專(zhuān)利名稱(chēng)：谷氨酸鈉制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含谷氨酸的調(diào)味品，特別是一種谷氨酸鈉制備方法。它以谷氨酸發(fā)酵液為原料，對(duì)其采用分離、提取等化學(xué)以及物理方法，最終獲得谷氨酸鈉。
發(fā)明構(gòu)成本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種制備成本低、廢水易于環(huán)保處理的谷氨酸鈉制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
谷氨酸鈉制備方法，包含以下步驟1.提供一種加熱罐；2.將谷氨酸發(fā)酵液倒入加熱罐中，加熱發(fā)酵液至絮凝狀態(tài)；3.趁熱過(guò)濾，收集清液；4.提供一種封閉式的反應(yīng)罐；5.將清液倒入反應(yīng)罐中并加入沉淀劑進(jìn)行沉淀反應(yīng)；
6.分別收集所得的第一沉淀物以及濾液；7.提供一種離子交換柱；8.將濾液送入離子交換柱并收集所吸附的第二沉淀物；9.提供一種反應(yīng)罐；10.將第一沉淀物，第二沉淀物以及清水倒入反應(yīng)罐中，并加入鈉基轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)；11.分別收集濾液和沉淀物；12.結(jié)晶濾液即得谷氨酸鈉。
整個(gè)過(guò)程實(shí)際上分為四個(gè)段落第1段落絮凝、過(guò)濾程序，在這個(gè)程序中，過(guò)濾絮凝狀態(tài)的谷氨酸發(fā)酵液所得的清液是谷氨酸溶液，而絮凝濾渣則為菌體蛋白。
第2段落對(duì)清液進(jìn)行第一次提取，加入沉淀劑，使谷氨酸轉(zhuǎn)化為鹽類(lèi)物沉淀，而過(guò)濾液中仍含有一部份以懸浮粒形式存在的鹽類(lèi)物。
第3段落離子交換柱進(jìn)行分子吸附(而不是常規(guī)技術(shù)中的離子吸附)，以對(duì)難以沉淀的懸浮粒鹽類(lèi)物進(jìn)行提取，獲得第二沉淀物。
第4段落進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使谷氨酸鹽類(lèi)物(第一沉淀物和第二沉淀物)中的鹽基被鈉基所置換，最終轉(zhuǎn)化谷氨酸鈉溶液，而被置換出的物質(zhì)因沉淀而被濾去。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。
絮凝、過(guò)濾程序可以為1.加熱谷氨酸發(fā)酵液至85℃以上，同時(shí)開(kāi)始攪拌；2.維持85℃以上溫度至少15分鐘；3.趁熱過(guò)濾，分別收集清液和菌體蛋白。
而沉淀反應(yīng)程序可以為1.提供一種帶攪拌裝置的密閉式反應(yīng)罐；2.將清液打入此反應(yīng)罐中，加熱至80℃以上維持此溫度，同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌；3.緩緩加入沉淀劑，攪拌并同時(shí)收集氨氣；4.加料完畢后，降溫并同時(shí)攪拌至少三小時(shí)；
5.靜置至少2小時(shí)；6.過(guò)濾，分別收集第一沉淀物以及濾液。
加料完畢后，降溫并同時(shí)攪拌5小時(shí)，靜置4小時(shí)。
還可以具體為其中沉淀劑或是氫氧化鋅，或是氫氧化鈣。
當(dāng)沉淀劑為氫氧化鋅時(shí)，所得的第一沉淀物和第二沉淀物均為谷氨酸鋅鹽；而當(dāng)沉淀劑為氫氧化鈣時(shí)，所得的第一沉淀物和第二沉淀物為谷氨酸鈣鹽。
同時(shí)離子交換柱是一種弱酸或弱堿或pH值中性的離子樹(shù)脂交換柱。
這里離子交換柱所吸附的是懸浮粒，故其應(yīng)為分子吸附，也因其為分子吸附而不需在強(qiáng)酸狀態(tài)下進(jìn)行，相反在弱酸、弱堿或中性狀態(tài)下進(jìn)行會(huì)更理想。
沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程序?yàn)?.提供一種帶攪拌裝置的反應(yīng)罐；2.將第一沉淀物、第二沉淀物及適量清水加入此反應(yīng)罐中，開(kāi)動(dòng)攪拌使其成為稀漿狀；3.加熱并維持在50℃±5℃的溫度下；4.邊攪拌邊緩緩加入鈉基轉(zhuǎn)化劑；5.加料完畢用谷氨酸調(diào)反應(yīng)物pH值為6.7～7；6.分別收集濾液和沉淀物，所得濾液即為谷氨酸鈉溶液。
