【正文】 酵液已經染菌，應及時采取措施。 平板檢查時，先將滅菌后的培養(yǎng)基倒人培養(yǎng)皿內，冷卻，接種，于 37C下培養(yǎng) 24h，鏡檢。 此法主要用于檢查空氣系統及培養(yǎng)基是否帶菌。具體做法是將培養(yǎng)液裝在吸氣瓶中，滅菌 30min，在 37C下培養(yǎng) 24h，如無混濁，說明無雜菌污染；如 呈現混濁，說明染菌。 要防止雜菌污染，先要弄清楚造成染菌的原因，然后進行防治。 （ 1）．雜菌污染的主要原因分析 ①種子帶菌。若發(fā)酵前期染菌，可能是種子帶菌所致或發(fā)酵 罐本身染菌所致。為了避免種子染菌，在斜面種子、搖瓶種子制備過程中都必須嚴格操作，確保無雜菌污染。 ② 罐體與管件滲漏所引起的染菌。若罐體或管件有極其微小的 漏孔時，易引起染菌。有時漏孔用肉眼直接察覺不到，需要通過一定的試漏方法才能發(fā)現。 ③ 死角。罐或管路連接處的死角，在滅菌時其中的雜菌不易被 殺死，易造成連續(xù)染菌，影響生產。 ④ 空氣系統染菌。 好氣性發(fā)酵需連續(xù)不斷地通人大量無菌空氣?？諝庀到y所有的設備要定時打開排液閥排液，避免設備內積液太多，帶入空氣中去，造成染菌。 ⑤ 環(huán)境污穢造成染菌。車間、環(huán)境衛(wèi)生差，易引起染菌。為堵絕雜菌的來源和繁殖機會，必須加強車間和環(huán)境的清潔衛(wèi)生工作。 7．雜菌污染的防治與挽救 污染了雜菌后，要根據具體情況，及時采取措施加以挽救。具體措施為： (1)一級種子經平板檢查確認無菌后，方可接入二級種子中。 (2)二級種子冷卻，小于 10℃ 保壓 12～ 16h，平板檢驗確認無雜菌后，再接入發(fā)酵罐。 (3)發(fā)酵 0~6h后，大幅度染菌，鏡檢發(fā)現球菌，應放罐重消毒，消毒溫度適當降低。 (4)發(fā)酵 12h后，發(fā)現污染有少量芽孢或桿菌，但光密度尚正常， pH仍有升降，耗糖一般，谷氨酸產量在 ％以上，則可加大通風量，按常規(guī)發(fā)酵到底。 (5)發(fā)酵后期確認染球菌，則可加熱至 70— 80℃ 放罐。 (6)發(fā)現染菌的罐，下次空罐消毒加入甲醛后，再用蒸汽熏蒸 ~／ m3。 (7)加強車間衛(wèi)生管理，防止活菌體飛揚。 (8)選用抗藥性菌種。 第八節(jié) 谷氨酸的提取 一、 概 述 將谷氨酸生產菌在發(fā)酵液中積累的 L谷氨酸提取出來 ,再進一步中和 、 除鐵 、 脫色 、 加工精制成谷氨酸單鈉鹽叫提煉 。 谷氨酸是發(fā)酵的目的物 ， 它溶解在發(fā)酵液中 ， 發(fā)酵液的特點：溫度 3436℃ ； ；外觀淺黃色漿狀 ，表面浮有少許泡沫 。 存在菌體 、 殘?zhí)?、 色素 、 膠體物質以及其他發(fā)酵副產物 。 提取工藝的選擇原則 ： 工藝簡單 ， 操作方便 ， 提取收率高 ， 產品純度高 ， 勞動強度小 ， 設備簡單 ， 造價低 ，使用的原材料 、 藥品價廉 ， 來源容易 。 主要提取方法簡介 (1)等電點法： 操作簡單，收率 60％。