味精的生產(chǎn)工藝Microsoft PowerPoint 演示文稿課件

味精的生產(chǎn)工藝姓名徐濤學(xué)號(hào)

2011274157班級(jí)精化1121一認(rèn)識(shí)產(chǎn)品二追根求源三生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)言：，也稱(chēng)味素，成品為白色柱狀結(jié)晶體或結(jié)晶性粉末，是目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的增鮮調(diào)味品之一，主要成分為谷氨酸鈉，具有強(qiáng)肉鮮味。我們每天吃的食鹽用水沖淡400倍，已感覺(jué)不出咸味，普通蔗糖用水沖淡200倍，也感覺(jué)不出甜味了，但谷氨酸鈉鹽，用于水稀釋3000倍，仍能感覺(jué)到鮮味，因而得名“味精“。3產(chǎn)品功能1、味精能增加食品的鮮味，引起人們食欲，有助于提高人體對(duì)食物的消化率。2、味精中的主要成分谷氨酸鈉還具有治療慢性肝炎、肝昏迷、神經(jīng)衰弱、癲癇病、胃酸缺乏等病的作用4產(chǎn)品用途主要用于食物的添加劑，用于化工制造人造革，千維素，用于醫(yī)藥。5產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)二追根求源1產(chǎn)品誕生1866年德國(guó)人H·Ritthasen(里德豪森)博士從面筋中分離到氨基酸，他們稱(chēng)谷氨酸，根據(jù)原料定名為麩酸或谷氨酸（因?yàn)槊娼钍菑男←溊锾崛〕鰜?lái)的）。1908年日本東京大學(xué)池田菊苗試驗(yàn)，從海帶中分離到L—谷氨酸結(jié)晶體，這個(gè)結(jié)晶體和從蛋白質(zhì)水解得到的L—谷氨酸是同樣的物質(zhì)，而且都是有鮮味的。2產(chǎn)品發(fā)展1926～1927年吳蘊(yùn)初將味精的配方、生產(chǎn)技術(shù)等，向英、美、法等化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家申請(qǐng)專(zhuān)利，并獲批準(zhǔn)。這也是中國(guó)歷史上，中國(guó)的化學(xué)產(chǎn)品第一次在國(guó)外申請(qǐng)專(zhuān)利。1926年，獲得美國(guó)費(fèi)城世界博覽會(huì)金獎(jiǎng)。1926年，吳蘊(yùn)初宣布，放棄味精的國(guó)內(nèi)的專(zhuān)利，希望全國(guó)各地大量仿造生產(chǎn)。此后，國(guó)內(nèi)各地先后出現(xiàn)了十幾個(gè)味精品牌，國(guó)貨味精市場(chǎng)極大繁榮，1947年，味精登陸美國(guó)市場(chǎng)，命名為：Ac'centflavorenhancer?，F(xiàn)代的味精商業(yè)化生產(chǎn)是通過(guò)淀粉、甜菜、甘蔗或糖蜜培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)的。2001年，味精的銷(xiāo)售量達(dá)到大約有150萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)了4%。其它的許多零食產(chǎn)品2產(chǎn)品生產(chǎn)方法比較制造方法原理原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)改時(shí)方向蛋白質(zhì)水解法蛋白質(zhì)是由許多α-氨基酸的分子縮合而成，將其水解即可得到相應(yīng)的氨基酸面筋、豆餅、玉米蛋白水解操作易于掌握原料來(lái)源少，價(jià)格高，得率低，對(duì)設(shè)備腐蝕性大勞動(dòng)繁重此法古老，現(xiàn)已極少使用，已被發(fā)酵法代替合成法高溫、高壓下將原料羰化，氰氨化，水解以及中和精制碳化物、丙烯醛、糠醛、丙烯腈不用糧食為原料需要高溫高壓的條件，設(shè)備要求高、嚴(yán)密性好一般工廠不適于生產(chǎn)發(fā)酵法淀粉水解、菌種培育使配料發(fā)酵，提取谷氨酸將其精制含糖原料、碳?xì)浠衔锏仍蟻?lái)源豐富，得率高，成本低，有利于機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)需嚴(yán)密的生產(chǎn)管理和嚴(yán)格的生化操作，否則會(huì)由于微生物感染而造成很大的損失需要理想的生產(chǎn)菌種3現(xiàn)在常用的生產(chǎn)方法目前主要的生產(chǎn)方法為發(fā)酵法三生產(chǎn)技術(shù)1原料及要求谷氨酸發(fā)酵以糖蜜和淀粉為主要原料。

