2. 广州奥桑味精食品有限公司, 广州 510280
2. Guangzhou Aosang Monosodium Glutamate Food Limited Company, Guangzhou 510280
在味精结晶过程中,味精母液经多次回用, 其杂质含量大量增加,粘度增大,再用于制造味 精 , 不 但 晶 体 生 长 速 度 降 低 而 致 使 结 晶 周 期 延 长,而且在粉质、色泽及透光率、吸湿性等方面 影响味精质量[1] 。用简单的脱色除铁方法不能淘 汰 末 次 味 精 母 液 的 杂 质 , 为 了 提 高 味 精 结 晶 收 率,目前国内很多味精厂采用直接等电点法、酸 水解法、碱水解法或再结晶法进行回收利用[2] , 但用这些方法处理末次味精母液成本较高,色素 去除不理想,谷氨酸收率较低;国内也有些味精 直 接 将 末 次 味 精 母 液 出 售 给 酱 油 厂 , 但 售 价 不 高,影响味精的生产成本,有时出售环节与生产 环节衔接不好,会导致味精母液积压,影响储液 罐的周转而影响整个生产线的正常运转。因此, 有效的末次味精母液处理方法对味精生产十分重 要。
目前,国内味精行业有 1 、 2 家企业应用α - 型谷氨酸转晶工艺在谷氨酸中和之前去除谷氨酸 的色素,其原理是在一定的pH 和温度下,颗粒较 大的α- 型谷氨酸晶体转变为颗粒较小的β- 型谷 氨酸晶体,从而增加谷氨酸晶体的比表面积,使 包藏在α - 型谷氨酸晶体内部的色素和杂质暴露 出来,经洗涤可将晶体表面大部分的色素和杂质 除去,减小中和液脱色难度,有利于提高味精的 质量。据此原理,我们在α - 型谷氨酸转晶生产 上采用末次味精母液代替碱液,对新的末次味精 母液处理工艺进行研究,该工艺既可节约生产上 碱液的用量,又可在α - 型谷氨酸晶体脱色的同 时除去末次味精母液色泽杂质。
(1) 湿的α- 型谷氨酸,含量70 %;
(2) 末次味精母液,含量33 %;
(3)10m3 转晶罐,搅拌转速36 r/min ;
(4) 带式真空过滤机。
谷氨酸转晶工艺流程如图 1。将α-型谷氨酸 配制成一定浓度的悬液,用碱液调节pH值至 4.3~4.8,然后升温至60℃以上,恒温并搅拌一 定时间即可完成α-型谷氨酸向β-型谷氨酸转变 的转晶过程,转晶的悬液经带式真空过滤机过 滤,即得β-型谷氨酸晶体,用少量60℃的水洗 涤滤饼,可以洗去β-型谷氨酸晶体表面的色 素,达到去除色素的目的。过滤后的转晶母液经 调pH溶解、脱色、压滤等一系列处理后可用等电 点法进行回收,从而形成一个闭路循环。
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图1 谷氨酸转晶工艺流程 |
由于末次味精母液的pH值为6.93,而α-型谷氨酸悬液的pH值为3.22,因此,末次味精母液 可以代替碱液调节转晶的pH值。在转晶罐中将α -型谷氨酸、末次味精母液和水按不同比例混 和,用蒸汽将混和液加热至不同温度进行转晶, 比较转晶的时间、转晶后的一次收率和转晶后的 外观颜色。
α-型谷氨酸与末次味精母液混和的比例不 同,将使混和液的pH值不一样。按不同比例将两 者混和后,用水调节谷氨酸的含量至40%,然后 升温至65℃进行转晶。各种比例的混和液的转晶 时间、1次转晶收率见图 2,其转晶后的外观颜色 见表 1。
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图2 pH对 转晶时间与1次转晶收率的影响 |
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表1 转晶后的外观颜色 |
从图 2可以看出,在pH4.3~4.8的范围内, 随着pH值的升高,转晶时间和1次转晶收率都逐 步降低。谷氨酸转晶是α-型谷氨酸向β-型谷氨 酸转变的过程,提高转晶的pH值,有利于α-型 谷氨酸晶体的溶解而形成β-型谷氨酸晶体,从 而缩短转晶时间,同时有利于包藏在α-型谷氨 酸晶体中的色素释放出来,但pH值过高,晶体过度溶解,会导致1次转晶收率降低。对于α-型谷 氨酸转晶生产来说,我们希望转晶时间短、1次 转晶收率高和转晶后的β-型谷氨酸晶体色素 浅,因此,选择pH4.6作为转晶的pH值比较合 适。
将α-型谷氨酸、末次味精母液与水混和, 使pH值为4.6,控制加水量,使悬液的谷氨酸含 量不同,然后升温至65℃进行转晶。各种含量的 混和液的转晶时间、1次转晶收率见图 3,其转晶 后的外观颜色见表 2。
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图3 谷氨酸含量对转晶时间与1次转晶收率的影响 |
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表2 转晶后的外观颜色 |
在一定谷氨酸含量范围内,随着含量的增 加,虽然1次转晶收率逐步增加,但转晶时间逐 步延长,且转晶后的外观颜色逐步加深;若含量 过低,虽然转晶时间较短,但1次转晶收率不 高。从图 3和表 2的结果来看,选择悬液的谷氨酸 含量为45%比较合适。
将α - 型谷氨酸、末次味精母液与水配制成 pH4.6 、谷氨酸含量为45% 的悬液,分别在不同温 度下进行转晶,不同温度下的转晶时间、 1 次转 晶收率见图 4 ,其转晶后的外观颜色见表 3 。
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图4 温度对转晶时间与1次转晶收率的影响 |
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表3 转晶后的外观颜色 |
温度的提高促进α - 型谷氨酸晶体的溶解, 有利于缩短转晶时间,但随着温度的升高, 1 次 转晶收率降低,且由于温度的升高反而使外观颜 色加深。因此,我们选择70 ℃作为转晶温度。综 合以上各个因素,α- 型谷氨酸向β- 型谷氨酸转 变 的 转 晶 工 艺 条 件 为 : pH4.6 、 谷 氨 酸 含 量 为 45 % 和 温 度 70 ℃ , 在 此 条 件 下 , 转 晶 时 间 为 38 min 左右,1 次转晶收率可达83 %左右,得到的β - 型谷氨酸晶体外观颜色洁白。
试验表明,应用α - 型谷氨酸转晶工艺对末 次味精母液进行处理,能够有效去除末次味精母 液中的因发酵过程中添加糖蜜带来的色素和母液因温度升高增加的色素,并使末次味精母液进入 1 个闭路循环系统,提高了末次味精母液的利用 率,为味精生产开辟了 1 个新的末次母液处理工 艺。
[1] | 张克旭.氨基酸发酵工艺学[M]. (![]() |
[2] | 于信令.味精工业手册[M]. (![]() |