发酵法生产味精的生产工艺.ppt
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1、发酵法生产味精的生产工发酵法生产味精的生产工艺艺 一、产品的认识一、产品的认识1.分子结构分子结构 L-谷氨酸单钠的一水化合物,俗称味精谷氨酸单钠的一水化合物,俗称味精2 产品性质产品性质 物理物理性质性质:白色柱状或粉末状结晶 纯晶的分子量为147.13 密度 1.538g/ml 化学性质:化学性质:高温下,易变为焦谷氨酸钠 碱性或强酸性溶液中,沉淀或难于溶解解 生物性质:生物性质:生物性质:生物性质:作为脑组织的能源降低血液中氨中毒作为脑组织的能源降低血液中氨中毒3 产产品品的的功功能能:具有提鲜、滋补、开胃、助消化的能力以及治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用 4
2、产产品品的的用用途途:作为日常生活中的食品调味剂,食品生产中的添加剂,治疗一些疾病中的辅助药剂5 产品的标准:产品的标准:见下表见下表单位单位9999味精味精9595味精味精9090味精味精8080味精味精晶状晶状粉状粉状谷谷氨氨酸酸钠钠99999999959590908080水分水分0.20.20.30.30.50.50.70.71.01.0氯化钠氯化钠0.150.150.50.55.05.010102020透光率透光率95959090858580807070外观外观白白色色有有光光泽晶体泽晶体白白色色粉粉状状白白色色粉粉状状或或混盐晶体混盐晶体白白色色粉粉状状或或混盐晶体混盐晶体白白色色粉
3、粉状状或或混盐晶体混盐晶体砷砷ppmppm0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5铅铅ppmppm1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0铁铁ppmppm5555101010101010锌锌ppmppm5555555555二、追根求源二、追根求源(1)产产品品的的诞诞生生及及发发展展:第第一一阶阶段段:1866年年德德国国人人HRitthasen(里里德德豪豪森森)博博士士从从面面筋筋中中分分离离到到氨氨基基酸酸,他他们们称称谷谷氨氨酸酸,根根据据原原料料定定名名为为麸麸酸酸或或谷谷氨氨酸酸(因因为为面面筋筋是是从从小小麦麦里里提提取取出出来来的的)。1
4、908年年日日本本东东京京大大学学池池田田菊菊苗苗试试验验,从从海海带带中中分分离离到到L谷谷氨氨酸酸结结晶晶体体,这这个个结结晶晶体体和和从从蛋白质水解得到的蛋白质水解得到的L谷氨酸是同样的物质,而且都是有鲜味的。谷氨酸是同样的物质,而且都是有鲜味的。第二阶段:第二阶段:以面筋或大豆粕为原料通过用酸水解的方法生产味精,在以面筋或大豆粕为原料通过用酸水解的方法生产味精,在1965年以前是用这种方法生产的。这个方法消耗大,成本高,劳动强年以前是用这种方法生产的。这个方法消耗大,成本高,劳动强度大,对设备要求高,需耐酸设备。度大,对设备要求高,需耐酸设备。第三阶段:第三阶段:随着科学的进步及生物技
5、术的发展,使味精生产发生了革随着科学的进步及生物技术的发展,使味精生产发生了革命性的变化。自命性的变化。自1965年以后我国味精厂都采用以粮食为原料(玉米淀年以后我国味精厂都采用以粮食为原料(玉米淀粉、大米、小麦淀粉、甘薯淀粉)通过微生物发酵、提取、精制而得粉、大米、小麦淀粉、甘薯淀粉)通过微生物发酵、提取、精制而得到符合国家标准的谷氨酸钠,为市场上增加了一种安全又富有营养的到符合国家标准的谷氨酸钠,为市场上增加了一种安全又富有营养的调味品,用了它以后使菜肴更加鲜美可口。调味品,用了它以后使菜肴更加鲜美可口。生生 产产方法方法生产原料生产原料生产原理生产原理优点优点缺点缺点改进方法改进方法提提