周期長，占地面積大。 (2)離子交換法： 用陽離子交換樹脂提取吸附谷氨酸形成的陽離子，再用熱堿洗脫，收集相應流分，再加鹽酸結晶。 (3)等電 離交法 (4)連續(xù)等電點法 (5)金屬鹽法 (6)鹽酸水解 等電點法 (7)離子交換膜電滲析法提取谷氨酸 二、 等電點法提取谷氨酸 1. 等電點法提取谷氨酸的原理 谷氨酸發(fā)酵液不經除菌或除菌、不經濃縮或濃縮處理、在常溫或低溫下加鹽酸調至谷氨酸的等電點 ,使谷氨酸呈過飽和狀態(tài)結晶析出。 等電點工藝的類型 （ 1） 直接常溫等電點法 （ 2） 帶菌體冷凍低溫一次等電法 （ 3） 除菌體常溫等電點法 （ 4） 濃縮 、 水解等電點法 （ 5） 低溫濃縮等電點法 （ 6） 谷氨酸發(fā)酵液連續(xù)等電工藝 ?pH 為 ,大部分谷氨酸以 [GA177。 ]形式存在 ,此時谷氨酸的氨基和羧基的離解程度相等 ,總靜電荷為零。 ?谷氨酸的溶解度隨 pH值的改變而改變 , pH 在 30%以上的高濃度鹽酸下 ,溶解度便顯著減少到最低點。 溫度對谷氨酸溶解度的影響 谷氨酸溶解度受溫度的影響較大 ,溫度越低 ,溶解度越小。 谷氨酸的結晶 （ 1）谷氨酸的晶型及其性質 ： α 型（顆粒大）、 β 型（細小，針狀） （ 2）影響谷氨酸結晶的主要因素 ?Glu含量要求：＞ 4％ ?溫度：低于 30℃ 。 ＞ 30℃ ， β 型結晶增加。 ?殘?zhí)菨舛龋旱陀欣?α 型結晶增加 ?中和時加酸的速度：緩慢使谷氨酸溶解度逐漸降低，可控制一定數量的晶核，使晶核形成少，經養(yǎng)晶育晶后成長壯大。因而，析出的結晶顆粒大，易于沉淀分離。 ?加晶種與否： Glu含量 5％左右，在 ； Glu含量 ％左右，在 ； ?攪拌：自然起晶，結晶大小不勻；緩慢冷卻，適當攪拌，有利于晶體長大，大小均勻一致。 成品 干燥 鹽酸 育晶（ 2h） 起晶中和點（ ) 靜置沉降 46h 離心分離 發(fā)酵液 等電點攪拌 母液 濕谷氨酸晶體 菌體及細小的 谷氨酸晶體 三 等電點法提取谷氨酸 工藝流程 直接常溫等電點法 等電點 高流分 鹽酸 停酸攪拌（ 2h） 起晶中和點（ ) 緩慢調酸 4h 離心分離 發(fā)酵液 等電點 母液 濕谷氨酸晶體 處理后排放 去菌體低溫等電點法提取谷氨酸 工藝流程 菌體分離 清液 離子交換 母液 初流分 后流分 攪拌 68h（ 04℃ ） 菌體 飼料 (二 )等電點提取工藝的操作要點 將發(fā)酵液排入等電桶后，測量溫度、 pH和谷氨酸含量，然后攪拌冷卻，待液溫降至 30C時，加鹽酸調 pH。 前期加酸稍快， 1h左右將發(fā)酵液的 pH調至 。中期加酸要緩慢，約經 2h，發(fā)酵液的 pH接近 ，觀察晶核形成情況。當能目視發(fā)現晶核時，要停止加酸，育晶 1～ 2h，使晶核壯大。此后加酸速度要慢，直到 pH為 ，停止加酸，繼續(xù)攪拌 20h結束。整個中和溫度要緩慢下降，不能回升。 最終溫度越低越好。 