糖蜜：是制糖工廠的副產(chǎn)物，分為甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜兩大類(lèi)。

糖蜜原料：不宜直接用來(lái)作為谷氨酸發(fā)酵的碳源，因含豐富的生物素。預(yù)處理方法：活性碳或樹(shù)脂吸附法和亞硝酸法吸附或破壞生物素。也可以在發(fā)酵液中加入表面活性劑吐溫60或添加中青霉素。

淀粉：來(lái)自薯類(lèi)、玉米、小麥、大米等大米進(jìn)行浸泡磨漿，再調(diào)成15Bx，調(diào)pH6.0，加細(xì)菌a-淀粉酶進(jìn)行液化，85℃30min，加糖化酶60℃糖化24h，過(guò)濾后可供配制培養(yǎng)基。以及氮源料：尿素或氨水谷氨酸鈉發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程圖

3工藝流程18~32h。糖化結(jié)束后,將糖化罐加熱至80～85℃,滅酶30min。過(guò)濾得葡萄糖液,經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)后進(jìn)行油水分離(一冷分離,二冷分離),再經(jīng)過(guò)濾后連續(xù)消毒后進(jìn)入發(fā)酵罐。3.菌種的活化及種子液的制備從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴(kuò)大至一級(jí)乃至二級(jí)種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。3.1菌種選擇玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn)味精常用菌株有：谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、嗜氨小桿菌、硫殖短桿菌等。國(guó)產(chǎn)菌株有：北京棒桿菌AS1.299、北京棒桿菌7338、北京棒桿菌D110、棒桿菌S-944、鈍齒棒桿菌AS1.542、鈍齒棒桿菌HU7251、。本工藝選用谷氨酸棒狀桿菌3.2菌種的活化把保藏在斜面上的菌體移接到活化斜面（培養(yǎng)基中添加0.1%葡萄糖）上，在30~32℃下恒溫培養(yǎng)18~24h，取出后存放于4℃冰箱內(nèi)，隨時(shí)取用。3.3一級(jí)種子培養(yǎng)為了獲得大量健壯的細(xì)胞，一級(jí)種子培養(yǎng)基應(yīng)該營(yíng)養(yǎng)豐富，有利于菌體的生長(zhǎng)繁殖。為了避免培養(yǎng)過(guò)程中因產(chǎn)生有機(jī)酸引起培養(yǎng)基ph下降而造成菌體老化，所以培養(yǎng)基的含糖量要低，一般在2.5%左右。3.3二級(jí)種子培養(yǎng)通過(guò)一級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)后，種量仍不能滿足發(fā)酵用的需要，因此需要進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)，二級(jí)培養(yǎng)基方面組成應(yīng)與發(fā)酵培養(yǎng)基原料組成一致，只是配比上可有差異，這樣就保證了二級(jí)種子接到發(fā)酵罐后能很快適應(yīng)環(huán)境。經(jīng)過(guò)二級(jí)種子培養(yǎng)之后，一般來(lái)說(shuō)，種量能夠滿足需求，但是有些要求高種量還可以采用三級(jí)種子培養(yǎng)。