6、 取取法法 海带等海带等直直接接从从海海带带中中提提取取谷谷氨氨酸酸中中和和精精制得到味精制得到味精原原料料容容易易取取得得成成本本太太高高,设设备要去高备要去高综综合合的的利利用用海海带带的的多多种种成分成分蛋蛋 白白质质 水水解法解法面面 筋筋、豆豆饼饼、玉玉 米米蛋蛋 白白,盐盐酸酸有有植植物物蛋蛋白白水水解解得得到到谷谷氨氨酸酸再再结结晶晶中中和和精精制制得得到到味精味精水水解解操操作作易易于控制于控制原原料料来来源源少少,价价格格高高对对设设备备腐蚀性大腐蚀性大可可以以用用酶酶解解取取代代,或或开开发发多多种种水水解解产品产品合合 成成法法碳碳 化化 物物、丙丙 烯烯 腈腈、丙丙 烯
7、烯 醛醛、糠醛糠醛在在高高压压下下得得到到谷谷氨氨酸酸中中和和精精制制得得到味精到味精不不用用粮粮食食原原料料需需要要高高温温高高压压,设设备备要要求求高高、严严密密性性好好,不不使使用用一一般般工工厂厂生产生产改改变变反反应应条条件件,或或改改变变原原料料去去利利用用无无毒毒无无害害的的原料原料发发 酵酵法法玉玉 米米、大大米米制制得得淀淀粉粉经经水水解解种种子子培培养养发发酵酵提提取精制得到味精取精制得到味精原原料料来来源源丰丰富富,得得率率高高,成成本本低低有有利利于于机机械械化化制制动化生产动化生产生产要求高生产要求高去去选选择择高高性性能能的的更更好好的的菌菌种种,或或利利用用计计算
8、算的的方方法法三、生产技术三、生产技术-生化法生产味精技术生化法生产味精技术1、原料及要求、原料及要求2、生产原理、生产原理3、工艺流程、工艺流程4、工艺流程说明及主要参数、工艺流程说明及主要参数5、主要生产设备、主要生产设备6、生产的关键过程与关键技术、生产的关键过程与关键技术7、该技术的优、缺点、该技术的优、缺点8、该技术的改进之处、该技术的改进之处1 1、原料及要求、原料及要求 1 原料及要求原料及要求谷氨酸发酵以淀粉为主要原料。谷氨酸发酵以淀粉为主要原料。淀粉:来自大米等大米进行浸泡磨浆,再调成大米进行浸泡磨浆,再调成15Bx,调,调pH6.0,加细菌,加细菌a-淀粉酶进行液化,淀粉酶
9、进行液化,85 30min,加糖化酶,加糖化酶60 糖化糖化24h,过滤后可供配制培养基。,过滤后可供配制培养基。以及氮源料:尿素或氨水以及氮源料:尿素或氨水 列表说明列表说明序号序号名称名称要求要求供应商供应商价格价格联系方式联系方式1大米a.粳米,详解见下北京风强亿佳粮油经营部4.6元/公斤130411351232盐酸b.电解盐酸(同上)韶关市威博有限公司380元/吨0751-82257113纯碱c.详解见下广州市福宁翔化工有限公司1400/吨133800988184尿素d.详解见下济南市历城区利鑫广源化工1800元/吨13954133339原料要求及补充原料要求及补充a.大米大米水分14
10、.03%纤维素 0.26%纯淀粉73%纤维素0.01%蛋白质0.42%矿物质0.64%脂肪10.025b.盐酸盐酸HCL含量31%Fe含量0.01%硫酸根含量0.007%AS含量2PPmc.纯碱纯碱碳酸钠98%氯化钠1.0%不溶物溶解时,允许轻微混浊铁0.02%d.尿素尿素氮含量46%以上水分1.5%以下不溶物0.5%以下铁0.05%以下2 2、生产原理、生产原理 过程:过程:1.大米经过浸泡研磨生成米浆,大米经过浸泡研磨生成米浆,米浆经过液化糖化和酶制剂的催化生米浆经过液化糖化和酶制剂的催化生成糖浆,糖浆经过压滤生成葡萄糖液。成糖浆,糖浆经过压滤生成葡萄糖液。2.葡萄糖在谷氨酸棒状杆菌中经过
