谷氨酸浓缩连续等电与转晶新工艺技术研发

地区:上海市 宝山区

关键词:福建省建阳武夷味精有限公司;福建师范大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001184

成果描述:

项目所属科学技术领域: 轻工和化工生物技术、微生物发酵新技术。主要内容: 该项目通过对经育种筛选到的谷氨酸高产新菌株的发酵工艺进行优化,提高了谷氨酸产量;研究了连续等电技术工艺能耗,硫酸、液氨投入量,生产周期对谷氨酸提取品质的影响,确定了连续等电技术新工艺参数;研究了转晶的新工艺参数,提高了产品的外观和纯度,加快了中和液滤速以及缩短了结晶周期;采用了四效蒸发器的浓缩技术、卧螺离心技术以及母液专用水解技术,降低了后道低浓度废水和循环制品的数量,减轻了车间设备的负荷,达到提高产品的品质,降低生产成本,实现清洁生产的目标。技术特点:采用紫外诱变和化学诱变方法,选育出了性能稳定的谷氨酸高产菌株T3-1,并通过单因素、正交试验以及响应面分析法优化了发酵培养基成分及条件,得出发酵的最佳培养基成分为:硫酸镁0.7g/L,磷酸:2.1ml/L、糖蜜:6g/L,维生素H:14μg/L,维生素B1:9μg/L,酶解糖:45.5g/L,泡敌:0.5 g/L,大豆油:0.96g/L,大米浸泡水200ml/L。发酵最佳条件为:初始pH值7.5,装液量20ml/500ml,发酵周期36h。项目改变了传统的谷氨酸提炼工艺,采用连续等电及转晶工艺,研究卧螺离心以及母液专用水解技术的工艺参数,最终确定最佳工艺:超滤膜孔径80nm,压力为0.25MPa,固液比78%,温度90℃,pH4.6,硫酸量1:0.5,喷射温度120℃,层流罐维持时间120分钟。在此优化条件下进行转晶,β型晶体收率达到98.55%,水解收率为96.3%,精制收率为126%、谷氨酸含量为13.5g/l。采用新的转晶工艺后,晶生产周期减少2.2小时,节省蒸汽用量2.4吨/吨味精,每吨谷氨酸钠的提取成本与现行生产工艺比较降低成本30.2%,味精生产工艺中的废水(>20吨/吨谷氨酸钠)减少为2吨废水/吨谷氨酸钠。该项目建立了连续等电点、转晶、四效蒸发器的浓缩、卧螺离心以及母液专用水解等3项新技术工艺,申请3项相关专利,发表3篇论文。经济、社会效益: 采用新技术可提高谷氨酸钠的质量,生产味精各项理化指标均符合GB/T8967-2007《谷氨酸钠(味精)》要求。项目以上述研发工艺进行试生产,发酵产酸率提高0.5%以上;发酵液经采用膜分离新工艺后,提高产品谷氨酸纯度2%以上;通过提取工艺的改造,提取收益率提高2%以上,减少污水排放量30%以上;采用新的转晶工艺后,在谷氨酸精制工序中,由于纯度高结晶生产周期减少1.5小时以上。每吨谷氨酸钠的提取成本与现行生产工艺比较降低成本15%以上,发酵产酸≥12%,提取收率≥95%,精制收率≥124%,水解收率≥95%.将味精生产工艺中的废水(>20吨/吨谷氨酸钠)减少为2吨废水/吨谷氨酸钠。采用该工艺进行生产,公司每年可增产3000吨味精,减少污水排放几万吨。
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