一種谷氨酸提取結晶工藝的制作方法
【專利說明】一種谷氨酸提取結晶工藝
[0001]
技術領域
[0002]本發明專利涉及一種谷氨酸提取結晶工藝，屬于氨基酸生產領域。
【背景技術】
[0003]谷氨酸，是一種酸性氨基酸。分子內含兩個羧基，化學名稱為α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856年發現的，為無色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點3.22。大量存在于谷類蛋白質中，動物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學反應。味精由谷氨酸制備而得。
[0004]目前國內的谷氨酸廠家常用的提取工藝是等電、離交提取工藝，即將谷氨酸發酵液降溫并用硫酸和離交高流將發酵液的PH調節至谷氨酸的等電點3.0-3.2，靜置沉降，底部沉淀離心分離出谷氨酸，上層清液用硫酸調PH至1.8，用強酸性陽離子交換樹脂置換清液中的谷氨酸，再用氨水調上清液PH至10進行洗脫，洗脫出的高流再用硫酸調至pH至1.5，返回用于等電調節PH，離交車間上柱清液和洗柱水輸送至污水處理車間進行處理，向廢水中添加絮凝劑絮凝出蛋白，除蛋白后的清液經過濃縮處理后再噴漿造粒做成肥料，濃縮蒸發出的冷凝水進入好氧池進行處理。但該工藝存在有污水量大且處理難度高、蛋白質量差、產品品質低、酸堿用量大等弊端。
[0005]此外部分廠家采用連續濃縮等電工藝，將谷氨酸發酵液濃縮后溫度控制在42-450C，流加到至等電罐中，用硫酸控制等電罐pH在3.2左右，結晶結束后在拉冷罐內拉冷降溫，用離心機離心谷氨酸，離心清液排放到污水處理廠，該工藝產生的污水少，沒有離交工藝，但是谷氨酸的收率和品質低。
【發明內容】
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供一種谷氨酸提取結晶工藝，既能保證谷氨酸品質、提尚提取收率、提尚蛋白質量，還能減少廢水量。
[0007]本法發明是這樣實現的:一種谷氨酸提取結晶工藝，其包括如下步驟:1)碟片式離心機分離，2)臥螺離心機分離，3)碟片式離心機二次分離，4)混合，5)合并，6)濃縮，7)等電，8 )流加濃縮液，9 )冷卻，1 )平板離心機離心，11)離子交換，12 )烘干菌體；
具體地，包括如下步驟:
1)碟片式離心機分離:谷氨酸發酵液用碟片式離心機進行分離，離心成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液A，菌體蛋白含量0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液B，菌體蛋白含量82%(體積比)；
2)臥螺離心機分離:含大量菌體蛋白的蛋白液B用臥螺離心機分離，離心成兩部分，一部分是含少量菌體蛋白的清液C，菌體蛋白含量0.45%(體積比)，另一部分是呈糊狀的蛋白濃漿D，蛋白干物質含量為35%(質量比)； 3)碟片式離心機二次分離:用碟片式離心機分離步驟2)所得清液C，分成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液E，菌體蛋白含量為0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液F，蛋白含量為80%(體積比)；
4)混合:步驟3)所得蛋白液F與下一批料液的步驟I)的含大量菌體蛋白的蛋白液混合后進行步驟2)操作；
5)合并:將步驟I)得到的清液A和步驟3)得到的清液E合并，然后分成清液G和清液H兩部分，清液G用于步驟6)操作，清液H用于步驟7)操作;清液G和清液H的體積比為1:1至3:2;
6)濃縮:采用板式蒸發器濃縮步驟5)所得清液G，濃縮溫度為80°C，真空度在0.06MPa，濃縮2倍，得濃縮液I;
7)等電:用硫酸將步驟5)留出的清液H的pH值調至谷氨酸等電點3.2，每小時降低料液pH值0.1-0.2，并將料液逐步升溫，升溫速度2-3 0C /h，料液溫度升至40 V，維持該溫度，該料液作為母罐料液使用；
8)流加濃縮液:向步驟7)的母罐料液中流加步驟6)得到的濃縮液I，同時加入硫酸，維持罐內pH3.2，溫度400C ；待料液體積占罐體容量的90%-95%時，從底部放出罐容體積的10%-15%的料液；
9)冷卻:將步驟8)放出的料液降溫迅速冷卻至15°C以下；
10)平板離心機離心:將步驟9)的料液采用平板離心機進行離心，轉速為1000r/min，離心時間1min，將谷氨酸晶體和清液J分離；
11)離子交換:步驟10)分離出的清液J用硫酸調pH至1.5，通過陽離子交換樹脂進行置換，并用氨水洗脫，洗脫下的高流液K可用于步驟8)調節等電罐的pH;
12)烘干菌體:將步驟2)得到的蛋白濃漿D用烘干設備進行烘干得菌體蛋白粉。
[0008]本發明技術采用上述工藝，和以往的技術相比，其優點在于:
1、發酵液經碟片式離心機離心后的清液用于等電提取谷氨酸，在等電過程中降低了菌體蛋白對谷氨酸結晶過程的影響，提高了谷氨酸的品質。
[0009]2、經過臥螺離心機離心出的蛋白濃漿烘干后得到的谷氨酸菌體蛋白無任何添加物、純度高、品質好；
3、去除蛋白后的料液過離交柱，降低了雜質對樹脂的影響，提高了樹脂的吸附率，并解決了連續濃縮等電清液不能進行離交的缺陷。
[0010]4、碟片式離心機離心出的清液經過濃縮以后，上清液總體積減少至原來的40%?50%，離交后廢液中所含谷氨酸總量比等電離交工藝下降50%以上，比直接濃縮等電廢液谷氨酸總量下降80%，提高了谷氨酸的總收率。
[0011]5、碟片式離心機離心出的清液經過濃縮以后，上清液總體積減少至原來的40%?50%，離交用的酸堿量比等電離交工藝下降50%以上。
[0012]6.經過上述工藝，本發明谷氨酸的純度可達到97%(質量比)以上，清液中谷氨酸含量1.6-2.6 g/10mLο
【具體實施方式】
[0013]以下將采用具體的實施例來對本發明作進一步的解釋，但是不應當看作是對本發明創造新精神的限制。
[0014]實例一
一種谷氨酸提取結晶工藝，其包括如下步驟:
1)碟片式離心機分離:谷氨酸發酵液用碟片式離心機進行分離，離心成兩部分，一部分是含微量菌體蛋白的清液A 6000L，菌體蛋白含量0.1%(體積比)，另一部分是含大量菌體蛋白的蛋白液B 1500L，菌體蛋白含量82%(體積比)；
2)臥螺離心機分離:含大量菌體蛋白的蛋白液B1500