【正文】 2HOOCCH2CH2CHCOOH + NaOH HOOCCH2CH2CHCOONa + H2O ( 式 ) 對(duì)第一個(gè)反應(yīng)：雜質(zhì)濃度低，色度低，但易產(chǎn)生大量的泡沫，中和速度慢設(shè)備利用率低。 4． 2． 3． 4 提取出的濕谷氨酸指數(shù)： （ 1） 含谷氨酸： 88%以上； （ 2） 透光率： 30%以上； （ 3） 含氯化物： %以下。 4． 2． 3． 2 等電點(diǎn)提取谷氨酸的工藝流程 H2SO4 發(fā)酵液（ PH=） 調(diào) PH至 ～ 停酸育晶 2h 繼續(xù)加 酸至 PH= 攪拌 12h 靜止沉淀 8h降溫 菌體谷氨酸 離心分離 濕谷氨酸 去中和車間 調(diào) PH= 上清液 離交 收集 高流分調(diào) PH= 洗脫 母 收集 液 前后流分 等電沉淀 離心分離 谷氨酸 4． 2． 3． 3 操作規(guī)程 1． 調(diào)酸工藝 ⑴ 放罐前，調(diào)酸員檢查攪拌，盤管，罐體等設(shè)備是否正常 ⑵ 放罐時(shí)，等電罐體積要放勻 ⑶ 加高流份， PH 值降到約 ，降溫至 26～ 27℃ ⑷ PH 降到 左右，注意用平板觀察，據(jù)運(yùn) 晶速度投入晶種 ⑸ 加酸育晶 30 分鐘左右，恒溫養(yǎng)晶 2 小時(shí) ⑹ 二次中和緩慢降 PH 至終點(diǎn)， PH=，至少用 3 小時(shí) ⑺ 攪拌半小時(shí)后，復(fù)測(cè) PH 值，校正 ⑻ 攪拌降溫 12 小時(shí)，停車沉淀 8 小時(shí) ⑼ 檢查設(shè)備待出罐 2． 離交工藝 ⑴ 上柱，檢查閥門，母液 PH 為 ，上柱流量 10m3/h，控制在 80 分鐘，尾液PH 為 ，含量 %時(shí)上柱完畢。在發(fā)酵液經(jīng)等電點(diǎn)提取谷氨酸以后。 %，折合干菌體 177。 ⑷ 運(yùn)轉(zhuǎn) ：溫度、風(fēng)量、 PH 值三項(xiàng)指標(biāo)，按工藝標(biāo)準(zhǔn)控制，隨時(shí)注意泡沫情況。 ⑷ 培養(yǎng) ：溫度、風(fēng)量、罐壓三項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確無(wú)誤。 ⑶ 實(shí)消 ：夾層預(yù)熱至 98℃ ，內(nèi)層升溫至 118℃ ，計(jì)時(shí) 5 分鐘保壓。 2． 種子培養(yǎng)工藝 ⑴ 種子罐加料順序，配料池沖洗干凈，將水、葡萄糖、玉 米漿、糖蜜、尿素、磷酸氫二鉀加入其中，用 NaOH 調(diào) PH 值，取樣分析，加消泡劑，加水定容至刻度線，待打料，此過(guò)程中攪拌始終開(kāi)啟。 ⑶ 打料 ：溫度控制在 125℃ ，打料順序，培養(yǎng)基、 Na2HPO KCl、生物素、VB、 MgSO MnSO4。牢固確立無(wú)菌觀念采用大量無(wú)菌空氣，大罐加料前空消，物料連消，二級(jí)種子罐實(shí)消等。與其他發(fā)酵過(guò)程一樣，必須進(jìn)行純種培養(yǎng)，只允許生產(chǎn)菌存在、生長(zhǎng)、繁殖，不允許其他微生物共存。純度179。 4． 2． 1． 2 工藝流程 淀粉 →調(diào)漿→配料→一次噴射液化→保溫維持→層流維持→二次噴射液化、高溫滅酶→閃急冷卻→糖化罐→中溫液化→糖化→中和→滅酶→過(guò)濾→貯糖罐。第一，液化過(guò)程，即利用 α– 淀粉酶將淀粉液化 ,轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖 ,使蛋白質(zhì)分離。 目前，淀粉的糖化工藝主要采用酶解法。下面以中和車間為主分別介紹。 