味精的发酵工艺培训教材

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/4/18,0,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/4/18,37,味 精,的,的 发,酵,酵 工,艺,艺,味精是调,味,味料的一,种,种，主要,成,成分为谷,氨,氨酸钠。,味,味精的主,要,要作用是,增,增加食品,的,的鲜味，,在,在中国菜,里,里用的最,多,多，也可,用,用于汤和,调,调味汁。,一：简介,第一阶段：从面筋,中,中分离到,氨,氨基酸与,从,从海带中,分,分离到,L,谷氨酸结,晶,晶体是同,样,样的物质,，,，而且都,是,是有鲜味,的,的。,第二阶段：以面筋,或,或大豆粕,为,为原料通,过,过用酸水,解,解的方法,生,生产味精,。,。,第三阶段：随着科,学,学的进步,及,及生物技,术,术的发展,我,我国味精,厂,厂都采用,以,以粮食为,原,原料通过,微,微生物发,酵,酵、提取,、,、精制而,得,得到符合,国,国家标准,的,的谷氨酸,钠,钠,二：味精,的,的发展史,三：谷氨,酸,酸生物合,成,成途径,糖经过酵,解,解途径（,EMP,）和单磷,酸,酸己糖途,径,径（,HMP,）生成丙,酮,酮酸；,一方面丙,酮,酮酸氧化,脱,脱羧生成,乙,乙酰,CoA,，另一方,面,面经,CO2,固定作用,生,生成草酰,乙,乙酸，两,者,者合成柠,檬,檬酸进入,三,三羧酸循,环,环（,TCA,）；,三羧酸循,环,环的中间,产,产物,-,酮戊二酸,在,在谷氨酸,脱,脱氢酶的,催,催化下，,还,还原氨基,化,化合成谷,氨,氨酸。,中间产物,葡萄糖,-,酮戊二酸,谷氨酸,谷氨酸脱氢酶,NH4+,抑 制,可划分为,四,四个工艺,阶,阶段：,（,1,）原料的,预,预处理及,淀,淀粉水解,糖,糖的制备,；,；,（,2,）菌种的,活,活化及种,子,子液的制,备,备；,（,3,）发酵；,（,4,）谷氨酸,制,制取味精,及,及味精成,品,品加工。,因此，味,精,精生产厂,一,一般都设,置,置糖化车,间,间、发酵,车,车间、提,取,取车间、,精,精制车间,为,为主要生,产,产车间。,四：味精,的,的生产过,程,程,（一）：,原,原料的预,处,处理及,淀粉水解,糖,糖的制备,（以玉米,为,为原料）,目的：在于初,步,步破坏原,料,料结构，,以,以便提高,原,原料的,利,利用率，,同,同时去除,固,固体杂质,，,，防止机,器,器磨损。,1,、原料的,预,预处理,常用的筛,选,选机：振动筛,和,和转筒筛,，,，其中振,动,动筛结构,简,简单，使,用,用方便。,用,用于原料,粉,粉碎的设,备,备除盘磨,机,机外，还,有,有锤式粉,碎,碎机和辊,式,式粉碎机,。,。,2,、淀粉水,解,解糖的制,备,备,首先利用,-,淀粉酶将,淀,淀粉浆液,化,化,降低淀粉,粘,粘度并将,其,其水解成,糊,糊精和低,聚,聚糖,因为淀粉,中,中蛋白质,的,的含量低,所以经过,液,液化的混,合,合液可直,接,接加入糖,化,化酶进入,糖,糖化阶段,液化过程,中,中除了加,淀,淀粉酶还,要,要加氯化,钙,钙,整个液化,时,时间约,30min,。,淀粉浆液,化,化后,通过冷却,器,器降温至,60,进入糖化,罐,罐,加入糖化,酶,酶进行糖,化,化，温度,控,控制在,60,左右,pH,值,4.5,糖化时间,1832h,。结束后,将糖化罐,加,加热至,80,85,灭酶,30min,。过滤得,葡,葡萄糖液,经过压滤,机,机后进行,油,油水分离,(,一冷分离,二冷分离,),再经过滤,后,后连续消,毒,毒后进入,发,发酵罐。,2,、淀粉水,解,解糖的制,备,备,（二）种,子,子扩大培,养,养及谷氨,酸,酸发酵,谷氨酸棒,杆,杆菌、黄,色,色短杆菌,、,、乳糖发,酵,酵短杆菌,、,、嗜氨小,杆,杆菌、硫,殖,殖短杆菌,等,等。