供发酵使用。
用于原料粉碎的设备除盘磨机外,还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构,以便提高原料的利用率,同时去除固体杂质,防止机器磨损。
2.4 淀粉水解糖制备
低聚糖进一步水解成葡萄糖的方法,称为酶水解法。这里我们主要介绍酶水解法。淀粉的水解方法有:酸水解法、酶水解法和酸酶水解法等3种。在工业生产上,淀粉的处理主要是指糖化,制得的水解糖叫淀粉糖。可以用来制备淀粉糖的原料很多,主要有薯类、玉米、小麦、大米等。我国味精生产厂有的是采用酸水解法进行淀粉水解,既是以无机酸为催化剂,在高温高压下使淀粉快速水解成葡萄糖,还有的更多的再生产上采用了酶水解法对淀粉进行水解。
2.5 工艺操作流程
2.5.1 糊化工序
调浆时淀粉浓度为35%,调浆罐进入盘管的蒸气温度控制在30℃,用NaCO3调pH 6.4。料液经泵输送和蒸汽一起进行喷射液化,也就是糊化过程,蒸汽的温度为120℃,喷射液化器出口温度为100~105℃,喷射液化时间为1h。液化好的料液经管道过滤除去大的颗粒后进入缓冲罐,缓冲罐的温度为95~100℃。这一工序中包括流体输送,传热,过滤,特别说明管道过滤不用计算只是增加阻力。 2.5.2 糖化工序
经高温糊化的淀粉糊有离心泵泵至层流罐,层流罐的温度为95~100℃。进入糊化罐前料液要求冷却到60℃,用HCl 调节pH 值至4.0~4.4,采取酶解法糖化,糊化温度60℃,时间48h。糖化率为90,即1克淀粉生成0.9克葡萄糖。糊化好的料液经蒸汽灭酶,灭酶温度为80~85℃,然后离心过滤除去滤渣,得到糖化液。这一工序中包括流体输送,传热(三次),过滤。 2.5.3发酵工序
过滤的滤液冷却到32℃,进入发酵罐发酵,用冷却水调温,每隔12小时升温1~2℃,当发酵时间接近34h 时,温度升至37℃。加水使糖化液浓度为14,发酵时间为34h,发酵菌种的产酸量与葡萄糖量之比为50%。发酵完的料液进行离心分离后进入谷氨酸提取工序。这一工序中包括传热,离心分离。
2.6种子扩大培养
2.6.1总体情况
种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子,发酵车间内设置有种子站,完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发,经活化培养,摇瓶培养,扩大至一级乃至二级种子罐培养,最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。
谷氨酸发酵开始前,首先必须配制发酵培养基,并对其作高温短时灭菌处理。用于
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灭菌的工艺除采用连消塔—维持罐一喷淋冷却系统外,还可采用喷射加热器—维持管—真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大,流动性差,容易将维持管堵塞,同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高,因而应用较少。
发酵设备,国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐,罐体大小在50m3到200m3之间。对于发酵过程采用人工控制,检测仪表不能及时反映罐内参数变化,因而发酵进程表现出波动性,产酸率不稳定。
由于谷氨酸发酵为通风发酵过程,需供给无菌空气,所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气,经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理,再送入贮气罐,进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌后,送至发酵罐使用。在北方地区由于空气湿度小、温度低,还可采用空气压缩、冷却过滤流程,省去一级冷却设备。 2.6.2影响种子质量的主要因素
种子培养基的氮源、生物素和磷盐的含量要适当高些,而葡萄糖的含量必须限制在2.5%左右,这样可以得到活力强的种子,避免由于糖多产酸,引起pH下降而引起种子老化。
(1)种子对温度变化敏感。因此,在培养过程中温度不宜太高和波动过大,以免种子老化。
(2)在种子培养过程中通风搅拌要恰当。溶氧水平过高,菌体生长受抑制,糖的消耗十分缓慢,在一定的培养时间里,菌体数达不到所需求的数量,氧不足菌体生长缓慢,为