一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110206255.X

申请日:

2011.07.14

公开号:

CN102351724A

公开日:

2012.02.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07C 229/24申请公布日:20120215|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 229/24申请日:20110714|||公开

IPC分类号:

C07C229/24; C07C227/40

主分类号:

C07C229/24

申请人:

常景玲

发明人:

常景玲; 张志宏; 贾翠英

地址:

453003 河南省新乡市华兰大道东段河南科技学院生命科技学院

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明属于生物化工领域,具体涉及一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺。谷氨酸发酵液加入5%~1%的碱铝和1%~0的硫酸锌,碱铝浓度为50%,去除菌体与部分杂蛋白,得澄清溶液和菌体蛋白。澄清液中加入离子膜碱,Mg2+和HPO42-产生大量MgNH4PO4(MAP)沉淀,控制pH为6.5~7且不再有MgNH4PO4(MAP)沉淀出现,得MgNH4PO4(MAP)沉淀和澄清谷氨酸钠溶液,将澄清谷氨酸钠溶液真空浓缩,低温结晶,得谷氨酸钠粗品,将谷氨酸钠粗品溶解、活性炭脱色,真空浓缩脱色液,低温结晶,得谷氨酸钠精品。与传统工艺相比,本发明提供了一种工艺精,周期短,污染低,附加值高的生产谷氨酸钠新工艺。

权利要求书

1: 一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺, 其主要特征是向谷氨酸发酵液中加入絮凝 剂碱铝、 硫酸锌, 去除菌体蛋白得澄清溶液, 加入离子膜碱、 Mg2+ 和 HPO42-, 收集沉淀得澄清谷 氨酸钠溶液, 真空浓缩、 低温结晶得谷氨酸钠粗品, 精制得谷氨酸钠精品。
2: 根据权利要求 1 所述的新工艺, 其特征是加入絮凝剂碱铝的使用量为 5%~ 1%、 硫 酸锌的使用量为 1%~ 0, 碱铝浓度为 50%, 澄清溶液透光率为 90%~ 100%。
3: 根据权利要求 1 所述的新工艺, 其特征是加入离子膜碱至开始出现氨味时, 边搅拌 2+ 2边加入离子膜碱、 Mg 和 HPO4 , 产生大量的 MgNH4PO4(MAP) 沉淀, 控制 pH 为 6.5 ~ 7 且不再 有 MgNH4PO4(MAP) 沉淀出现。
4: 根据权利要求 3 所述的新工艺, 其特征是离子膜碱、 Mg2+ 和 HPO42- 的加入量以发酵液 中谷氨酸含量为计算依据, 控制其添加总量。

