一種谷氨酸鈉濃縮連續(xù)等電提取工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于生物發(fā)酵行業(yè)味精提取工藝領(lǐng)域，具體涉及一種谷氨酸鈉濃縮連續(xù)等 電提取工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】 味精，學(xué)名谷氨酸鈉，化學(xué)名a-氨基戊二酸一鈉，是一種由鈉離子與谷氨酸根離子形 成的鹽，其中谷氨酸是一種氨基酸，而鈉是一種金屬元素。生活中常用的調(diào)味料味精的主要 成分就是谷氨酸鈉。味精是日常生活中常用的調(diào)味劑，能夠增加食物的鮮味，有利于提高人 體對食物的消化率。此外，谷氨酸鈉又有著十分重要的功能，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、工業(yè) 及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
[0004]目前谷氨酸鈉的生產(chǎn)過程中存在以下問題：一方面：味精的提取通常采用等 電-離交法，通過加入濃硫酸調(diào)節(jié)等電點(diǎn)使谷氨酸結(jié)晶出來，而生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸銨 廢液，給廢液處理帶來了極大地困難，對環(huán)境、水源造成了直接的危害。另一方面：發(fā)酵效率 偏低，原料成本高，企業(yè)利潤不斷下降?？傊毒苽涔に囍写嬖诘娜毕葜饕前l(fā)酵效率 不高，產(chǎn)生的廢水量大，濃度高，克服上述缺陷是我們研究的方向。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供了一種谷氨酸鈉濃縮連續(xù)等電提 取工藝，其能提高谷氨酸發(fā)酵效率，有效地處理廢水。
[0007] 本發(fā)明的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種谷氨酸鈉濃縮連續(xù)等電提取工藝，其包括如下步驟：1)制備谷氨酸棒桿菌種子液， 2)制備乳糖發(fā)酵短桿菌種子液，3)制備混合種子液，4)發(fā)酵，5)濃縮連續(xù)等電，6)制備谷氨 酸鈉，7)制備生物制劑，8)生物處理。
[0008]具體地，所述方法包括如下步驟： 1) 制備谷氨酸棒桿菌種子液： 將谷氨酸棒桿菌（Corynebacteriumglutamicum)ATCC13032接入谷氨酸棒桿菌種子培 養(yǎng)基中，接種量為5%，在30°C，100_180rpm搖床中培養(yǎng)18h，得到的谷氨酸棒桿菌種子液； 谷氨酸棒桿菌種子培養(yǎng)基的組分為（以下均為質(zhì)量百分比）：葡萄糖3. 2%、玉米漿2. 8%、 K2HPO4O. 2%、Na2HP04 0? 2%、生物素 0? 5%、MgS040 . 2%、尿素 0? 025%，余量為水，115°C滅菌 15min； 2) 制備乳糖發(fā)酵短桿菌種子液： 將乳糖發(fā)酵短桿菌（Brevibacteriumlactofermentum)ATCC13869接種到乳糖發(fā)酵短 桿菌種子培養(yǎng)基，接種量為5%，在32°C，150-200rpm搖床中培養(yǎng)12h，得到的乳糖發(fā)酵短桿 菌種子液；其中乳糖發(fā)酵短桿菌種子培養(yǎng)基的組分為：葡萄糖18g，硫酸銨13g，磷酸二氫 鉀I. 2g，硫酸鎂0? 3g，磷酸二氫鈉0? 2g，尿素0?lg，玉米衆(zhòng)20g，用水定容至1L，調(diào)pH7. 2， 115°C滅菌 30min; 3) 制備混合種子液： 調(diào)節(jié)谷氨酸棒桿菌種子液或乳糖發(fā)酵短桿菌種子液的濃度均為IXIO7個(gè)/ml，然后按 照3 :1的體積比混合，100轉(zhuǎn)/min攪拌3min，然后靜置8h，得到混合種子液； 4) 發(fā)酵： 將混合種子液以8%接種量接種發(fā)酵，發(fā)酵溫度為33 °C，發(fā)酵時(shí)間為24-48h，得谷 氨酸發(fā)酵液；其中發(fā)酵培養(yǎng)基為(質(zhì)量百分比）：葡萄糖10 %、玉米漿5%、硫酸銨4%、 MgSO4O. 1%、K2HPO4O. 2%、NaCl 0.2%、MnSO4 0.001%、FeSO4 0.0001%、Vbi 0.00001%，pH 7. 0~7. 2 ; 5) 濃縮連續(xù)等電： 谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)過超濾分離成菌體糊和谷氨酸清液，然后將谷氨酸清液進(jìn)行濃縮得到 濃縮液，濃縮溫度為70-80°C，濃縮液體積為谷氨酸清液的二分之一；往一級等電罐中流加 上述濃縮液，同時(shí)加入濃硫酸調(diào)節(jié)使等電罐中溶液的pH為3. 0~4. 0,溫度控制在20°C~ 24°C，經(jīng)過一級等電點(diǎn)罐的液體再依次經(jīng)過二級等電點(diǎn)罐，同時(shí)加入濃硫酸調(diào)pH值，其中， 二級等電點(diǎn)罐pH控制3. 