味精生产

味精自动化生产工艺语文教学论文

摘要：味精是发酵工业的典型产品之一，生产工序复杂，工艺参数要求严格。目前国内味精生产的规模仍在继续扩大，企业竞争日益加剧，但是味精生产的自动化水平仍然较低，原料能源消耗大、设备利用率低，产品收率不稳定。尤其是发酵过程的总体自动化技术落后，使味精生产的主要工序得不到有效的监控。本文简要阐述了味精自动化生产的工艺流程。

要害词：味精、谷氨酸钠、自动化

味精又称谷氨酸钠，在化学上称为Ｌ－谷氨酸单钠，是人们生活中重要的调味品之一。在比较其生产工艺之前，先更正一下多食味精对身体健康有影响的错误观点，味精在化学上称为谷氨酸钠，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸，因为在人体各部分组织器官中，谷氨酸占的比例十分令人瞩目。例如，血液中的谷氨酸占游离氨基酸的３３，肝脏中占１４，在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占２４.９和２６.８。由此看来，一个机体正常的人天天在菜肴中适量放些味精，是不会有危害的，至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。美国实验生物学会经过１０年的调查研究，公布味精是一种安全的调味品，列入了“实际无毒”的行列，并指明按现行量使用，对成人的确毫无损害。

1．味精的生产工艺流程简介

味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。

1.1液化和糖化

因为大米涨价，目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。淀粉先要经过液化阶段。然后在与β－淀粉酶作用进入糖化阶段。首先利用α－淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖，应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米，所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段，而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机率去大量蛋白质沉淀。液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙，整个液化时间约30min。一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。糖化温度控制在60℃左右，p Ｈ值4.5，糖化时间18~32h。糖化结束后，将糖化罐加热至80～85℃，灭酶30min。过滤得葡萄糖液，经过压滤机后进行油水分离（一冷分离，二冷分离），再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。

1.2谷氨酸发酵发酵

谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐，经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃，置入菌种，氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入消毒空气，经一段时间适应后，发酵过程即开始缓慢进行。谷氨酸发酵是一个复杂的微生物生长过程，谷氨酸菌摄取原料的营养，并通过体内特定的酶进行复杂的生化反应。培养液中的反应物透过细胞壁和细胞膜进入细胞体内，将反应物转化为谷氨酸产物。整个发酵过程一般要经历3个时期，即适应期、对数增长期和衰亡期。每个时期对培养液浓度、温度、p Ｈ值及供风量都有不同的要求。因此，在发酵过程中，必须为菌体的生长代谢提供适宜的

生长环境。经过大约34小时的培养，当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。

1.3谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺

该过程在提取罐中进行。利用氨基酸两性的性质，谷氨酸的等电点在为pH3.0处，谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低，可经长时间的沉淀得到谷氨酸。粗得的官司谷氨酸经过干燥后分装成袋保存。

1.4谷氨酸钠的精制

谷氨酸钠溶液经过活性碳脱色及离子交换柱除去Ｃa2、Ｍg2、Ｆe2离子，即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液。将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐，进行减压蒸发，当波美度达到295时放入晶种，进入育晶阶段，根据结晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输入量及进水量。经过十几小时的蒸发结晶，当结晶形体达到一定要求、物料积累到80高度时，将料液放至助晶槽，结晶长成后分离出味精，送去干燥和筛选。

2．工艺比较

2.1液化和糖化

与大米相比，淀粉中的蛋白的含量较低，所以在液化完成后混合液不用经过板筐压滤机而直接进入糖化阶段。糖化单元中，糖化罐是由原来分批罐经改装后串连而成的，使混合液经过串连罐的时间恰好为48小时。如用自动化设备对液化糖化过程进行控制则主要控制回路有调浆罐温

度及pＨ值控制、一次喷射温度控制、糖化温度控制。调浆罐定容可采用流量或液位测量方式;调浆罐温度用进入盘管的蒸汽量控制在30℃;ｐＨ值用纯碱溶液控制在6.4。这些系统均采用单回路PID控制，只要控制器参数调整适宜，都能满足控制要求。淀粉浆在一次喷射液化过程中要设置喷射液化器出口温度控制系统，严格控制蒸汽喷射器出口物料的液化温度，将其最大动态偏差限制在工艺答应的范围内(通常为设定值±0.2℃)。制糖过程的另一个重要控制系统是糖化罐的温度控制，要在整个糖化时间内保持稳定的温度，以利于液化淀粉转换成葡萄糖。作者认为，因为液化及糖化属于原料处理阶段，所以卫生及自动化要求可以相对低一些。在加上近几年味精产业不景气，规模小的厂家可以降低对原料预处理阶段自动化的要求。

2.2菌种及无菌空气的处理

众所周知，在生物化工中菌种的优良直接影响到发酵产物的质量和产量。厂家有专门的菌种培养和保藏设备，在微生物学上利用自然选育来防止菌种退化。在生产之前，技术人员经过挑选将发酵菌种从保藏菌种中取出，经过摇瓶培养后投入种子罐进行扩大生产，最后在将菌种加入到发酵罐发酵。空气纯化罐利用多层填充料对罐内填充，去处空气中存在的各种微生物，包括细菌和噬菌体。空气纯化罐也是发酵前过程中的一个重要环节，谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行，根据不同的生长时期改变通风量，其中在对数增长期，由于菌体生存于发酵液中，发酵液中的溶解氧(ＤＯ值)对菌体极为重要。假如纯化罐失效，而使进入发酵罐的空气中存在杂菌及有害噬菌体，这样会导致发酵过程被污染，从而影响发酵过程。所以做好纯化罐的定期检修工作是非常重要的。此两个工序前者因工作强度小而不需要机器自动化的介入，而后者因设备简单也不需要自动化。两者的共同点