说明书


一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺

    一、 技术领域
     本发明属于生物化工领域, 具体涉及一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺。发 酵液通过絮凝去除菌体蛋白, 上清液中加入离子膜碱、 Mg2+、 HPO42-, 形成 MgNH4PO4(MAP) 沉淀 和谷氨酸钠溶液, 谷氨酸钠溶液真空浓缩, 低温结晶得谷氨酸钠粗品, 谷氨酸钠粗品溶解、 活性炭脱色精制、 真空浓缩、 低温结晶得谷氨酸钠精品。 二、 背景技术
     谷氨酸钠是味精的主要成分, 其作用主要是增加食品的鲜味, 有助于提高人体对 食物的消化率。此外, 谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、 肝昏迷、 神经衰弱、 癫痫病、 胃酸缺乏 等病的作用。传统的味精生产工艺一般分为制糖、 谷氨酸发酵、 中和提取与精制等步骤, 尤 其是味精中和提取步骤主要采用硫酸调节等电点使谷氨酸等电结晶, 发酵液中的谷氨酸充 分结晶出来后, 得到谷氨酸晶体和谷氨酸母液, 谷氨酸晶体经中和反应得谷氨酸钠, 谷氨酸 母液经除菌体蛋白后、 再蒸发、 浓缩、 脱盐分离得到工业硫酸铵和谷氨酸脱盐废液。脱盐废 液中含有大量的氨氮是导致水体富营养化的主要原因之一, 对环境、 水源造成了直接的危 害。
     本发明是谷氨酸发酵液经絮凝后, 直接加入离子膜碱生成谷氨酸钠, 同时利用发 2+ 2酵液中高浓度氨氮的特性加入 Mg 、 HPO4 , 获得具有特殊功能和高附加值的 MgNH4PO4(MAP) 产品。 与传统工艺相比, 本发明提供了一种工艺精, 周期短, 污染低, 附加值高的生产谷氨酸 钠的新工艺。 三、 发明内容
     本发明是利用离子膜碱、 Mg2+、 HPO42- 从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸钠, 简化味精提 取工艺, 减少味精生产过程中污水的产生量, 获得高附加值的 MgNH4PO4(MAP) 产品。
     本发明的具体技术方案 :
     1. 发酵液中菌体蛋白的去除
     取谷氨酸发酵液, 加入絮凝剂 5 ~ 1 %的碱铝和 1 %~ 0 的硫酸锌, 碱铝浓度为 50%, 去除菌体蛋白, 得澄清溶液。
     2.MgNH4PO4(MAP) 沉淀的生成
     将上述澄清溶液中首先加入离子膜碱至开始出现氨味时, 边搅拌边加入离子膜 2+ 2碱、 Mg 和 HPO4 , 控制 pH 为 6.5 ~ 7, 产生大量的 MgNH4PO4(MAP) 沉淀, 收集沉淀得澄清谷 氨酸钠溶液。
     3. 谷氨酸钠粗品的生成
     将上述澄清谷氨酸钠溶液在真空度为 0.085 ~ 0.095Mpa, 温度为 50 ~ 70℃条件 下浓缩, 浓缩至 30 ~ 40° Bé 出现晶体, 停止浓缩, 低温结晶, 温度 4 ~ 10℃, 时间 10 ~ 20h, 得谷氨酸钠粗品。
     4. 谷氨酸钠粗品的精制将上述谷氨酸钠粗品于 30 ~ 50℃溶解, 浓度 10 ~ 30° Bé, 加入 2 ~ 10%活性炭 脱色, 脱色液真空浓缩真空度为 0.075 ~ 0.085Mpa, 温度为 50 ~ 70℃, 浓缩至浓度为 30 ~ 40° Bé, 低温结晶, 温度为 4 ~ 10℃, 时间 10 ~ 20h, 得谷氨酸钠精品。
     本发明的优势 : 1) 与传统谷氨酸钠生产工艺相比, 去除了硫酸酸化等点工艺, 消 除了硫酸根的残留, 提高了味精质量 ; 2) 与传统谷氨酸钠生产工艺相比, 减少了味精提取 过程中洗涤水的使用, 降低了 70 ~ 90%的废液排放 ; 3) 本发明与传统谷氨酸钠生产工艺相 比, 是一种从发酵液中获得谷氨酸钠的新工艺, 重要的是解决了味精提取过程中氨氮对大 气的污染, 以高附加值的 MAP 产品替代了低值的硫酸铵。 四 . 附图说明 :
     图 1 一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺流程图
     图 2Mg NH4PO4(MAP) 产生过程 五 . 具体实施方案 :
