專利名稱：味精發(fā)酵液或廢液中菌體分離新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及味精發(fā)酵液或廢液中菌體分離的方法，屬于輕化工(味精)生產(chǎn)及廢水治理技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，味精生產(chǎn)是以淀粉或糖蜜為原料，經(jīng)過細菌發(fā)酵，發(fā)酵液提取谷氨酸后，中和制得谷氨酸鈉(味精)。但發(fā)酵液中存在的菌體及其它一些雜質(zhì)，不僅影響著谷氨酸從發(fā)酵液中的提取，而且又造成谷氨酸提取后的廢液對環(huán)境的污染。
谷氨酸產(chǎn)生菌很小，其大小在直徑0.7-1.0微米、長1.0-3.0微米，分離是比較困難的。國外通常采用高速或超高速離心機，如蝶片式離心機經(jīng)多級分離后才能分離出菌體，但設(shè)備昂貴，能耗很大。國內(nèi)有用國產(chǎn)蝶式離心機進行分離的，由于設(shè)備效能不好而達不到分離提取的指標(biāo)。結(jié)果菌體隨著谷氨酸提取后的廢液排放，以致污染了環(huán)境。事實證明，不進行菌體分離就提取谷氨酸則會降低谷氨酸的提取率和產(chǎn)品的質(zhì)量;如能分離出菌體，則既可以提高谷氨酸的提取率和產(chǎn)品質(zhì)量，又可變廢為寶，因菌體為含蛋白80-90%的高蛋白質(zhì)，可以用來制備貴重藥物或飼料。
國內(nèi)有人曾將發(fā)酵液加熱至80℃以上以分離菌體，但需消耗大量能量，故未能在生產(chǎn)中應(yīng)用;有人曾用絮凝劑配以助濾劑或者將絮凝沉降物加熱以除去菌體，都由于方法不成熟而未能在生產(chǎn)上應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種向發(fā)酵液或廢液中投放食品法允許使用的混凝劑、助凝劑和絮凝劑，在室溫下進行吸附架橋交聯(lián)反應(yīng)后，通過普通的三足式(低速)離心機、壓濾機或抽濾等常用的固液分離設(shè)備即可將味精發(fā)酵液或廢液中菌體分離除去的新方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到使用的混凝劑鋁鹽類有硫酸鋁(Al2(SO4)3·18H2O)、聚氯化鋁(Alm(OH)mcl3m-m)、鋁酸鈉(NaO(Al2O3)、銨礬((Al2(SO4)3(NH4)2SO4·24H2O)、鉀礬(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)，或鈣鹽類氧化鈣CaO、碳酸鈣CaCO3、氫氧化鈣Ca(OH)2，這類混凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)生成線型結(jié)構(gòu)的高聚物。膠體對上述高聚物具有強烈的吸附作用，使得高聚物相距較遠的粒子之間進行吸附架橋，從而膠粒逐漸增大，最終形成肉眼可見的粗大絮體。混凝劑加入的量為需要分離菌體的溶液的100-150ppm(百萬分之100-150)。
使用的助凝劑有生石灰(CaO)、熟石灰(CaCO3)、消石灰(Ca(OH)2)、蘇打粉(Na2CO3)、燒堿(NaOH)。助凝劑有調(diào)節(jié)PH的作用以適應(yīng)混凝劑水解的要求。
使用的絮凝劑有聚丙烯酰胺
類的化合物和聚丙烯酸鈉
類的化合物;
淀粉與丙烯酰胺、丙烯等單體接枝共聚物;
天然動、植物提取物，如蟹殼、海藻類提取物等。
這類絮凝劑的加入，使得細小松散的絮體變得粗大而密實，便于離心過濾。絮凝劑的投放量為2.5-10ppm(溶液總量的百萬分之2.5-10)。
工藝流程圖列于說明書附圖
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下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳述1.味精發(fā)酵液中菌體的分離a、取發(fā)酵液先加入前面所列舉的無機鹽中的任何一種作絮凝劑，攪拌一定時間，自然沉淀分離沉淀物，離心脫水。例如在0.5噸剛出罐的發(fā)酵液中加入濃度為10%的堿鋁，使加入量為發(fā)酵液總量的100-150ppm(下同)，以30-80rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入0.5%的聚丙烯酰胺2.5-10ppm，繼續(xù)攪拌10-15分鐘，停止攪拌，自然沉降20-30分鐘，上清液轉(zhuǎn)入提取谷氨酸的罐中，沉淀物轉(zhuǎn)入普通離心機脫水，離心機轉(zhuǎn)速為1000rpm，以普通帆布為濾布，離心和過濾的清液打入提取谷氨酸的罐中。脫水后的菌體烘干作飼料。上述過程的上清液和沉淀離心脫水液，透光率均比發(fā)酵液提高70～90%。
