本发明专利技术涉及一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺，其包括如下步骤：在谷氨酸发酵液中同时加入液氨和碳酸钠进行反应，得到粗发酵液；经微膜过滤，收集除菌液，以及菌体蛋白；菌体蛋白用于制备益生菌剂，除菌液泵入脱色罐进行脱色处理，浓缩结晶获得谷氨酸钠粗晶体；然后精制并处理废水，本发明专利技术工艺经济环保，其具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺
本专利技术涉及生物发酵行业谷氨酸钠提取工艺领域，具体提供一种清洁生产谷氨酸 钠的环保工艺。
技术介绍
谷氨酸钠化学名α -氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐，其 中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要成分就是 谷氨酸钠。味精是日常生活中常用的调味剂，能够增加食物的鲜味，有利于提高人体对食物 的消化率。此外，谷氨酸钠又有着十分重要的功能，被广泛应用于食品、医药、工业及农业等 领域。 目前谷氨酸钠的生产过程中存在以下问题： 一方面：在发酵过程中，随着谷氨酸的含量逐渐增加，发酵液的ΡΗ值逐渐降低，这样会 抑制谷氨酸的产生，为了保证谷氨酸不断产生，需不断加入液氨来稳定发酵液的ΡΗ值，保 证ΡΗ值在6. 9-7. 1之间，发酵法在微生物发酵阶段，主要是获得谷氨酸，在氨过量存在的情 况下以谷氨酸铵的形式存在，所以从发酵罐出来的是谷氨酸铵，而不是我们所希望的谷氨 酸，这样就为后序的味精的生成和制备带来很大的不良影响。 另一方面：味精的提取通常采用等电-离交法，通过加入浓硫酸调节等电点使谷 氨酸结晶出来，而生产过程中产生的硫酸铵废液，给废液处理带来了极大地困难，对环境、 水源造成了直接的危害。 第三方面：味精工业也是我国发酵工业中的最大污染源，据统计，每吨味精产品产 生高浓度废水15吨左右。味精行业高浓度有机废水污染严重，是行业突出的共性问题。发 酵废母液或离交尾液是味精生产行业的主要污染源，由于发酵废母液中含有残糖、菌体蛋 白、氨基酸、铵盐及硫酸盐等，是典型的高CODCr、高B0D5、高菌体含量、高ΝΗ3-Ν、高S042 一、 低pH的五高一低废水。 本专利技术是将液氨和碳酸钠溶液同时加入发酵液中，根据发酵液的产酸进程确定液 氨和碳酸钠的加入量，利用碳酸钠代替液氨中和发酵液，并直接生产谷氨酸钠，在整个生产 过程中，不使用硫酸，解决了环保问题。与传统工艺相比，本专利技术提供了一种利用碳酸钠代 替液氨中和发酵液并直接生产谷氨酸钠的方法，以降低发酵原料成本，解决后续提取的离 交工序需要大量使用酸的问题，解决谷氨酸钠生产过程的污染问题。本专利技术用碳酸钠代替 发酵过程中用来稳定发酵液PH的部分氨，节省氨用量；在发酵过程中直接生成谷氨酸钠， 提取过程中不使用硫酸，整个工艺流程收益大大提高。同时，生产过程杜绝了废液中硫酸铵 的产生，极大地降低废液处理难度，彻底解决环保问题。 本专利技术公开了一种谷氨酸钠发酵新工艺，这对增加谷氨酸钠生产收益，降低污水 处理负担，增加企业的经济效益，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种适用的谷氨酸钠提取新工艺， 其大幅降低了成产成本，生产过程操作简便，产品质量稳定可靠。符合资源综合利用、节能 减排的要求，同时减少了废液排放，减轻了污水处理负担，带来了巨大的经济效益和环保效 益。为了实现本专利技术目的，采用如下技术方案： 一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺，其包括如下步骤： (1) 在谷氨酸发酵液种同时加入液氨和碳酸钠进行反应，液氨和碳酸钠的摩尔比为2 : 1，得到pH为6. 9-7. 1的粗发酵液； (2) 步骤（1)处理后的粗发酵液经微膜过滤，所述微膜孔径为0. 04-0. 06 μ m，2000r/ min离心3 - 5分钟，收集除菌液，以及沉淀菌体蛋白； (3) 步骤（2)制备的菌体蛋白加入温水调匀，调整固含量15%，投入发酵装置内，用石 灰乳调节pH为6. 0-7. 0,接入1/10 (V/V)复合种子液，搅拌均匀，控制温度32 - 34°C，培 养过程中间歇通气并缓慢搅拌，培养24h，获得成熟发酵液益生菌剂； (4) 步骤（2)制备的除菌液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添加除菌液质量1. 5% 的粉状活性炭，控制脱色罐内的温度为45-50°C，脱色30分后浓缩、所述浓缩参数为：温度 60 - 70°C，真空度为-0. lkpa，一次结晶获得谷氨酸钠粗晶体； 将粗晶体分离纯化，脱色、离交除铁，二次结晶，分离，干燥，筛分精制谷氨酸钠； (5) 取上述提取步骤产生的谷氨酸钠生产废水，自然沉降固液分离，获得沉降物与上清 液，将上清液排入进入污水处理系统，添加复合微生物菌剂深度处理后达标排放。 液氨+碳酸钠的添加量为按照谷氨酸发酵液中与谷氨酸摩尔比为大约1 :1的量 添加，所述谷氨酸发酵液中谷氨酸含量测定方法采用华勃氏脱竣酶法。 