     实施例 1. (1) 取谷氨酸发酵液 ( 内含谷氨酸 14.8% )1L, 加入 5%的碱铝, 碱铝浓度为 50%, 加入 1%硫酸锌, 适度搅拌, 去除菌体与部分杂蛋白, 过滤得澄清溶液和菌体蛋白, 澄清液透 光率为 95.6%。
     (2) 向 澄 清 液 中 加 入 离 子 膜 碱 至 开 始 出 现 氨 味 时, 边 搅 拌 边 加 入 离 子 膜 碱, 2+ 2Mg ( 总量不超过 16g) 和 HPO4 ( 总量不超过 64g) 产生大量 MgNH4PO4(MAP) 沉淀, 控制 pH 为 6.5 ~ 7 至不再有 MgNH4PO4(MAP) 沉淀出现, 过滤得 MgNH4PO4(MAP) 沉淀和澄清谷氨酸钠溶 液。
     (3) 将澄清谷氨酸钠溶液在真空度为 0.085 ~ 0.095Mpa, 温度为 50 ~ 70℃条件下 浓缩, 浓缩至 30 ~ 40° Bé 出现晶体, 停止浓缩, 低温结晶, 温度 4 ~ 10℃, 时间 10 ~ 20h, 得谷氨酸钠粗品 141.5g。
     (4) 将谷氨酸钠粗品配成浓度为 10 ~ 30° Bé, 加入 2 ~ 10%活性炭脱色, 脱色液 真空浓缩真空度为 0.075 ~ 0.085Mpa, 温度为 50 ~ 70℃, 浓缩至浓度为 30 ~ 40° Bé, 低 温结晶, 温度为 4 ~ 10℃, 时间 10 ~ 20h, 得谷氨酸钠精品 138.7g, 纯度 98.9%。
     实施例 2.
     (1) 按照实施例 1 中的步骤 (1) 加入 3%的碱铝, 碱铝浓度为 50%, 加入 0.5%硫 酸锌, 得透光率为 93.2%的澄清液。
     (2) 按照实施例 1 中步骤 (2) 操作。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (3), 得谷氨酸钠粗品 137.9g。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (4), 得谷氨酸钠精品 135.2g, 纯度 99.2%
     实施例 3.
     (1) 按照实施例 1 中的步骤 (1) 加入 3%的碱铝, 碱铝浓度为 50%, 加入 0.25%硫 酸锌, 得透光率为 94.7%的澄清液
     (2) 按照实施例 1 中步骤 (2) 操作。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (3), 得谷氨酸钠粗品 140.2g。
     (4) 按照实施例 1 中步骤 (4), 得谷氨酸钠精品 137.3g, 纯度 98.9%
     实施例 4.
     (1) 按照实施例 1 中的步骤 (1) 加入 2%的碱铝, 碱铝浓度为 50%, 加入 0.1%硫 酸锌, 得透光率为 96.3%的澄清液
     (2) 按照实施例 1 中步骤 (2) 操作。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (3), 得谷氨酸钠粗品 142.5g。
     (4) 按照实施例 1 中步骤 (4), 得谷氨酸钠精品 139.7g, 纯度 99.1%。
     实施例 5.
     (1) 按照实施例 1 中的步骤 (1) 加入 2%的碱铝, 碱铝浓度为 50%, 加入 0.1%硫 酸锌, 得透光率为 95.4%的澄清液
     (2) 按照实施例 1 中步骤 (2) 操作。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (3), 得谷氨酸钠粗品 141.1g。
     (4) 按照实施例 1 中步骤 (4), 得谷氨酸钠精品 138.4g, 纯度 99.4%。
     实施例 6.
     (1) 按照实施例 1 中的步骤 (1) 加入 1 %的碱铝, 碱铝浓度为 50 %, 得透光率为 93.8%的澄清液。
     (2) 按照实施例 1 中步骤 (2) 操作。
     (3) 按照实施例 1 中步骤 (3), 得谷氨酸钠粗品 138.8g。
     (4) 按照实施例 1 中步骤 (4), 得谷氨酸钠精品 136g, 纯度 99.6%。