NADPH2 NADP α 酮戊二酸 + 谷氨酰氨 2 谷氨酸 （式 ） GS 以上三反應(yīng)，還原氨基化反應(yīng)是主導(dǎo)性反應(yīng)。具體原理如下： 1 淀粉水解生成葡萄糖，亦稱糖化 液化酶 （ C6H10O5） n+ nH2O nC6H12O6（葡萄糖） （式 ） 糖化酶 2 葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)酸 在谷氨酸發(fā)酵中生成 谷氨酸的主要酶反應(yīng)有三種： （ 1） 谷氨酸脫氫酶（ GoH）所催化的還原氨基化反應(yīng) COOH COOH │ │ C=O HCNH2 │ GDH │ CH2 +NH3 +NADPH2 CH2 +H2O +NADP （式 ） │ │ CH2 CH2 │ │ COOH COOH α 酮戊二酸 Glu 還原性輔酶 Ⅱ 輔酶 Ⅱ （ 2） 轉(zhuǎn)氨酶（ AT）催化的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)，這一反應(yīng)是利用已存在的其它氨基酸經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)氨酶的作用，將其它氨基酸與α 酮戊二酸生成 L谷氨酸。 1 外觀和感官要求 本品為無(wú)色 白色柱狀晶體或白色結(jié)晶狀粉末，有光澤，無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)，具有特殊的鮮味，無(wú)異味。 Na） （ PGlu178。 谷氨酸 一鈉易溶與水，不溶與純酒精、乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。 H2O │ NH3+ 分子量： 結(jié)晶系：晶體的形狀屬斜方晶系，晶形為菱形狀八面體 相對(duì)密度： 熔點(diǎn)： 195℃，在 120℃以上逐漸失去結(jié)晶水 比旋光度： [α ]D20 = +（ C = 10， 2 當(dāng)量鹽酸） 水溶液 PH 值：在 30%谷氨酸鈉水溶液中的 PH 值為 。 3． 4． 1 味精的主要物理性質(zhì) 結(jié)構(gòu)式： [OOCCH2CH2CHCOO ]178。 HO CONa178。當(dāng) D–型與 L– 型相等時(shí)發(fā)生消旋，稱為 DL– 型。 3 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格 3． 1 谷氨酸 中和車間采用 L 型谷氨酸，分子式 C5H9O4N，分子量： ，其質(zhì)量要求如下表所示 表 3— 1 谷氨酸質(zhì)量要求 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 備注 1 LGlu % 88~90 濕純、三足式分離機(jī) % 95~97 干純 2 NH4Cl 或 （ NH4） 2SO4 % ~ 以濕基計(jì) % ~ 以濕基計(jì) 3 Ca2+、 、 Mg2+ % ~ 以濕基計(jì)（以 MgO 計(jì)） 4 Fe2+ mg/kg 20~30 以濕基計(jì) 5 Zn mg/kg 6 As mg/kg 7 Pb mg/kg 8 OD ~ 淀粉原料 ~ 糖蜜原料 9 透光 % ≥ 30 3． 2 其他 液堿 ：濃度 31% 水：二次水 從結(jié)晶車間來(lái)，無(wú)雜質(zhì)的冷凝水 硫化鈉：純度 ≥ 90% 3． 3 活性炭 活性炭規(guī)格見(jiàn)表 3— 2 表 3— 2 活性炭規(guī)格 項(xiàng)目名稱 指標(biāo) 備注 粒度 80~100 目 ≥ 80% 120 目 20% Fe（ ppm） ≤ 500 含量過(guò)多使味精發(fā)紅 水分 % ≤ 10 PH 值 5 ~7 盡量接近中性 3． 