4.2谷氨酸發(fā)酵參數(shù)與控制過(guò)濾的濾液冷卻到32℃，進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵，用冷卻水調(diào)溫，每隔12小時(shí)升溫1～2℃，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間接近34h時(shí)，溫度升至37℃。加水使糖化液濃度為14%，發(fā)酵時(shí)間為34h，發(fā)酵菌種的產(chǎn)酸量與葡萄糖量之比為50％。具體來(lái)說(shuō)有溫度，pH，氧溶量，菌種種齡、種量，泡沫的控制。4.2.1溫度的控制國(guó)內(nèi)常用菌株的最適生長(zhǎng)溫度為30-34℃，產(chǎn)生谷氨酸的最適溫度為34～36℃。0～12h的發(fā)酵前期，主要是長(zhǎng)菌階段；發(fā)酵12h后，菌體進(jìn)入平衡期，增殖速度變得緩慢；溫度提高到34～36℃，谷氨酸的生成量就增加。4.2.2pH的控制一般發(fā)酵前期pH控制在7.5-8.5左右，發(fā)酵中、后期pH控制在7.0～7.2，調(diào)低pH的目的在于提高與谷氨酸合成有關(guān)的酶的活力。尿素被谷氨酸生產(chǎn)菌細(xì)胞的脲酶所分解放出氨，因而發(fā)酵液的pH會(huì)上升。發(fā)酵過(guò)程中，由于菌體不斷利用氨，以及有機(jī)酸和谷氨酸等代謝產(chǎn)物進(jìn)入發(fā)酵液，使N源不足和發(fā)酵液pH下降，需再次流加尿素。4.2.3溶解氧的控制谷氨酸產(chǎn)生菌是兼性好氧菌，故控制適當(dāng)?shù)难跞芰渴种匾?。在?shí)際生產(chǎn)中，攪拌轉(zhuǎn)速固定不變，通常用調(diào)節(jié)通風(fēng)量來(lái)改變供氧水平。通風(fēng)比（m3/m3.min）：每分鐘向1m3的發(fā)酵液中通入0.1cm3無(wú)菌空氣，用1:0.1表示。4.2.4種齡和種量的控制微生物的生長(zhǎng)大致可分為適應(yīng)期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期。種齡：一級(jí)種子菌齡控制在11～12h，二級(jí)種子菌齡為7～8h。種量：指接入發(fā)酵罐內(nèi)種子的量占發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵培養(yǎng)基量的百分比。接種量的多少對(duì)適應(yīng)期的延續(xù)時(shí)間也有很大的影響。接種量一般以1％為好。種量過(guò)多，使菌體生長(zhǎng)速度過(guò)快，菌體嬌嫩，不強(qiáng)壯，提前衰老自溶，后期產(chǎn)酸不高；如果接種量過(guò)少，則菌體增長(zhǎng)緩慢，會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，容易染菌。4.2.5泡沫的控制

生產(chǎn)上為了控制泡沫，除了在發(fā)酵罐內(nèi)安裝機(jī)械消泡器外，還在發(fā)酵時(shí)加入消泡劑。目前谷氨酸發(fā)酵常用的消泡劑有：花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敵和硅酮等。天然油脂類(lèi)的消泡劑的用量較大，一般為發(fā)酵液的0.1%～0.2%(體積分?jǐn)?shù))，泡敵的用量為0.02%～0.03%(體積分?jǐn)?shù))。5.谷氨酸提取及谷氨酸制備工藝