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1、10申请公布号CN102351724A43申请公布日20120215CN102351724ACN102351724A21申请号201110206255X22申请日20110714C07C229/24200601C07C227/4020060171申请人常景玲地址453003河南省新乡市华兰大道东段河南科技学院生命科技学院72发明人常景玲张志宏贾翠英54发明名称一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺57摘要本发明属于生物化工领域,具体涉及一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺。谷氨酸发酵液加入51的碱铝和10的硫酸锌,碱铝浓度为50,去除菌体与部分杂蛋白,得澄清溶液和菌体蛋白。澄清液中加入离子膜碱,MG。

2、2和HPO42产生大量MGNH4PO4MAP沉淀,控制PH为657且不再有MGNH4PO4MAP沉淀出现,得MGNH4PO4MAP沉淀和澄清谷氨酸钠溶液,将澄清谷氨酸钠溶液真空浓缩,低温结晶,得谷氨酸钠粗品,将谷氨酸钠粗品溶解、活性炭脱色,真空浓缩脱色液,低温结晶,得谷氨酸钠精品。与传统工艺相比,本发明提供了一种工艺精,周期短,污染低,附加值高的生产谷氨酸钠新工艺。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102351731A1/1页21一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺,其主要特征是向谷氨酸发酵液中加入絮凝剂碱铝、硫酸锌,去除菌体蛋白得。

3、澄清溶液,加入离子膜碱、MG2和HPO42,收集沉淀得澄清谷氨酸钠溶液,真空浓缩、低温结晶得谷氨酸钠粗品,精制得谷氨酸钠精品。2根据权利要求1所述的新工艺,其特征是加入絮凝剂碱铝的使用量为51、硫酸锌的使用量为10,碱铝浓度为50,澄清溶液透光率为90100。3根据权利要求1所述的新工艺,其特征是加入离子膜碱至开始出现氨味时,边搅拌边加入离子膜碱、MG2和HPO42,产生大量的MGNH4PO4MAP沉淀,控制PH为657且不再有MGNH4PO4MAP沉淀出现。4根据权利要求3所述的新工艺,其特征是离子膜碱、MG2和HPO42的加入量以发酵液中谷氨酸含量为计算依据,控制其添加总量。权利要求书CN。

4、102351724ACN102351731A1/3页3一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺一、技术领域0001本发明属于生物化工领域,具体涉及一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺。发酵液通过絮凝去除菌体蛋白,上清液中加入离子膜碱、MG2、HPO42,形成MGNH4PO4MAP沉淀和谷氨酸钠溶液,谷氨酸钠溶液真空浓缩,低温结晶得谷氨酸钠粗品,谷氨酸钠粗品溶解、活性炭脱色精制、真空浓缩、低温结晶得谷氨酸钠精品。二、背景技术0002谷氨酸钠是味精的主要成分,其作用主要是增加食品的鲜味,有助于提高人体对食物的消化率。此外,谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。传统的味精。

5、生产工艺一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取与精制等步骤,尤其是味精中和提取步骤主要采用硫酸调节等电点使谷氨酸等电结晶,发酵液中的谷氨酸充分结晶出来后,得到谷氨酸晶体和谷氨酸母液,谷氨酸晶体经中和反应得谷氨酸钠,谷氨酸母液经除菌体蛋白后、再蒸发、浓缩、脱盐分离得到工业硫酸铵和谷氨酸脱盐废液。脱盐废液中含有大量的氨氮是导致水体富营养化的主要原因之一,对环境、水源造成了直接的危害。0003本发明是谷氨酸发酵液经絮凝后,直接加入离子膜碱生成谷氨酸钠,同时利用发酵液中高浓度氨氮的特性加入MG2、HPO42,获得具有特殊功能和高附加值的MGNH4PO4MAP产品。与传统工艺相比,本发明提供了一种工艺精,周。

6、期短,污染低,附加值高的生产谷氨酸钠的新工艺。三、发明内容0004本发明是利用离子膜碱、MG2、HPO42从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸钠,简化味精提取工艺,减少味精生产过程中污水的产生量,获得高附加值的MGNH4PO4MAP产品。0005本发明的具体技术方案00061发酵液中菌体蛋白的去除0007取谷氨酸发酵液,加入絮凝剂51的碱铝和10的硫酸锌,碱铝浓度为50,去除菌体蛋白,得澄清溶液。00082MGNH4PO4MAP沉淀的生成0009将上述澄清溶液中首先加入离子膜碱至开始出现氨味时,边搅拌边加入离子膜碱、MG2和HPO42,控制PH为657,产生大量的MGNH4PO4MAP沉淀,收集沉淀得澄。