將中和好的發(fā)酵液靜置沉淀 4～ 6h，放出上清液，然后將谷氨酸結晶沉淀層表面的少量菌體細麩酸清除，放另一缸中回收利用，底部的谷氨酸結晶取出后，離心分離。 四、 等電點－離子交換法提取谷氨酸 工藝流程 發(fā)酵液 加鹽酸（或高流分母液 ) 育晶 2h(pH45) 育晶 2h() 加鹽酸（或高流分母液 ) 育晶 2h() 加鹽酸（或高流分母液 ) 攪拌育晶 2016h 沉淀 4h 細谷氨酸 母液 谷氨酸 上離子交換柱 洗脫 后流分 高流分 初流分 六、 廢液的處理與環(huán)保 高濃度廢水（ 7波美） 通液氨調節(jié) pH至 效蒸發(fā)器濃縮（ 26波美） 噴漿造粒 復合肥 低濃度廢水 厭氧處理 好氧處理 排放 第九節(jié) 谷氨酸制味精 谷氨酸 中和 沉淀 脫色 過濾 脫色 過濾 濃縮結晶 離心分離 小結晶 母液 結晶味精 干燥 拌鹽粉碎 粉狀味精 水 (或渣水 ) 碳酸鈉 活性炭 硫化堿 谷氨酸回調 pH 活性炭脫色 活性炭二次脫色 硫化堿 晶種 流加母液 蒸餾水 GH15顆?；钚蕴棵撋? 干燥 過篩 粉狀味精 活性炭 硫化堿 一、 谷氨酸制味精的工藝流程 主要工藝流程說明 一、谷氨酸的中和、脫色和除鐵 （一） 谷氨酸的中和 谷氨酸中和反應的 pH應控制在谷氨酸第二等電點 。當pH高時，生成的谷氨 酸二鈉增多，而谷氨酸二鈉沒有鮮味。將谷氨酸溶于水中，加熱、加堿進行中和。隨著堿的不斷加入，溶液的 pH逐步升高，谷氨酸的電離平衡發(fā)生移動，當絕大多數的谷氨酸都變成陰離子形式時，即為中和生成谷氨酸一鈉的等電點。 中和劑：在味精生產中，中和谷氨酸可用氫氧化鈉，也可用純堿 (Na2C03)，一般不用液堿（液堿含雜質氯化鈉較多，影響結晶味精成品的質量。） 谷氨酸中和時，先把谷氨酸加入水中，制成飽和溶液，然后加堿中和。注意加堿速度要緩慢，用 pH試紙測其 pH。邊加堿邊攪拌。中和溫度控制在 65℃ 左右。在中和時，要控制投料比適當，即濕谷氨酸與水之比為 1： 2，濕谷氨酸與純堿之比為 1：～ 。中和溫度夏天為 60C，冷天為 65C。中和液濃度為21~23Be。中和反應控制 pH為 ～ 。若超過 ，溶液中谷氨酸二價陰離子逐漸增多，易生成谷氨酸二鈉。 (二 )中和液的除鐵 由于生產原料不純、生產設備腐蝕及生產工藝等原因，使中和液中的鐵、鋅離子超標，必須將其除去。目前除鐵、鋅離子的方法主要有硫化鈉和樹脂法兩種。 硫化鈉法 硫化鈉可與 Fe2+、 Zn2+反應生成硫化鐵和硫化鋅沉淀而除去。 其總反應式為： Na2S + Fe2+—— →FeS + 2Na+ Na2S + Zn2+—— →ZnS + 2Na+ 使用的硫化鈉要求呈橙黃色或微黃色，雜質少。硫化鈉的用量 要適當，并且在使用前應先配成 13～ 150Be溶液。 樹脂法 樹脂除鐵是利用弱酸性陽離子交換樹脂，吸附鐵或鋅得以除去。用此法除鐵 (或鋅 )，不但解決了硫化鈉除鐵引起的環(huán)境污染問題，改善了操作條件，而且提高了味精質量，是一種較為理想的除鐵方法。 (三 )中和液的脫色 在味精生產過程中，由于各種成分的化學變化產生了一些有 色物質，如焦糖、氨基糖、單寧鐵等。