北京,棒,棒杆菌,AS1.299,、北京棒,杆,杆菌,7338,、北京棒,杆,杆菌,D110,、棒杆菌,S-944,、钝齿棒,杆,杆菌,AS1.542,、钝齿棒,杆,杆菌,HU7251,、钝齿棒,杆,杆菌,9,常用的生,产,产菌株,1.,菌种的选,择,择,本工艺选,用,用谷氨酸,棒,棒杆菌,把保藏在,斜,斜面上的,菌,菌体移接,到,到活化斜,面,面（培养,基,基中添加,0.1%,葡萄糖）,上,上，在,3032,下恒温培,养,养,1824h,，取出后,存,存放于,4,冰箱内，,随,随时取用,。,。,2.,菌种的活,化,化,为了获得,大,大量健壮,的,的细胞，,一,一级种子,培,培养基应,该,该营养丰,富,富，有利,于,于菌体的,生,生长繁殖,。,。为了避,免,免培养过,程,程中因产,生,生有机酸,引,引起培养,基,基,Ph,下降而造,成,成菌体老,化,化，所以,培,培养基的,含,含糖量要,低,低，一般,在,在,2.5%,左右。,3.,一级种子,培,培养,通过一级,种,种子扩大,培,培养后，,种,种量仍不,能,能满足发,酵,酵用的需,要,要，因此,需,需要进一,步,步扩大培,养,养，二级,培,培养基方,面,面组成应,与,与发酵培,养,养基原料,组,组成一致,，,，只是配,比,比上可有,差,差异，这,样,样就保证,了,了二级种,子,子接到发,酵,酵罐后能,很,很快适应,环,环境。经,过,过二级种,子,子培养之,后,后，一般,来,来说，种,量,量能够满,足,足需求，,但,但是有些,要,要求高种,量,量还可以,采,采用三级,种,种子培养,。,。,4.,二级种子,培,培养,（三）,发,发,酵,酵,灭菌设备,用于灭菌,的,的工艺除,采,采用连消,塔,塔,维持罐一,喷,喷淋冷却,系,系统外，,还,还可采用,喷,喷射加热,器,器,维持管,真空冷却,系,系统或薄,板,板换热器,灭,灭菌系统,。,。但由于,糖,糖液粘度,较,较大，流,动,动性差，,容,容易将维,持,持管堵塞,，,，同时真,空,空冷却器,及,及薄板加,热,热器的加,工,工制造成,本,本较高，,因,因而应用,较,较少。,发酵设备,国内味精,厂,厂大多采,用,用机械搅,拌,拌通风通,用,用式发酵,罐,罐，罐体,大,大小在,50m3,到,200m3,之间。对,于,于发酵过,程,程采用人,工,工控制，,检,检测仪表,不,不能及时,反,反映罐内,参,参数变化,，,，因而发,酵,酵进程表,现,现出波动,性,性，产酸,率,率不稳定,。,。,空气过滤,除,除菌供给,系,系统,首先由高,空,空采气塔,采,采集高空,洁,洁净空气,，,，经空气,压,压缩机压,缩,缩后导入,冷,冷凝器、,油,油水分离,器,器两级处,理,理，再送,入,入贮气罐,，,，进而经,焦,焦炭、瓷,环,环填充的,主,主过滤器,和,和纤维分,过,过滤器除,菌,菌后，送,至,至发酵罐,使,使用。在,北,北方地区,由,由于空气,湿,湿度小、,温,温度低，,还,还可采用,空,空气压缩,、,、冷却过,滤,滤流程，,省,省去一级,冷,冷却设备,。,。,灭,菌,菌,开始发酵,前,前，先进,行,行空罐灭,菌,菌，将设,备,备以及各,个,个管道中,的,的杂菌除,尽,尽。,将制备好,的,的,葡萄糖液,，采用连,续,续灭菌，,将,将培养基,注,注入发酵,罐,罐中。,发酵培养,基,基,发酵培养,基,基不仅提,供,供菌体生,长,长繁殖所,需,需要的营,养,养和能量,，,，而且是,形,形成谷氨,酸,酸的物质,来,来源，因,此,此，要求,发,发酵培养,基,基含有足,够,够的碳源,和,和氮源，,其,其量比种,子,子培养基,中,中含量要,高,高出很多,，,，发酵培,养,养基的组,成,成和配比,，,，因菌种,，,，设备，,工,工艺条件,和,和原料来,源,源不同而,异,异。通常,可,可以采用,以,以下配比,（,（百分比,）,）进行发,酵,酵，水解,糖,糖,1214,，,KCL0.05,尿素,0.50.8,，,MgSO40.06,玉米,0.6ml,Ph7.0,Na2HPO40.17,。