其中鈉基轉(zhuǎn)化劑或是氫氧化鈉，或是碳酸鈉，或是碳酸氫鈉。
在沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程序中，如果加入的鈉基轉(zhuǎn)化劑為氫氧化鈉，則所得到的沉淀物為氫氧化鋅(或氫氧化鈣)，可以在本方法中作為沉淀劑重復(fù)利用；如果加入的鈉基轉(zhuǎn)化劑為碳酸鈉，則所得到的沉淀物為碳酸鋅(或碳酸鈣)，可以將該沉淀物清洗后另作他用；如果加入的鈉基轉(zhuǎn)化劑為碳酸氫鈉，則所得到的沉淀物為碳酸氫鋅，經(jīng)鍛燒成氧化鋅，再經(jīng)氯化銨濃溶液轉(zhuǎn)化成為氫氧化鋅，從而可以在本方法中作為沉淀劑重復(fù)利用，并且氯化銨溶液也可反復(fù)利用。
綜上所述，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)方法簡(jiǎn)單易行，整個(gè)過(guò)程無(wú)需耗用硫酸，使制作成本大幅降低，而廢水中也不再含有硫酸根，極易進(jìn)行環(huán)保處理。
1.將淀粉質(zhì)原料經(jīng)谷氨酸生產(chǎn)菌發(fā)酵得到谷氨酸發(fā)酵液。
2.將谷氨酸發(fā)酵液倒入加熱罐中，邊攪拌邊加溫至85℃以上并維持此溫度15分鐘，趁熱過(guò)濾，分別收集清液和菌體蛋白。
3.將清液打入帶攪拌裝置70％裝液量定容為60立方米的密閉式反應(yīng)罐(共需要5只)中(用一個(gè)罐計(jì)算60立方米發(fā)酵液中含谷氨酸總量為6600千克，需要?dú)溲趸\約為2230千克)，加熱至80℃以上維持此溫度，同時(shí)邊攪拌邊緩緩加入氫氧化鋅，并且回收反應(yīng)時(shí)放出來(lái)的氨氣，加料完畢后，降溫并攪拌3小時(shí)，靜置2小時(shí)，然后過(guò)濾，分別收集第一沉淀物(谷氨酸鋅)以及濾液。
4.將濾液中的殘留谷氨酸鋅用碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化成谷氨酸鈉，即濾液在50℃溫度下邊攪拌邊加入所需要的碳酸氫鈉，攪拌2小時(shí)、靜置2小時(shí)后過(guò)濾，用酸堿混合樹(shù)脂柱吸附濾液中的第二沉淀物(谷氨酸鋅)。
5.上述過(guò)濾所得的第一沉淀物及第二沉淀物，即谷氨酸鋅，約為8100千克，以轉(zhuǎn)化谷氨酸鈉的水溶液中谷氨酸鈉含量為35％計(jì)，在定容60立方米的缸內(nèi)，同6000升水加入到一帶有攪拌裝置的反應(yīng)罐中，開(kāi)動(dòng)攪拌使其成為稀漿狀，然后邊攪拌邊在50℃溫度下緩緩加入略過(guò)量的碳酸氫鈉3772千克及水8200升制成濃溶液，加料完畢用谷氨酸調(diào)反應(yīng)物pH值為6.7～7，攪拌3小時(shí)，靜置2小時(shí)，接著過(guò)濾，分別收集濾液和沉淀物，所得濾液即為谷氨酸鈉溶液。
6.將濾液脫色、濃縮、結(jié)晶、烘干即成品。
最佳實(shí)施例以年產(chǎn)味精8000噸計(jì)，一天產(chǎn)含谷氨酸11％的發(fā)酵液2200立方米，含谷氨酸總量為24.2噸。1.將淀粉質(zhì)原料經(jīng)谷氨酸生產(chǎn)菌發(fā)酵得到谷氨酸發(fā)酵液。2.將谷氨酸發(fā)酵液倒入加熱罐中，邊攪拌邊加溫至85℃以上并維持此溫度15分鐘，趁熱過(guò)濾，分別收集清液和菌體蛋白。3.將清液打入帶攪拌裝置70％裝液量定容為60立方米的密閉式反應(yīng)罐(共需要4只)中(用一個(gè)罐計(jì)算60立方米發(fā)酵液中含谷氨酸總量為6600千克，需要?dú)溲趸}略過(guò)量為1670千克)，加熱至80℃以上維持此溫度，同時(shí)邊攪拌邊緩緩加入氫氧化鈣，同時(shí)回收反應(yīng)時(shí)放出來(lái)的氨氣，加料完畢后，降溫并攪拌5小時(shí)，靜置4小時(shí)，然后過(guò)濾，分別收集第一沉淀物(谷氨酸鈣)以及濾液。4.將濾液中的殘留谷氨酸鈣用碳酸鈉轉(zhuǎn)化成谷氨酸鈉，即濾液在50℃溫度下邊攪拌邊加入計(jì)量的碳酸鈉，同時(shí)充CO2使殘余氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，加料完畢后攪拌2小時(shí)、靜置2小時(shí)后過(guò)濾去碳酸鈣，清液用酸堿混合樹(shù)脂交換柱吸附濾液中的第二沉淀物(谷氨酸鈣)。5.上述過(guò)濾所得的第一沉淀物及第二沉淀物，即谷氨酸鈣，約為7490千克，以轉(zhuǎn)化谷氨酸鈉的水溶液中谷氨酸鈉含量為35％計(jì)，在定容60立方米的缸內(nèi)，同6000升水加入到一帶有攪拌裝置的反應(yīng)罐中，開(kāi)動(dòng)攪拌使其成為稀漿狀，然后邊攪拌邊在50℃溫度下緩緩加入略過(guò)量的碳酸鈉2380千克及水9立方米制成濃溶液，加料完畢用谷氨酸調(diào)反應(yīng)物pH值為6.7～7，攪拌5小時(shí)，靜置4小時(shí)，接著過(guò)濾，分別收集濾液和沉淀物，所得濾液即為谷氨酸鈉溶液。6.將濾液脫色、濃縮、結(jié)晶、烘干即成品。