4 產(chǎn)品味精的理化性質(zhì)與技術(shù)規(guī)格 味精，即谷氨酸一鈉，是 L– 谷氨酸一鈉， 帶有一分子結(jié)晶水，學(xué)名叫α –氨基戊二酸一鈉（ ） 簡(jiǎn)稱 C5H8O4NNa?H2O 具有旋光性 ， 有 D– 型和 L– 型兩種光學(xué)異構(gòu)體。堿回收再利用。既有利于谷氨酸 鈉回收又節(jié)約水。當(dāng)谷氨酸 鈉含量大于或等于 時(shí)，為了回收谷氨酸一鈉將其加入中和脫色罐，并可節(jié)約活性炭。因?yàn)榛钚蕴刻幚沓杀靖?，而其?身價(jià)格便宜。 目前味精行業(yè)尚未有一套完整的處理技術(shù)。環(huán)境質(zhì)量好壞不但影響周圍人群的生活與健康，而且與生產(chǎn)的穩(wěn)定性密切相關(guān)。 表 2— 2 除鐵的兩種方法對(duì)比 方法 項(xiàng)目 硫化堿除鐵 樹(shù)脂除鐵 原 理 硫化鈉與鐵離子反應(yīng)，生成硫化亞鐵沉淀： Fe2+ +Na2S→ FeS↓ +2Na+， FeS 在中性或堿性溶液 中呈難溶鹽，幾乎不溶于水（ 18℃時(shí)水中的溶解度為 179。 通用 1 號(hào)樹(shù)脂有以下優(yōu)點(diǎn)：螯合型樹(shù)脂表面具有較強(qiáng)的配位基團(tuán)與鐵絡(luò)合能力比谷氨酸與鐵強(qiáng)，可形成更穩(wěn)定絡(luò)合物，從而達(dá)到除鐵的目的，同時(shí)具有脫色作用。 過(guò)濾采用板框過(guò)濾機(jī)，其過(guò)濾速度適中，濾渣含量低，夾帶物料少，工藝損失相對(duì)少。這是它們自身特點(diǎn)決定的。此反應(yīng)為強(qiáng)堿弱酸反應(yīng)，反應(yīng)放熱可減少蒸氣用量。 2． 2． 4 生產(chǎn)方法 本車間利用氫氧化鈉中和谷氨酸生產(chǎn)谷氨酸一鈉，其中氫氧化鈉的制取采用離子膜法，降低鐵離子含量。廠房高度為 6 米。 過(guò)濾機(jī)在二樓可利用位差輸送過(guò)濾液，節(jié)約用泵。 2． 2． 3 設(shè)計(jì)方案的選擇及論證 中和罐設(shè)計(jì)在一角與維修室平齊，利于送料，減少車間長(zhǎng)度。過(guò)濾機(jī)布置在二樓，有利于利用位差將過(guò)濾液送入貯罐，節(jié)約用泵。 廠房平面布置采用長(zhǎng)方形，由工藝流程決定，便于總平面圖布置，節(jié)約用地，利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通入口，有較多可供自然采風(fēng)和通風(fēng)的墻面。利用固定化微生物生產(chǎn)谷氨酸，以二氧化碳和氮?dú)鉃樵厦阜ê铣晒劝彼岬取? 7 發(fā)展高科技，如用重組 DNA 技術(shù)選育更高優(yōu)良菌種。 5 深化改革，降低成本，參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 3 生產(chǎn)設(shè)備大型化，發(fā)酵過(guò)程的自動(dòng)控制使關(guān)鍵設(shè)備先進(jìn)化，自動(dòng)化。目前國(guó)內(nèi)多采用一次低溫等電點(diǎn)提取工藝和等電 — 離交工藝。種量大，生物素豐富，菌體生長(zhǎng)快，添加青霉素后產(chǎn)酸快、高、周期短。 2． 1． 3 發(fā)展對(duì)策 鑒于當(dāng)前我國(guó)味精工業(yè)發(fā)展水平， 為了提高行業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)力及經(jīng)濟(jì)效益可采用以下發(fā)展對(duì)策 1 合理利用原材料 2 采用新工藝、新技術(shù)提高技術(shù)水平，包括： （ 1） 改進(jìn)發(fā)酵技術(shù)，提高發(fā)酵水平。 