,过滤的滤,液,液（葡萄,糖,糖液）冷,却,却到,32,，进入发,酵,酵罐发酵,，,，用冷却,水,水调温，,每,每隔,12,小时升温,1,2,，当发酵,时,时间接近,34h,时，温度,升,升至,37,。加水使,糖,糖化液浓,度,度为,14%,，发酵时,间,间为,34h,，发酵菌,种,种的产酸,量,量与葡萄,糖,糖量之比,为,为,50,。具体,来,来说有温,度,度，,PH,，氧溶量,，,，菌种种,龄,龄、种量,，,，泡沫的,控,控制。,谷氨酸发,酵,酵参数与,控,控制,国内常用,菌,菌株的最,适,适生长温,度,度为,30-34,，产生,谷,谷氨酸的,最,最适温度,为,为,34,36,。,0,12h,的发酵前,期,期，主要,是,是长菌阶,段,段；发酵,12h,后，菌体,进,进入平衡,期,期，增殖,速,速度变,得,得缓慢；,温,温度提高,到,到,34,36,，谷氨酸,的,的生成量,就,就增加。,温度的控,制,制,一般发酵,前,前期,pH,控制在,7.5-8.5,左右，发,酵,酵中、后,期,期,pH,控制在,7.0,7.2,，调低,pH,的目的在,于,于提高与,谷,谷氨酸合,成,成有关的,酶,酶的活力,。,。尿素被,谷,谷氨酸生,产,产菌细胞,的,的脲酶所,分,分解放出,氨,氨，因而,发,发酵液的,pH,会上升。,发,发酵过程,中,中，由于,菌,菌体不断,利,利用氨，,以,以及有机,酸,酸和谷氨,酸,酸等代谢,产,产物进入,发,发酵液，,使,使,N,源不足和,发,发酵液,pH,下降，需,再,再次流加,尿,尿素。,2.pH,的控制,谷氨酸产,生,生菌是兼,性,性好氧菌,，,，故控制,适,适当的氧,溶,溶量十分,重,重要。在,实,实际生产,中,中，搅拌,转,转速固定,不,不变，通,常,常用调节,通,通风量来,改,改变供氧,水,水平。通,风,风比（,m3/m3.min,）：每分,钟,钟向,1m3,的发酵液,中,中通入,0.1cm3,无菌空气,，,，用,1:0.1,表示。,3.,溶解氧的,控,控制,微生物的,生,生长大致,可,可分为适,应,应期、对,数,数期、稳,定,定期、衰,老,老期。,种龄：一,级,级种子菌,龄,龄控制在,11,12h,，二级种,子,子菌龄为,7,8h,。,4.,种龄和种,量,量的控制,种量：指,接,接入发酵,罐,罐内种子,的,的量占发,酵,酵罐内发,酵,酵培养基,量,量的百分,比,比。,接种量的,多,多少对适,应,应期的延,续,续时间也,有,有很大的,影,影响。接,种,种量一般,以,以,1,为好。,种,种量过多,，,，使菌体,生,生长速度,过,过快，菌,体,体娇嫩，,不,不强壮，,提,提前衰老,自,自溶，后,期,期产酸不,高,高；如果,接,接种量过,少,少，则菌,体,体增长缓,慢,慢，会导,致,致发酵时,间,间延长，,容,容易染菌,。,。,生产上为,了,了控制泡,沫,沫，除了,在,在发酵罐,内,内安装机,械,械消泡器,外,外，还在,发,发酵时加,入,入消泡剂,。,。目前谷,氨,氨酸发酵,常,常用的消,泡,泡剂有：,花,花生油、,豆,豆油、玉,米,米油、棉,子,子油、泡,敌,敌和硅酮,等,等。天然,油,油脂类的,消,消泡剂的,用,用量较大,，,，一般为,发,发酵液的,0.1%,0.2%(,体积分数,),，泡敌的,用,用量为,0.02%,0.03%(,体积分数,),。,5.,泡沫的控,制,制,谷 氨,酸,酸 的,提,提 取,发酵液进,入,入等电点,中,中和罐，,进,进入罐前,使,使温度降,为,为,22,。谷氨酸,的,的等电点,为,为,pH3.2,。加硫酸,调,调节,pH,值，该过,程,程要先以,较,较快的速,率,率加酸，,将,将,pH,先调整至,5.0,，停止加,酸,酸与搅拌,1.5h,，保证晶,体,体增长。,然,然后继续,缓,缓慢加酸,调,调整，直,至,至,pH,降为,3.2,，温度冷,却,却至,8,，使之达,到,到等电点,，,，停止中,和,和及搅拌,。,。谷氨酸,沉,沉淀后用,