸菌种的扩大培养普遍采用 二级种子 培养流程 :即保藏菌种斜面种子摇瓶种子培养种子罐发酵罐(1)、菌种的扩大培养斜面菌种培养： 32培养培养基成分AS.1.299A
5、S1.542HU7251 或 B9672蛋白胨（ %）1111牛肉膏（ %）10.511氯化钠（ %）0.50.50.50.5葡萄糖（ %）0.10.1琼脂（ %）222.72pH7.07.27.07.07.27.0(a)、一级种子的培养将培养好的培养基分装于 1000ml 三角瓶中，每瓶装 200250ml 液体培养基，瓶口用 6 层纱布加一层绒布包扎，在 0.1MPa 的蒸汽压下灭菌 30min。每只斜面菌种接种 3 只一级种子三角瓶。接种后， 32振荡培养 12h。培养好的一级种子放在 4冰箱备用。(b)、二级种子的培养通常使用种子罐培养， 种子罐的大小是根据发酵罐的容积配套确定的。二级
6、种子的数量是发酵培养液体积的1%。二级种子的培养温度为32，时间为 710h(2)、种子的质量要求(a)、镜检菌体健壮，排列整齐，大小均匀，呈单个或八字形排列。革兰氏染色阳性。(b)、要求二级种子活力旺盛， 对数期种子的呼吸强度 （ QO2）大于 1000 lO2/ml h。(c)、平板检查，菌落蛋黄色，中间隆起，表面湿润，有光泽边缘整齐，呈半透明状。(d)、小摇瓶发酵试验，产酸稳定，并在高峰五、谷氨酸合成途径1、谷氨酸发酵的控制（ 1）、温度的控制国内常用菌株的最适生长温度为30-34， 产生谷氨酸的最适温度为3436。012h 的发酵前期，主要是长菌阶段；发酵12h 后，菌体进入平衡期，增
7、殖速度变得缓慢；温度提高到34 36，谷氨酸的生成量就增加。（ 2）、PH 控制? 一般发酵前期 pH 控制在 7.5-8.5 左右，发酵中、后期 pH 控制在 7.07.2，调低 pH 的目的在于提高与谷氨酸合成有关的酶的活力。? 尿素被谷氨酸生产菌细胞的脲酶所分解放出氨， 因而发酵液的 pH 会上升。? 发酵过程中，由于菌体不断利用氨， 以及有机酸和谷氨酸等代谢产物进入发酵液，使 N 源不足和发酵液pH 下降，需再次流加尿素。（ 3）、溶解氧的控制? 谷氨酸产生菌是兼性好氧菌? 在实际生产中，搅拌转速固定不变，通常用调节通风量来改变供氧水平。? 通风比（ m3 /m3 .min ）：每分钟
8、向 1m3 的发酵液中通入 0.1cm3 无菌空气，用 1:0.1 表示。（ 4）、种龄和种量的控制? 微生物的生长大致可分为适应期、对数期、稳定期、衰老期? 种龄：一级种子菌龄控制在 1112h，二级种子菌龄为 7 8h。? 种量：指接入发酵罐内种子的量占发酵罐内发酵培养基量的百分比。 接种量的多少对适应期的延续时间也有很大的影响。接种量一般以 1为好。种量过多，使菌体生长速度过快，菌体娇嫩，不强壮，提前衰老自溶，后期产酸不高；如果接种量过少，则菌体增长缓慢，会导致发酵时间延长，容易染菌。（ 5）、泡沫的控制? 生产上为了控制泡沫， 除了在发酵罐内安装机械消泡器外， 还在发酵时加入消泡剂。?
9、 目前谷氨酸发酵常用的消泡剂有：花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敌和硅酮等。天然油脂类的消泡剂的用量较大，一般为发酵液的0.1%0.2%(体积分数 )，泡敌的用量为 0.02%0.03%(体积分数 )。六、谷氨酸的提取（ 1）、谷氨酸发酵液的组分正常谷氨酸发酵液的组分如下：1、L-型谷氨酸，一般以谷氨酸铵盐(C5H8O4N NH4)形式存在。2、无机盐 (K+ 、 Na+、NH+ 、Mg2+、 Ca2+、SO42-等 )、残糖、色素、尿素以及消泡用的花生油、豆油或合成消泡剂等。3、大量菌体、蛋白质等固形物质悬浮在发酵液中，湿菌体约占发酵液的2 -3。还存在着核苷酸类物质及其降解产物和其它氨基酸
10、。（ 2）、等电点法提取谷氨酸? 酸中和向中和罐盘管内注入冷冻盐水，将发酵液温度降至 22，然后加硫酸中和，使其 pH 值从 7.0 降至 3.2，温度从 22 降至 8.该过程要先以较快的速率加酸，将 pH 先调整至 5.0，停止加酸与搅拌 1.5h，保证晶体增长。然后继续缓慢加酸调整，直到 pH 降为 3.2，温度冷却至 8，达到等电点，停止中和及搅拌。? 碱中和过滤得谷氨酸结晶，加入温水溶解，用碳酸钠将谷氨酸溶液的pH 值调到5.6，T=70? 注意：pH-谷氨酸二钠、谷氨酸温度 -焦谷氨酸，速度 二氧化碳。冷冻盐水较快加硫酸停止加酸搅拌缓慢加酸发酵液发酵液发酵液晶体增长发酵液T=22P
11、H=5.015hPH=3.2pH=7.0T=8酸中和4060碳酸钠 70谷氨酸结晶谷氨酸溶液 谷氨酸钠溶液 PH=5.6碱中和七、谷氨酸单钠的精制1、活性炭脱色? 即采用活性炭脱色。用活性炭脱色时，温度控制在 50-60， pH 保持在 6.4 以上，脱色时间为 30min 。为了加快吸附过程的进行，可适当搅拌中和液。? 活性炭的用量：根据活性炭脱色能力的强弱及中和液色泽的深浅等情况决定，一般为中和液的 2 3。活性炭分为粉末状的药用炭和 GH-15 颗粒活性炭两种。? 用粉末活性炭脱色， 一种方法是在中和过程中加炭脱色后除铁， 另一种方法是将中和液先除铁，用谷氨酸回调 pH6.26.4，蒸汽加热 60，使谷氨酸全部溶解， 再加入适量的活性炭脱色。 经粉末活性炭脱色后， 往往透光率达不到要求，需进入 GH15 活性炭柱进行最后一步脱色工序。2、离子交换柱除去 Ca2+,Mg2+,Fe2+离子? 有离子交换树脂脱色法。 离子交换树脂的脱色主要靠树脂的多孔隙表面对色素进行吸附， 即树脂的基团与色素的基团形成共价键， 因而对杂质起到吸