谷氨酸的提取一般采用等電點(diǎn)—離子交換法，國(guó)內(nèi)有些味精廠還采用等電點(diǎn)—鋅鹽法、鹽酸水解—等電點(diǎn)法及離子交換膜電滲析法提取谷氨酸。但存在廢水污染大，生產(chǎn)成本高，技術(shù)難度大等問(wèn)題，應(yīng)用上受到限制。具體來(lái)說(shuō)包括三個(gè)步驟，酸中和、堿中和、等電點(diǎn)分離。其中酸中和、堿中和過(guò)程就是向中和罐盤(pán)管內(nèi)注入冷凍鹽水，將發(fā)酵液溫度調(diào)到22℃，然后加硫酸中和，使其pH值從7.0降至3.2，溫度從22降至8℃。該過(guò)程要先以較快的速率加酸，將pH先調(diào)整至5.0，停止加酸與攪拌1.5h，保證晶體增長(zhǎng)，然后繼續(xù)緩慢加酸調(diào)整，直到pH降為3.2，溫度冷卻至8，達(dá)到等電點(diǎn)，停止中和及攪拌。過(guò)濾得谷氨酸結(jié)晶，加入溫水溶解，用碳酸鈉將谷氨酸溶液的pH值調(diào)到5.6，T=70℃。等達(dá)到等電點(diǎn)后，發(fā)酵液進(jìn)入等電點(diǎn)中和罐，進(jìn)入罐前使溫度降為22℃，由于谷氨酸等電點(diǎn)只有3.2左右，需要加硫酸調(diào)節(jié)pH值，該過(guò)程要先以較快的速率加酸，將pH先調(diào)整至5.0，停止加酸與攪拌1.5h保證晶體增長(zhǎng)，然后繼續(xù)緩慢加酸調(diào)整，直至pH降為3.2左右，溫度冷卻至8℃，達(dá)到等電點(diǎn)停止攪拌，谷氨酸沉淀分離之后可以獲得粗糙晶體。

5.1谷氨酸鈉制取將谷氨酸凝聚物充入二次中和罐，然后加水加純堿中和成谷氨酸鈉，加水溶解溫度為40～60℃，Na2CO3調(diào)pH至5.6，中和溫度控制在70℃以內(nèi)，接著將谷氨酸鈉鹽溶液充入活性炭脫色器脫色，分離，再進(jìn)入離子交換柱除去Ca2+、Fe2+、Mg2+等金屬離子，即可得到高純度的谷氨酸鈉溶液,將純凈的谷氨酸鈉溶液導(dǎo)入結(jié)晶罐,進(jìn)行減壓蒸發(fā),當(dāng)波美度達(dá)到295波美時(shí)放入晶種,進(jìn)入育晶階段,根據(jù)結(jié)晶罐內(nèi)溶液的飽和度和結(jié)晶情況實(shí)時(shí)控制谷氨酸鈉溶液輸入量及進(jìn)水量。經(jīng)過(guò)十幾小時(shí)的蒸發(fā)結(jié)晶,當(dāng)結(jié)晶形體達(dá)到一定要求、物料積累到80%高度時(shí),將料液放至助晶槽,結(jié)晶長(zhǎng)成后分離出味精,送去干燥和篩選。精制車(chē)間加工的谷氨酸產(chǎn)品為谷氨酸單鈉，即味精。粗品經(jīng)提純、加工、包裝，得到成品。5主要生產(chǎn)設(shè)備工藝操作主要設(shè)備功能過(guò)篩篩選機(jī)去除固體雜質(zhì)，使原料顆粒均勻浸泡浸泡桶使原料內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散粉碎盤(pán)磨機(jī)（使原料磨碎，便于液化調(diào)漿調(diào)漿桶調(diào)節(jié)淀粉乳濃度液化液化鍋在α一淀粉酶作用下.將淀粉轉(zhuǎn)化為糊精和低聚糖滅酶液化鍋升溫使酶失活配料配料桶用草酸調(diào)節(jié)PH

至4.5糖化糖化鍋

利用榕化酶將糊精和低聚糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖表1原料預(yù)處理及制糖過(guò)程設(shè)備工藝操作主要設(shè)備功能中和中和捅谷氨酸和堿反應(yīng)生成味精除鐵中和桶用硫化鈉去除Fe2+過(guò)濾板框壓濾機(jī)分離固體沉淀雜質(zhì)脫色炭柱利用活性炭吸附作用分離中和液中的色素濃縮結(jié)晶真空煮晶鍋析出味精晶體分離三足式離心機(jī)將味精晶體和母液分開(kāi)干燥振動(dòng)式干