[发明专利]一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物发酵行业谷氨酸钠提取工艺领域，具体提供一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺。

背景技术   

谷氨酸钠化学名α-氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐，其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。味精是日常生活中常用的调味剂，能够增加食物的鲜味，有利于提高人体对食物的消化率。此外，谷氨酸钠又有着十分重要的功能，被广泛应用于食品、医药、工业及农业等领域。

目前谷氨酸钠的生产过程中存在以下问题：

一方面：在发酵过程中，随着谷氨酸的含量逐渐增加，发酵液的PH值逐渐降低，这样会抑制谷氨酸的产生，为了保证谷氨酸不断产生，需不断加入液氨来稳定发酵液的PH值，保证PH值在6.9-7.1之间，发酵法在微生物发酵阶段，主要是获得谷氨酸，在氨过量存在的情况下以谷氨酸铵的形式存在，所以从发酵罐出来的是谷氨酸铵，而不是我们所希望的谷氨酸，这样就为后序的味精的生成和制备带来很大的不良影响。

另一方面：味精的提取通常采用等电-离交法，通过加入浓硫酸调节等电点使谷氨酸结晶出来，而生产过程中产生的硫酸铵废液，给废液处理带来了极大地困难，对环境、水源造成了直接的危害。

第三方面：味精工业也是我国发酵工业中的最大污染源，据统计，每吨味精产品产生高浓度废水15吨左右。味精行业高浓度有机废水污染严重，是行业突出的共性问题。发酵废母液或离交尾液是味精生产行业的主要污染源，由于发酵废母液中含有残糖、菌体蛋白、氨基酸、铵盐及硫酸盐等，是典型的高CODCr、高BOD5、高菌体含量、高NH3-N、高SO42^－、低pH的“五高一低”废水。

本发明是将液氨和碳酸钠溶液同时加入发酵液中，根据发酵液的产酸进程确定液氨和碳酸钠的加入量，利用碳酸钠代替液氨中和发酵液，并直接生产谷氨酸钠，在整个生产过程中，不使用硫酸，解决了环保问题。与传统工艺相比，本发明提供了一种利用碳酸钠代替液氨中和发酵液并直接生产谷氨酸钠的方法，以降低发酵原料成本，解决后续提取的离交工序需要大量使用酸的问题，解决谷氨酸钠生产过程的污染问题。本发明用碳酸钠代替发酵过程中用来稳定发酵液PH的部分氨，节省氨用量；在发酵过程中直接生成谷氨酸钠，提取过程中不使用硫酸，整个工艺流程收益大大提高。同时，生产过程杜绝了废液中硫酸铵的产生，极大地降低废液处理难度，彻底解决环保问题。

本发明公开了一种谷氨酸钠发酵新工艺，这对增加谷氨酸钠生产收益，降低污水处理负担，增加企业的经济效益，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种适用的谷氨酸钠提取新工艺，其大幅降低了成产成本，生产过程操作简便，产品质量稳定可靠。符合资源综合利用、节能减排的要求，同时减少了废液排放，减轻了污水处理负担，带来了巨大的经济效益和环保效益。为了实现本发明目的，采用如下技术方案：

一种清洁生产谷氨酸钠的环保工艺，其包括如下步骤：

（1）在谷氨酸发酵液种同时加入液氨和碳酸钠进行反应，液氨和碳酸钠的摩尔比为2：1，得到pH为6.9-7.1的粗发酵液；

（2）步骤（1）处理后的粗发酵液经微膜过滤，所述微膜孔径为0.04-0.06μm，2000r/min离心3－5分钟，收集除菌液，以及沉淀菌体蛋白；

（3）步骤（2）制备的菌体蛋白加入温水调匀，调整固含量15％，投入发酵装置内，用石灰乳调节pH为6.0-7.0，接入1/10（V/V）复合种子液，搅拌均匀，控制温度32－34℃，培养过程中间歇通气并缓慢搅拌，培养24h，获得成熟发酵液益生菌剂；

（4）步骤（2）制备的除菌液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添加除菌液质量1.5%的粉状活性炭，控制脱色罐内的温度为45-50℃，脱色30分后浓缩、所述浓缩参数为：温度60－70℃，真空度为-0.1kpa，一次结晶获得谷氨酸钠粗晶体；

将粗晶体分离纯化，脱色、离交除铁，二次结晶，分离，干燥，筛分精制谷氨酸钠；

（5）取上述提取步骤产生的谷氨酸钠生产废水，自然沉降固液分离，获得沉降物与上清液，将上清液排入进入污水处理系统，添加复合微生物菌剂深度处理后达标排放。

液氨＋碳酸钠的添加量为按照谷氨酸发酵液中与谷氨酸摩尔比为大约1：1的量添加，所述谷氨酸发酵液中谷氨酸含量测定方法采用华勃氏脱竣酶法。

所述复合微生物菌剂的活性成分包括下列重量份的原料：