0~3. 5,溫度KTC~15°C;獲得谷氨酸晶體和母液，母液經(jīng)過液 氨中和、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶得到硫酸銨和廢液A; 6) 制備谷氨酸鈉： 往谷氨酸晶體中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的碳酸鈉水溶液溶解中和，中和溫度控制 60-62°C，pH值控制6. 4-6. 5,然后蒸發(fā)結(jié)晶，離心分離味精和廢液B; 7) 制備生物制劑： 將好氧反硝化菌、芽孢桿菌、糞產(chǎn)堿桿菌、磚紅鏈霉菌、白色假絲酵母分別培養(yǎng)至濃度 均為IXIO8個(gè)/克，然后將所培養(yǎng)的菌液按照8:5:3:2:2的重量比例混合得到液體菌劑； 取上述液體菌劑與吸附劑載體按照2:1的質(zhì)量比攪拌混合，最后進(jìn)行干燥，干燥溫度為 20-50°C，干燥后含水量為20-30%，即得生物制劑； 所述吸附劑載體由下述重量配比的原料組成：硅藻土 15份、蒙脫土 10份、殼聚糖6份、 石灰石5份；硅藻土、蒙脫土、殼聚糖以及石灰石的粒徑均為100目。
[0009] 8)生物處理： 合并步驟5)所得廢液A和步驟6)所得廢液B，進(jìn)入?yún)捬醭?，處理時(shí)間為35h，溫度為 36°C，使大分子物質(zhì)斷鏈成為小分子物質(zhì)，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成為無機(jī)氮，出水進(jìn)入沉淀池；沉淀 池添加生物制劑深度處理，按每立方米液體每次投加生物制劑10克，每天投加1次，連續(xù)投 加3次，最后靜置4天，將液體排出。
[0010] 本發(fā)明取得的有益效果主要包括： 本發(fā)明革除了離子交換工藝，硫酸的消耗最低，大大降低了成本，提高了工業(yè)附加值； 本發(fā)明在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用谷氨酸棒桿菌和乳糖發(fā)酵短桿菌混合發(fā)酵技術(shù)，可以大大提高 谷氨酸的產(chǎn)量；本發(fā)明制備的生物制劑專門針對本發(fā)明廢水，將各種能形成優(yōu)勢菌群的菌 種，配制成高效微生物制劑，可有效地處理廢水，降低運(yùn)行費(fèi)用，促進(jìn)達(dá)標(biāo)排放；本發(fā)明制 備的吸附劑載體為含有硅酸硅類為主體的天然材料，含有一定數(shù)量的黏粒，使其在水溶液 中有不同程度的電負(fù)性，這種電負(fù)性的變化與原廢水中呈現(xiàn)相對穩(wěn)定的懸浮顆粒發(fā)生電中 和、吸附等過程，破壞原廢水的電位平衡，加劇懸浮顆粒之間的碰撞，使得絮凝下降的效果 增強(qiáng)。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具 體實(shí)施例，對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申 請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒 有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013] 實(shí)施例1 一種谷氨酸鈉濃縮連續(xù)等電提取工藝，其包括如下步驟： 1) 制備谷氨酸棒桿菌種子液： 將谷氨酸棒桿菌（Corynebacteriumglutamicum)ATCC13032接入谷氨酸棒桿菌種子 培養(yǎng)基中，接種量為5%，在30°C，150rpm搖床中培養(yǎng)18h，得到的谷氨酸棒桿菌種子液；谷 氨酸棒桿菌種子培養(yǎng)基的組分為（以下均為質(zhì)量百分比）：葡萄糖3. 2%、玉米漿2. 8%、 K2HPO4O. 2%、Na2HP04 0? 2%、生物素 0? 5%、MgS040 . 2%、尿素 0? 025%，余量為水，115°C滅菌 15min； 2) 制備乳糖發(fā)酵短桿菌種子液： 將乳糖發(fā)酵短桿菌（Brevibacteriumlactofermentum)ATCC13869接種到乳糖發(fā)酵 短桿菌種子培養(yǎng)基，接種量為5%，在32 °C，150rpm搖床中培養(yǎng)12h，得到的乳糖發(fā)酵短桿 菌種子液；其中乳糖發(fā)酵短桿菌種子培養(yǎng)基的組分為：葡萄糖18g，硫酸銨13g，磷酸二氫 鉀I. 2g，硫酸鎂0? 3g，磷酸二氫鈉0? 2g，尿素0?lg，玉米衆(zhòng)20g，用水定容至1L，調(diào)pH7. 2， 115°C滅菌 30min; 3) 制備混合種子液： 調(diào)節(jié)谷氨酸棒桿菌種子液或乳糖發(fā)酵短桿菌種子液的濃度均為IXIO7個(gè)/ml，然后按 照3 :1的體積比混合，100轉(zhuǎn)/min攪拌3min，然后靜置8h，得到混合種子液； 4) 發(fā)酵： 將混合種子液以8%接種量接種發(fā)酵，發(fā)酵