11、一葡萄糖在谷氨酸棒状杆菌中经过一系列的生物转化,在系列的生物转化,在 酮戊二酸与酮戊二酸与铵根离子在还原酶的作用下,转化成铵根离子在还原酶的作用下,转化成谷氨酸再透过细胞膜生成谷氨酸谷氨酸再透过细胞膜生成谷氨酸 3 3、工艺流程图、工艺流程图4 4、工艺流程说明及主要工艺参数、工艺流程说明及主要工艺参数1.1.大米为原料生产味精工艺概述大米为原料生产味精工艺概述大大米米为为原原料料生生产产味味精精全全过过程程可可划划分分为为四四个个工工艺艺阶阶段段:(1):(1)原原料料的的预预处处理理及及淀淀粉粉水水解解糖糖的的制制备备;(2)(2)菌菌种种的的活活化化及及种种子子液液的的制制备备;(3)(
12、3)发发酵酵;(4)(4)谷氨酸制取味精及成品谷氨酸制取味精及成品加工。加工。2.2.原料预处理及淀粉水解糖制备原料预处理及淀粉水解糖制备 2.1 2.1 原料的预处理原料的预处理 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。率,同时去除固体杂质,防止机器磨损。2.2 淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备双双酶酶法法制制糖糖工工艺艺,首首先先淀淀粉粉先先要要经经过过液液化化阶阶段段,然然后后在在与与淀淀粉粉酶酶作作用用进进入入糖糖化化阶阶段段。首首先先利利用用淀淀粉粉酶酶将将淀淀粉粉浆浆液液化化
13、,降降低低淀淀粉粉粘粘度度并并将将其其水水解解成成糊糊精精和和低低聚聚糖糖,因因为为淀淀粉粉中中蛋蛋白白质质的的含含量量低低于于原原来来的的玉玉米米,所所以以经经过过液液化化的的混混合合液液可可直直接接加加入入糖糖化化酶酶进进入入糖糖化化阶阶段段。一一定定温温度度下下液液化化后后的的糊糊精精及及低低聚聚糖糖在在糖糖化化罐罐内内进进一一步步水水解解为为葡葡萄萄糖糖。淀淀粉粉浆浆液液化化后后,通通过过冷冷却却器器降降温温至至60进进入入糖糖化化罐罐,加加入入糖糖化化酶酶进进行行糖糖化化。糖糖化化温温度度控控制制在在60左左右右,p值值4.5,糖糖化化时时间间1832h。糖糖化化结结束束后后,将将糖
14、糖化化罐罐加加热热至至8085,灭灭酶酶30min。过过滤滤得得葡葡萄萄糖糖液液,经经过过压压滤滤机机后后进进行行油油水水分分离离(一一冷冷分分离离,二二冷冷分分离离),再再经经过滤后连续消毒后进入发酵罐过滤后连续消毒后进入发酵罐 3.菌种的活化及种子液的制备菌种的活化及种子液的制备从从试试管管斜斜面面出出发发,经经活活化化培培养养,摇摇瓶瓶培培养养,扩扩大大至至一一级级乃乃至至二二级级种种子子罐罐培培养养,最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。3.1菌种选择菌种选择 玉米为原料发酵生产味精常用菌株有玉米为原料发酵生产味精常用菌株有谷谷氨氨酸酸棒棒
15、杆杆菌菌 黄黄色色短短杆杆菌菌 乳乳糖糖发发酵酵短短杆杆菌菌 嗜嗜氨氨小小杆杆菌菌 硫硫殖殖短短杆杆菌菌 北北京京棒棒杆杆菌菌AS1.299 北北京京棒棒杆杆菌菌7338 北北京京棒棒杆杆 菌菌 D110 棒棒 杆杆 菌菌 S-944 钝钝 齿齿 棒棒 杆杆 菌菌 AS1.542 钝钝 齿齿 棒棒 杆杆 菌菌 HU7251 (本工艺选用谷氨酸棒状杆菌)(本工艺选用谷氨酸棒状杆菌)3.2菌种的活化菌种的活化 把把保保藏藏在在斜斜面面上上的的菌菌体体移移接接到到活活化化斜斜面面(培培养养基基中中添添加加0.1%葡葡萄萄糖糖)上上,在在3032下恒温培养下恒温培养1824h,取出后存放于,取出后存放
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