味精的生产工艺77843
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味精的生产工艺一、味精的物理、化学性质:
1、物理性质:
①商品名称:味精、味素、谷氨酸钠,化学名称:L—α-氨基戊二酸一钠水化物,英文缩写:MSG
②分子式:C5H8O4N.Na.H2O.相对分子量:187.13.
③密度:粒子的相对密度为1.635,视相对密度为0.80—0.83
④旋光性及比旋光度:因谷氨酸钠分子结构含有不对称碳原子,因此具有旋光性,分为L型、D型、D—L型三种。当L谷氨酸钠和D 谷氨酸钠各占50%时,发生消旋,即为D—L谷氨酸钠。在上述三种光学异构体中,只有L—谷氨酸钠具有鲜味。
20 L—谷氨酸钠的比旋光度为【α】=+24.8—+25.3(2.5mol/l.HCl)
D⑤味精易溶于水,不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,难溶于纯乙醇,味精在水中的溶解度:65℃、64.42g/100ml溶液,70℃、66.38 g/100ml 溶液,80℃、71.06g/100ml.
⑥PH6.8—7.2(10%水溶液)
⑦全氮:7.48%
⑧熔点:195℃(在125℃以上易失去结晶水)
2、味精的化学性质:
①味精在盐酸的作用下生成谷氨酸或谷氨酸盐酸盐。
C5H8O4N.Na+ HCl=C5H9O4N+NaCl
C5H8O4N.Na+ 2HCl=C5H9O4N.HCl+NaCl
②味精在强碱作用下可生成谷氨酸二钠。但加谷氨酸后仍可生成谷氨酸
C5H8O4N.Na+NaOH=C5H7O4N.Na2+H2O
C5H7O4N.Na2+ C5H9O4N=2 C5H8O4N.Na
特别强调的是味精在强碱作用下可生成谷氨酸二钠的同时会产生消旋生成D—L谷氨酸钠,对提取的收率及精制的透光产生较大影响,必须引起重视。
③味精在水溶液中长时间加热,可部分脱水生成焦谷氨酸钠。
C5H8O4N.Na----C5H6O3N.Na+H2O
在加温(120℃,≥2h)酸或碱作用下仍能水解生成谷氨酸钠
C5H6O3N.Na++H2O= C5H8O4N.Na
④味精在水溶液中解离:
PK1=2.19(α- PK) PK2=4.25(β- COOH) PK3=9.67(γ-COOH)谷氨酸钠的等电点=(4.25+9.67)/2=6.96
二、味精的质量标准:
①谷氨酸钠含量≥99%
②谷氨酸钠透光≥98%
20 【α】+24.8—+25.3
③比旋光度
⑤氯化物(以Cl-计)≤0.1%
7.5
—6.7 PH ⑥.
0.5%≤⑦干燥失重
5mg/kg ≤铁⑧
-2SO4(以硫酸盐0.05%≤计)⑨
二、味精生产工艺:1、简易工艺流程:炭柱脱色(颗粒碱)中和(粉炭)脱色(谷氨酸+水+炭)
浓缩结晶(单效、连续)分离烘干/筛分包装/成品
(粉碳)脱色母液提取
2、谷氨酸中和:
①中和原理:谷氨酸是具有两个羧基(--COOH)一个氨基(--NH2)的酸性氨基酸与碳酸钠或氢氧化钠发生反应生成钠盐,中和的PH在谷氨酸的第二等电点6.96时,谷氨酸一钠离子在溶液中约占总离子浓度的99.95%,此时,谷氨酸一钠具有强烈的鲜味。
中和时所用碱为纯碱、液碱,现生产中中和前中期(PH3.8—6.2)基本采用纯碱,而后期用液碱再调PH至终点(PH计7.9—8.2,试纸6.6—6.8),如用液碱中和,因其为强碱,反应速度快,故加碱速度要缓慢,防止因加碱速度快导致PH过高(局部PH)过高造成的收率和质量的损失。CO2如使用纯碱中和,在中和过程中会产生大量的泡沫(.
↑),且此反应速度缓慢,原因在于纯碱为强碱弱酸盐,在参与反应时本身要有两次离解的过程即:--2--+ H2O HCO3 +OHCO2 CO3
+H2O HCO3
- + OH↑-,OH 导致缓慢释放出,因反应速度慢,在中和时更要控制加减速度,一是防止产生大量CO2↑造成溢料造成的损失和污染带来的损失,二则是因为如加减速度过快,余碱不能完全中和导致局部PH过高,中和过程中产生消旋反应(D—L谷氨酸钠,此反应不可逆),造成中间体质量、产品质量、收率的损失。(D—L谷氨酸钠产生的前提条件是温度高≥80℃且PH过高≥7,随着PH的升高,产生D-L谷氨酸钠的比例增加,严重影响收率,且D—L谷氨酸钠的溶解度小于味精的溶解度,当料液温度降低时,造成透光的大幅度下降而影响产品质量。
②谷氨酸与纯碱、液碱的反应方程式:
2CHON+NaCO=2C5H8O4N.Na+CO2↑+H2O 34259 CHON+NaOH= C5H8O4N.Na+H2O 495③原材料单耗计算:2CHON+NaCO=2C5H8O4N.Na+CO2↑+H2O 34529
2*147 106 2*187
中和理论收率:187/147*100%=127.2%
126.5%
—126实际生产中和收率一般在
中和1吨折纯谷氨酸需纯碱:106/(2*147)≈0.361T/T
生产1吨味精中和用纯碱为:106/(2*187)≈0.283T/T
CHON+NaOH= C5H8O4N.Na+H2O
459中和1吨谷氨酸需(32%)液碱:40/147/32%≈0.85T/T
生产1吨味精中和需(32%)液碱:40/187/32% ≈0.67T/T
谷氨酸一钠的溶解度很大,而谷氨酸在常温下溶解度很低,为保证正常生产的需要,在加热的情况下进行中和过程,中和温度一般控制在55℃--60℃.
谷氨酸溶解度的经验计算公式:lgs=0.5331+0.0136T
S---溶解度g/100g水T—温度℃
2
Se=39.18+0.109T+0.0013T谷氨酸一钠的溶解度经验公式:
Se---溶解度g/100g溶液T---温度℃
④原材料质量要求:
谷氨酸质量要求
项目指标备注
湿纯,三足、锥蓝式90 —85L-CIu%
湿纯,卧螺分离机75 L-CIu% 70—干纯98 —96L-CIu%
以湿基计-0.26 0.23Cl% —以湿基计2-0.30 —% SO0.254以湿基计
2+30
Fe—20mg/kg
液碱指标
项优一合
%质量分数NaO303030
%质量分数Na2CO0.40.10.2