因此，中和液需進行脫色 處理。脫色方法有 物理吸附 和 化學脫色 兩種方法。 即采用活性炭脫色。用活性炭脫色時，溫度控制在 5060℃ ，pH保持在 ，脫色時間為 30min。為了加快吸附過程的進行，可適當攪拌中和液。 活性炭的用量：根據活性炭脫色能力的強弱及中和液色澤的深淺等情況決定，一般為中和液的 2％～ 3％?；钚蕴糠譃榉勰畹乃幱锰亢?GH15顆粒活性炭兩種。 用粉末活性炭脫色，一種方法是在中和過程中加炭脫色后除鐵，另一種方法是將中和液先除鐵，用谷氨酸回調～ ， 蒸汽加熱 60℃ ，使谷氨酸全部溶解，再加入適量的活性炭脫色。經粉末活性炭脫色后，往往透光率達不到要求，需進入GH— 15活性炭柱進行最后一步脫色工序。 有離子交換樹脂脫色法。離子交換樹脂的脫色主要靠樹脂的多孔隙表面對色素進行吸附，即樹脂的基團與色素的基團形成共價鍵，因而對雜質起到吸附與交換作用。一般選用弱堿性陰離子交換樹脂。 中和液中的雜質，有些分子量較大，在交換過程中擴散速度 慢。因此，脫色時流速要 適當慢些。溫度控制在 4050℃ 條件下進行脫色較合適。 二、中和液的濃縮和結晶 (一 )中和液的濃縮 谷氨酸鈉在水中的溶解度很大，要想生成大量的結晶必須除去大量的水分使溶液達到過飽和狀態(tài)而析出結晶。 濃縮方法：一是降低溶液的溫度，使溶質的溶解度減小，達到過飽和狀態(tài)；二是在溫度不變的條件下，蒸發(fā)掉溶液中的一部分水，使溶液的濃度升高，達到過飽和狀態(tài)。 中和液的濃縮不宜在高溫下進行，因為谷氨酸一鈉在高溫下容易環(huán)化，生成焦谷氨酸鈉。 設備：味精生產的濃縮過程普遍采用減壓濃縮工藝，主要設備有減壓蒸發(fā)式結晶罐。濃縮時的工藝條件，一般控制真空度在 80kPa以上，料液的溫度控制在 70℃ 以下。濃縮時，真空度愈高，料液的沸點就越低，這樣既可加快濃縮，又可避免谷氨酸一鈉的脫水環(huán)化形成焦谷氨酸鈉?？傊?，中和液的濃縮以真空度高、料液溫度低，操作時間短較為宜。 (二 )谷氨酸一鈉的結晶析出 結晶操作的基本過程可分為濃縮、起晶、整晶、育晶、放罐等幾個階段。 結晶味精的晶體要求顆粒大小均勻、透明、光潔。制作結晶味精所用的中和液要求雜質含量少，透光度在 90％以上。 具體操作： 當濃縮液的濃度達到 30～ (70℃) 時，投入晶種，進行起晶。起晶時溶液微混濁，經過一定時間晶種的晶粒稍有長大，并出現細小的新晶核 (稱假晶 )。當料液濃度增加，晶粒長大速度反而比晶核長大速度小時，需要整晶。 所謂整晶就是加入一定量的、與料液溫度接近的溫水，使晶核全部溶解掉。加水量不宜過多，以溶掉新形成的小晶核為止，防止晶種溶化。整晶后繼續(xù)濃縮，若再次出現新晶核就要多次進行整晶。 在結晶過程中，需根據料液濃度，補加稀釋的脫色液 (加熱 )，以保持鍋內濃度維持在較低的過飽和狀態(tài)，保證晶體不斷成長，又較少生成新的晶核。通過補料而促使晶粒長大的過程稱為育晶。補料結束后，待晶粒長成所要求的大小時，準備出料。出料前預先加入