4 主要原材料價(jià)格高，使生產(chǎn)成本高。 2 技術(shù)水平低 盡管我國(guó)的發(fā)酵技術(shù)水平已有了較大的提高但與世界先進(jìn)技術(shù)水平相比仍有一定差距。發(fā)酵罐的規(guī)模為 600 立方米罐。 （三）國(guó)內(nèi)、外味精生產(chǎn)技術(shù)水平的比較與分析 雖然目前我國(guó)的味精產(chǎn)量已躍居世界首位，但與世界先進(jìn)水平相比仍有很大差 距。由于計(jì)算機(jī)的普及，機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)使味精的產(chǎn)量與質(zhì)量均有較大幅度的提高。 3 發(fā)展期（ 60 年代 ~現(xiàn)代） 60 年代至今，由于發(fā)酵法制味精在日本研究成功。其中在 1958 年日本的木下祝郎等以發(fā)酵法制谷氨酸研究成功。從此誕生了味精工業(yè)。 1 起源期 1908 年日本東京大學(xué)教授池田菊苗從呈味成分的海帶煮出的汁中提取到谷氨酸鈉，創(chuàng)造了新的人工調(diào)味料獲得專利。 （二）世界味精工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 世界味精工業(yè)始于 1909 年。 3 發(fā)展期（ 80 年代 ~90 年代初） 80 年代以來(lái)，我國(guó)的味精工業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅猛，就產(chǎn)量而言 1992 年高達(dá) 34 萬(wàn)噸躍居世界首位。新疆、黑龍江等省、區(qū)部分廠采用甜菜、糖蜜生產(chǎn)成功。 1965 年沈陽(yáng)、天津、杭州等廠家也相繼完成了原料（淀粉和大米）和工藝的轉(zhuǎn)換，并采用優(yōu)質(zhì)的 和 菌種投入發(fā)酵生產(chǎn)。 1964 年成功。 2 轉(zhuǎn)換期（ 1958~70 年代）這一時(shí)期生產(chǎn)味精的工藝方法為先進(jìn)的發(fā)酵法。此期間生產(chǎn)味精的主要原料為面筋、大豆粉。 1925 年，上海天一等味精廠相繼興起。 1 創(chuàng)建時(shí)期（ 1923~1939）在這一時(shí)期，我國(guó)的工業(yè)方法是水解法。增加了農(nóng)作物對(duì)微量元素的吸收。在 N、 P、 K 基本滿足的條件下，作為葉面噴灑的微肥具有投入少、效益高的特點(diǎn)。谷氨酰胺在植物的新陳代謝中起著重要作用。谷氨酸、脯氨酸與某些激素配合。 （四） 在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用 1 用于制農(nóng)藥（殺菌劑）氨基酸銅是目前生產(chǎn)上良好 的殺菌劑，既是西紅柿保護(hù)性殺菌劑又是防治果樹(shù)腐爛病的特效殺菌劑。 3 洗滌劑 用月桂酰氯與谷氨酸可制成 N— 月桂酰基谷氨酸鈉（ AGS）肥皂。由于 PCA— Na 的吸濕性和無(wú)毒性。 （三） 在工業(yè)方面的應(yīng) 用 1 人造革的制造 用 D— 谷氨酸聚谷氨酸，其接近天然皮革，強(qiáng)度、抗水性、耐老化性和透氣性方面都較好。 4 通常將谷氨酸鈉、維生素 B 與葡萄糖注射液混合靜脈點(diǎn)滴注射。 3 谷氨酸鹽酸鹽可用于胃酸之不足。 2 谷氨酸可被腦細(xì)胞氧化，能作為腦組織的“能源”。隨著食品加工業(yè)的不斷壯大，對(duì)味