權(quán)利要求
1.谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，包含以下步驟1.1提供一種加熱罐；1.2將谷氨酸發(fā)酵液倒入加熱罐中，加熱發(fā)酵液至絮凝狀態(tài)；1.3趁熱過(guò)濾，收集清液；1.4提供一種封閉式的反應(yīng)罐；1.5將清液倒入反應(yīng)罐中并加入沉淀劑進(jìn)行沉淀反應(yīng)；1.6分別收集所得的第一沉淀物以及濾液；1.7提供一種離子交換柱；1.8將濾液送入離子交換柱并收集所吸附的第二沉淀物；1.9提供一種反應(yīng)罐；1.10將第一沉淀物，第二沉淀物以及清水倒入反應(yīng)罐中，并加入鈉基轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)；1.11分別收集濾液和沉淀物；1.12結(jié)晶濾液即得谷氨酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，絮凝、過(guò)濾程序?yàn)?.1加熱谷氨酸發(fā)酵液至85℃以上，同時(shí)開(kāi)始攪拌；2.2維持85℃以上溫度至少15分鐘；2.3趁熱過(guò)濾，分別收集清液和菌體蛋白。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，沉淀反應(yīng)程序?yàn)?.1提供一種帶攪拌裝置的密閉式反應(yīng)罐；3.2將清液打入此反應(yīng)罐中，加熱至80℃以上維持此溫度，同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌；3.3緩緩加入沉淀劑，攪拌并同時(shí)收集氨氣；3.4加料完畢后，降溫并同時(shí)攪拌至少三小時(shí)；3.5靜置至少2小時(shí)；3.6過(guò)濾，分別收集第一沉淀物以及濾液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，沉淀劑或是氫氧化鋅，或是氫氧化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，加料完畢后，降溫并同時(shí)攪拌5小時(shí)，靜置4小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，離子交換柱是一種弱酸或弱堿或pH值中性的離子樹(shù)脂交換柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程序?yàn)?.1提供一種帶攪拌裝置的反應(yīng)罐；7.2將第一沉淀物、第二沉淀物及適量清水加入此反應(yīng)罐中，開(kāi)動(dòng)攪拌使其成為稀漿狀；7.3加熱并維持在50℃±5℃的溫度下；7.4邊攪拌邊緩緩加入鈉基轉(zhuǎn)化劑；7.5加料完畢用谷氨酸調(diào)反應(yīng)物pH值為6.7～7；7.6分別收集濾液和沉淀物，所得濾液即為谷氨酸鈉溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的谷氨酸鈉制備方法，其特征在于，鈉基轉(zhuǎn)化劑或是氫氧化鈉，或是碳酸鈉，或是碳酸氫鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種谷氨酸鈉制備方法，它以谷氨酸發(fā)酵液為原料，對(duì)其采用分離、提取等化學(xué)以及物理方法，最終獲得谷氨酸鈉。本制備方法簡(jiǎn)單易行，整個(gè)過(guò)程無(wú)需耗用硫酸，使制作成本大幅降低，而廢水中也不再含有硫酸根，極易進(jìn)行環(huán)保處理。
文檔編號(hào)C07C227/00GK1406927SQ01127159
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月27日
發(fā)明者劉世齋, 翁若潮 申請(qǐng)人:劉世齋, 翁若潮