所述复合微生物菌剂的活性成分包括下列重量份的原料： 枯草芽孢杆菌10份，巨大芽孢杆菌10份，脱氮副球菌6份，反硝化菌5份，黄孢原毛平 革菌8份；黑曲霉3份，亚硝化菌2份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌2份 所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis)CGMCC N0 2947(CN101838621A) 所述巨大芽孢杆菌具体可为巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium) CGMCC No: 2267(CN101215532); 所述脱氮副球菌具体为脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans) ATCC13543 (参见文 献 Genes coding for respiratory complexes map on all three chromosomes of the Paracoccus denitrificans genome, Archives of Microbiology,1998)； 所述反硝化菌为反硝化菌（Paracoccus pantotrophus)ATCC 35512 所述黄抱原毛平革菌为黄抱原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium)ATCC 24725 (参见文献 APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Febl994, p709-714) 所述黑曲霉具体为黑曲霉（Aspergillus nige)CCTCC No :M206034;(CN1924000) 所述亚硝化菌具体为亚硝化菌(Λ? ) ATCC19718 (参见文献 Complete Genome Sequence of the Ammonia-Oxidizing Bacterium and Obligate Chemolithoautotroph Nitrosomonas europaea, 2QQ?>); 所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans) ATCC 53993 (可见文献 A genomic island provides Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 53993 additional copper resistance: a possible competitive advantage. Appl Microbiol Biotechnol. 2011)； 将以上枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，脱氮副球菌，反硝化菌，黄孢原毛平革菌；黑曲 霉，亚硝化菌，嗜酸氧化亚铁硫杆菌、按照常规培养浓度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：（1）在谷氨酸发酵液种同时加入液氨和碳酸钠进行反应，液氨和碳酸钠的摩尔比为2：1，得到pH为6.9‑7.1的粗发酵液；（2）步骤（1）处理后的粗发酵液经微膜过滤，所述微膜孔径为0.04‑0.06μm，2000r/min离心3‑5分钟，收集除菌液以及菌体蛋白；（3）步骤（2）制备的菌体蛋白加入温水调匀，调整固含量15％，投入发酵装置内，调节pH为6.0‑7.0，接入1/10体积的复合种子液，搅拌均匀，控制温度32－34℃，培养过程中间歇通气并缓慢搅拌，培养24h，获得成熟发酵液益生菌剂；（4）步骤（2）制备的除菌液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添加除菌液质量1.5%的粉状活性炭，控制脱色罐内的温度为45‑50℃，脱色30分后浓缩，一次结晶获得粗晶体；将粗晶体分离纯化，脱色，离交，二次结晶，分离，干燥制得谷氨酸钠；（5）取步骤（4）产生的谷氨酸钠生产废水，自然沉降固液分离，获得沉降物与上清液，将上清液排入进入污水处理系统，添加复合微生物菌剂处理后达标排放。
【技术特征摘要】
1. 一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤： (1) 在谷氨酸发酵液种同时加入液氨和碳酸钠进行反应，液氨和碳酸钠的摩尔比为2 : 1，得到pH为6. 9-7. 1的粗发酵液； (2) 步骤（1)处理后的粗发酵液经微膜过滤，所述微膜孔径为0.04-0. 06 μ m，2000r/ min离心3-5分钟，收集除菌液以及菌体蛋白； (3) 步骤（2)制备的菌体蛋白加入温水调匀，调整固含量15%，投入发酵装置内，调节 pH为6. 0-7. 0,接入1/10体积的复合种子液，搅拌均匀，控制温度32 - 34°C，培养过程中间 歇通气并缓慢搅拌，培养24h，获得成熟发酵液益生菌剂； (4) 步骤（2)制备的除菌液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添加除菌液质量1. 5% 的粉状活性炭，控制脱色罐内的温度为45-50°C，脱色30分后浓缩，一次结晶获得粗晶体； 将粗晶体分离纯化，脱色，离交，二次结晶，分离，干燥制得谷氨酸钠； (5) 取步骤（4)产生的谷氨酸钠生产废水，自然沉降固液分离，获得沉降物与上清液，将 上清液排入进入污水处理系统，添加复合微生物菌剂处理后达标排放。2. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述复合种子液按照如下方法制备而得： 将酿酒酵母和植物乳杆菌分别按照常规培养至浓度在1X 1〇8个/ml，所培养的菌液按 照体积比例3 :1混合得到复合种子液；所述酿酒...
【专利技术属性】
技术研发人员：张传森，王均成，徐田野，张修军，包鑫，卢松，朱心双，
申请(专利权)人：内蒙古阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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