7、清谷氨酸钠溶液。00103谷氨酸钠粗品的生成0011将上述澄清谷氨酸钠溶液在真空度为00850095MPA,温度为5070条件下浓缩,浓缩至3040B出现晶体,停止浓缩,低温结晶,温度410,时间1020H,得谷氨酸钠粗品。00124谷氨酸钠粗品的精制说明书CN102351724ACN102351731A2/3页40013将上述谷氨酸钠粗品于3050溶解,浓度1030B,加入210活性炭脱色,脱色液真空浓缩真空度为00750085MPA,温度为5070,浓缩至浓度为3040B,低温结晶,温度为410,时间1020H,得谷氨酸钠精品。0014本发明的优势1与传统谷氨酸钠生产工艺相比,去除了硫酸酸。

8、化等点工艺,消除了硫酸根的残留,提高了味精质量;2与传统谷氨酸钠生产工艺相比,减少了味精提取过程中洗涤水的使用,降低了7090的废液排放;3本发明与传统谷氨酸钠生产工艺相比,是一种从发酵液中获得谷氨酸钠的新工艺,重要的是解决了味精提取过程中氨氮对大气的污染,以高附加值的MAP产品替代了低值的硫酸铵。四附图说明0015图1一种从发酵液中提取谷氨酸钠的新工艺流程图0016图2MGNH4PO4MAP产生过程五具体实施方案0017实施例100181取谷氨酸发酵液内含谷氨酸1481L,加入5的碱铝,碱铝浓度为50,加入1硫酸锌,适度搅拌,去除菌体与部分杂蛋白,过滤得澄清溶液和菌体蛋白,澄清液透光率为95。

9、6。00192向澄清液中加入离子膜碱至开始出现氨味时,边搅拌边加入离子膜碱,MG2总量不超过16G和HPO42总量不超过64G产生大量MGNH4PO4MAP沉淀,控制PH为657至不再有MGNH4PO4MAP沉淀出现,过滤得MGNH4PO4MAP沉淀和澄清谷氨酸钠溶液。00203将澄清谷氨酸钠溶液在真空度为00850095MPA,温度为5070条件下浓缩,浓缩至3040B出现晶体,停止浓缩,低温结晶,温度410,时间1020H,得谷氨酸钠粗品1415G。00214将谷氨酸钠粗品配成浓度为1030B,加入210活性炭脱色,脱色液真空浓缩真空度为00750085MPA,温度为5070,浓缩至浓度为。

10、3040B,低温结晶,温度为410,时间1020H,得谷氨酸钠精品1387G,纯度989。0022实施例200231按照实施例1中的步骤1加入3的碱铝,碱铝浓度为50,加入05硫酸锌,得透光率为932的澄清液。00242按照实施例1中步骤2操作。00253按照实施例1中步骤3,得谷氨酸钠粗品1379G。00263按照实施例1中步骤4,得谷氨酸钠精品1352G,纯度9920027实施例300281按照实施例1中的步骤1加入3的碱铝,碱铝浓度为50,加入025硫酸锌,得透光率为947的澄清液00292按照实施例1中步骤2操作。00303按照实施例1中步骤3,得谷氨酸钠粗品1402G。说明书CN10。

11、2351724ACN102351731A3/3页500314按照实施例1中步骤4,得谷氨酸钠精品1373G,纯度9890032实施例400331按照实施例1中的步骤1加入2的碱铝,碱铝浓度为50,加入01硫酸锌,得透光率为963的澄清液00342按照实施例1中步骤2操作。00353按照实施例1中步骤3,得谷氨酸钠粗品1425G。00364按照实施例1中步骤4,得谷氨酸钠精品1397G,纯度991。0037实施例500381按照实施例1中的步骤1加入2的碱铝,碱铝浓度为50,加入01硫酸锌,得透光率为954的澄清液00392按照实施例1中步骤2操作。00403按照实施例1中步骤3,得谷氨酸钠粗品1411G。00414按照实施例1中步骤4,得谷氨酸钠精品1384G,纯度994。0042实施例600431按照实施例1中的步骤1加入1的碱铝,碱铝浓度为50,得透光率为938的澄清液。00442按照实施例1中步骤2操作。00453按照实施例1中步骤3,得谷氨酸钠粗品1388G。00464按照实施例1中步骤4,得谷氨酸钠精品136G,纯度996。说明书CN102351724ACN102351731A1/1页6图1图2说明书附图CN102351724A。

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