味精行业发展与现状
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中国的味精行业的现状与发展
(西南科技大学四川绵阳)
摘要:随着我国味精行业的逐步发展,味精的各方面指标深受人们的关注,本文不仅对它的定义和理化性质作了详细的讲解,还总结了味精的发展史,生产工艺以
及生产味精后的一些环保处理,同时要求了设备的发展方向。
关键词:谷氨酸钠生产工艺发展史
1.1 定义
味精是调味料的一种,主要成分为谷氨酸钠。味精是人们熟悉的调味剂,
是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一种化合物(HOOC—CH
2CH(NH
2
)
—COONa●H
2
O,具有旋光性,有D-型和 L-型两种光学异构体。
1.2 理化性质
注意的是如果在100℃以上的高温中使用味精,谷氨酸钠会转变成对人体有致癌性的焦谷氨酸钠。由于炒菜时油温在150-200℃,这会使味精变成有毒性的焦化谷氨酸钠,所以,对于加入味精的半成品配菜的烹饪,应以蒸煮为妥。还有如果在碱性环境中,味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质,所以要适当的使用和存放。
1.3 味精的发现
尽管味精广泛存在于日常食品中,但谷氨酸以及其它氨基酸对于增强食物鲜味的作用,在20世纪早期才被人们科学地认识到。1907年,日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种昆布(海带)汤蒸发后留下的棕色晶体,即谷氨酸。这些晶体尝起来有一种难以描述但很不错的味道。这种味道,池田在许多食物中都能找到踪迹,尤其是在海带中。池田教授将这种味道称为“鲜味”。继而,他为大规模生产谷氨酸晶体的方法申请了专利。
1、4味精的行业现状
味精是以粮食为原料经糖化、发酵、谷氨酸提取、精制等工序制得,在谷氨酸发酵制取过程中只有约3/5的原料转化为味精及副产品,而2/5的原料进入废液中,从而造成资源的严重浪费。由于原料利用率低,发酵废液干固形物含量达10%-12%,废水指标CODCr高达35000-40000mg/l,从而造成高浓度有机废水污染严重、治理难度较大等行业突出问题。
虽然,目前在各生产企业的先后投资建设治污工程后,能够达到国家排放标准要求,但大部分采用的是末端治理技术,不仅投资大、治理费用高,也严重束缚了味精行业的自身健康发展,而且废水中有用物质得不到利用,难以符合节约资源、发展循环经济的要求。
味精行业的环保问题被国家环保总局列为高污染行业而加以重点监控,有关味精企业污染环境的报道也不时见诸媒体。
基于我国目前味精生产工艺技术及技术水平对照国外先进水平,我们主要应从设备的产能、生产工艺的连续等方面有所突破,实现提高技术水平,降低消耗,提高国际竞争力.
1.谷氨酸发酵:
应采用高生物素发酵工艺,其工艺特点:营养丰富、种量大、风量高。在保持一定发酵转化率基础上,要千方百计提高产酸率和缩短发酵周期,即提高发酵强度。产酸10%,周期34hr,与产酸15%,周期30hr比较,单位产量提高60%左右。发酵产能的提高,可节省固定资产投入,能耗下降,并可降低工资及管理费用,达到降低成本目的。亚适量生物素工艺有一定局限性,只有大种量高生物素发酵方法才能提高单位时间、单位体积产酸量,控制上可采用添加青霉素、表面活性剂或温度敏感型菌株,企业可以根据自身情况利用现有菌种通过工艺的变革实现,或者筛选温度敏感菌株实现。
2.谷氨酸提取和废水治理
应采用浓缩等电点及废水制造肥料的工艺。目前国内普遍是等电点离交工艺,虽然提取收率高(高于浓缩等电),但酸、氨消耗高,废水量大,处理难度大,成本高。随着环保排放的严控,我们必须重新审视提取工艺,要追求最佳提取与环保综合效益。
工艺特点:发酵液浓缩。连续中和,粗谷氨酸再提纯。
废水治理:味精生产废水COD、BOD、N-NH3、SO4-高,难处理,目前的处理方法有:生化处理法,适宜于中浓度废水,工程投资大,占地面积大,能耗高,可作为辅助处理方法,培养饲料酵母,作为饲料添加剂,仍有二次排污需要处理;制造肥料法:一种是先提取谷氨酸后母液蒸发浓缩成硫酸肥料(闭路循环),另一种是发酵液先浓缩提取谷氨酸,母液再浓缩制复合肥料。随着发酵产酸提高,
浓缩比降低,能耗下降,且复合肥料市场量较大,治理相对彻底,有一定的经济效益,因此个人认为提取走浓缩等电废水治理制复合肥是较为经济合理的工艺方法,是企业发展方向。
3.味精结晶:多效蒸发和连续结晶
国内味精结晶,一直沿用传统方法,没有大的改进,间歇单效,浓缩、结晶设备一体,虽可做成大颗粒味精,但蒸汽消耗高,精制工序占蒸汽总消耗的60%以上,国内味精的消费方式正在发生变化,味精作为终端消费的比例在减少,而作为基料用于食品加工业和复合调味料的比例增加较快。目前台湾、韩国、日本等地家庭消费味精量仅占3成,作为基料的细分市场需求的是小颗粒味精,大颗粒味精实属质量过剩。连续结晶方式,充分显示其优势,既能满足用户需求,同时实现了味精结晶工序连续化、自动化,并辅之多效蒸发,大幅度提高效率,降低生产成本。
4.生产设备向大型化、自动化及节能型发展
发酵罐向大型化、自动化方向发展,并且改变传统搅拌形式,轴向与径向流相结合,增加溶解氧,提高效率,降低运行费用,稳定生产;空气过滤系统,采用过滤效率高(可达到99.9999%),阻力小,压力降低的膜过滤器,保证无菌空气质量,并节省电耗。谷氨酸分离系统,味精连续结晶,采用国产或进口的先进设备以达到节能、减轻劳动强度,提高收率,提高产品质量。
味精工业是技术密集型产业,展望未来,味精工业将会达到更高水平,味精工业前景将更加美好,我们奋斗在味精行业的同仁们,应立足现在,充分认识行业差距,借鉴国内外、业内外先进经验,团结一致,不断技术创新,加速企业技术进步,继续进行味精工艺革命,提升技术水平,为味精工业发展做出更大贡献。
1.5 味精的发展
1.5 .1 世界味精的发展大致有三个阶段:
第一阶段:1866年德国人H●Ritthasen(里德豪森)博士从面筋中分离到氨基酸,他们称为谷氨酸,根据原料定名为麸酸或者谷氨酸(因为面筋是从小麦提取出来的)。1908年日本东京大学池田菊苗实验,从海带中分离到L-谷氨酸结晶体,这个结晶体和从蛋白质水解得到的L-谷氨酸是同样的物质,而且都是有鲜味的。
第二阶段:以面筋或大豆粕为原料通过水解的方法生产味精,在1965年以前