b、取發(fā)酵液直接加入前面所列舉的絮凝劑中的任何一種，攪拌均勻后，自然沉降，將沉淀物離心脫水。例如在0.5噸剛出罐的發(fā)酵液中，加入濃度為0.5%的聚丙烯酰胺，使其加入量為發(fā)酵液總量的2.5-10ppm，以30-80rpm的速度攪拌10-15分鐘后停止攪拌，自然沉降20-30分鐘，上清液轉(zhuǎn)入提取谷氨酸罐沉淀物轉(zhuǎn)入普通三足式離心機離心脫水，離心速度為100rpm，以普通帆布為濾布，離心出的清液打入提取谷氨酸的罐。脫水后的菌體烘干作飼料。上述過程中，上清液和沉淀離心出水的透光率均比發(fā)酵液提高70-90%。
2.提取谷氨酸后廢水中菌體的分離c、在廢水中先加石灰CaO調(diào)PH至5.0-7.0，再加入前面所述的任何一種絮凝劑。
例如在0.5噸的廢水中加6%～7%的石灰乳調(diào)節(jié)PH至5.0-7.0，同時以30-80rpm的速度攪拌均勻，再加入5%的聚丙酰胺，使其量為廢水總量的2.5-10ppm，繼續(xù)攪拌10-15分鐘后，停止攪拌，自然沉淀20-30分鐘，沉淀轉(zhuǎn)入普通三足式離心機離心脫水，離心速度1000rpm，上清液和離心出水進行廢水的深度處理。上述過程中，上清液和離心出水的透光率均比原廢水的透光率提高70-90%。
d、在廢水中先加NaOH調(diào)PH5.0-7.0，再加鋁鹽類混凝劑中的一種，攪勻后再加上面所述的任何一種絮凝劑。
例如在0.5噸的廢水中加入20-40%的NaOH調(diào)節(jié)PH至5.0-7.0，并以30-80rpm的速度攪拌均勻，再加10%的鋁鹽混凝劑，使其量為廢水總量的100-150ppm，攪勻后再加入0.5%的聚丙烯酰胺2.5-10ppm，繼續(xù)攪拌10-15分鐘后，停止攪拌，自然沉降20-30分鐘，沉淀物轉(zhuǎn)入普通三足式離心機脫水，以普通帆布為濾布，轉(zhuǎn)速為1000rpm，上清液和離心出水的透光率均比原廢水的透光率提高70-90%。
本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(1)從發(fā)酵液或廢液中分離出的菌體，可回收成干菌體，其蛋白含量為70%左右，每噸干菌體售價約3000元以上，每噸味精可回收干菌體200-300公斤，從而變廢為寶。
(2)菌體除去后可改善味精谷氨酸的提取工藝，使谷氨酸提取率由目前的75-79%提高到85-90%，在相同條件下，產(chǎn)量可增加10%，且質(zhì)量明顯提高。
(3)由于菌體的分離而使工藝改良，使味精廢水得以徹底治理，做到無廢水排放。
(4)與高速離心機分離菌體法相比，本法的設(shè)備投資費用僅為高速離心分離法的1/10。
(5)因本法完全在室溫下進行，不用加熱，不用高功率的離心機，故能耗明顯降低，從而使味精生產(chǎn)成本大大降低。
權(quán)利要求
1.一種味精發(fā)酵液或廢液中菌體的分離方法，其特征在于向發(fā)酵液或廢液中加入食品法允許使用的混凝劑和絮凝劑，在室溫下進行吸附架橋交聯(lián)反應(yīng)后，利用普通的固液分離方法(離心脫水、壓濾或抽濾)，而將菌體分離除去；使用的混凝劑有鋁鹽類的硫酸鋁、聚氯化鋁、鋁酸鈉、銨礬、鉀礬，或鈣鹽類的氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣；使用時只需加入上述混凝劑的任何一種，其加入量為需要分離菌體的溶液的百萬分之100-150(100-150ppm)；使用的絮凝劑有聚丙酰胺類的化合物、聚丙烯酸鈉類的化合物、淀粉與丙烯酰胺或丙烯單體的接枝共聚物以及天然動植物提取物(如蟹殼、海藻類提取物)；使用時只需加入上述絮凝劑的任何一種，其加入量為需要分離菌體的溶液的百萬分之2.5-10(2.5-10ppm)；分離時溶液的PH值調(diào)至5.0-7.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于用普通的低速離心機分離，離心機轉(zhuǎn)速為1000rpm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種向味精發(fā)酵液中投放混凝劑、助凝劑和絮凝劑，進而在室溫下利用普通三足式低速離心機、壓濾機或抽濾機等普通固液分離設(shè)備即可將味精發(fā)酵液或廢液中菌體分離除去的新方法，使用鋁鹽類或鈣鹽類混凝劑，主要有硫酸鋁、聚氯化鋁、鋁酸鈉、銨礬和鉀礬；絮凝劑主要有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉和天然動植物提取物等。采用本發(fā)明，可以回收干菌體，變廢為寶，可使味精產(chǎn)量增加10％。質(zhì)量明顯提高，能耗明顯下降。與高速離心機分離菌體法相比，本法的設(shè)備費用僅為高速離心機法的1/10。
文檔編號C02F1/52GK1059560SQ90107509
公開日1992年3月18日 申請日期1990年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月3日
發(fā)明者李紅光, 岑超平 申請人:國家環(huán)境保護局華南環(huán)境科學(xué)研究所