第七章谷氨酸制味精

总反应：Na2S+ Fe2+ → FeS↓+ Na+ （2）除铁工艺控制 中性或碱性条件下 偏酸条件下
（3）硫化钠除铁特点
①操作环境差 ②间歇操作 ③效果较树脂差 ④费用低 ⑤有异味，对质量有影响
2.树脂除铁 2.1原理
6R-C6H4OH+Fe3+→6H++[Fe-（R-C6H4O）6]36R-C6H4OH+Fe2+→6H++[Fe-（R-C6H4O）6]4-
第七章 谷氨酸制味精
第一节、味精的性质
一、味精的物理性质
白色柱状或粉末状结晶 C5H8O4NNa· 2O H 相对分子量187.13 斜方晶系 具有旋光性，L-Glu有鲜味 易溶于水，不溶于乙醚、丙酮，难溶于纯酒精 10%水溶液pH7 熔点195℃
二、味精的化学性质
1.与盐酸作用
2.与碱作用
2.2操作过程
①树脂预热 ②交换 ③收集 ④再生
2.3树脂除铁影响因素 （1）树脂的离子形式 （2）中和液中铁含量 （3）树脂层高度 （4）吸附流量 （5）洗脱剂浓度及树脂再生
2.4树脂除铁的特点 （1）操作环境好 （2）连续操作 （3）除铁完全 （4）一次性设备投入大、耗酸碱、影响环境 （5）产品质量好
2.4中和pH
pH6.0~6.6
2.5中和要点
速度缓慢、搅拌均匀
二、中和液的除铁 1.铁离子的来源 原辅材料、设备腐蚀等 2.铁的存在形式
Fe2+、 Fe3+
3.除铁的方法 3.1.硫化钠法
（1）原理 Na2S+H2O→2NaOH+H2S H2S+Fe2+ →FeS↓+2H+ H++NaOH →Na++H2O
第二节、谷氨酸制味精工艺流程 工艺流程
第三节、谷氨酸的中和与除铁
一、谷氨酸的中和 1.原理
2.中和工艺技术条件 2.1中和剂的选择与用量
Na2CO3：100gGlu=36.1gNa2CO3 NaOH ：100gGlu=27.2g NaOH
2.2中和液的浓度
21~230Bé
2.3中和温度
60~70℃
5.味精带有颜色 （1）产生原因 味精发黄
料液脱色不彻底，带有色素 味精分离不干，母液带入味精，是色素增加 味精干燥温度过高或过长，引起焦化变质 洗活性炭中残留谷氨酸钠时，将被吸附的色素解析出来 烘盘布清洗不干净，出现底层发黄
味精发红
母液除铁不干净 母液接触铁器或味精将诶出铁器 活性炭再生不完全，铁离子没清除彻底
育晶：
通过补料而促使晶体长大的过程。 方式： （1）间歇加料 （2）连续加料
养晶： 晶体长大之后、放罐之前 作用 （1）溶解伪晶 （2）调节浓度
五、味精结晶母液的处理
第六节、味精的分离、干燥、包装和 成品的质量标准
一、分离
三足式离心机 含水量：
结晶味精：2%以下
粉状味精：5%以下
振动床式干燥：
利用振动输送代替传送带，通以热风干燥。 特点： 热效率高、料层均匀、干燥效果好、机器构造 简单，造价低廉。 不适宜 粉状味精。
三、结晶味精的筛选
干燥后的结晶味精，通过不同筛目的振动筛组 合，把不同颗粒的味精加以分开。 8目、12目、20目、30目 粗头、大片>8目：打粉参入80%味精 8目> 12目> 20目> 30目：包装成成品。 30目以下：当做晶种
3.水溶液中加热
4.水中解离 PI=(PK2+PK3)/2 =6.96
三、味精的生理作用及安全性
1.生理作用
(1)合成其他氨基酸 （2）作为脑组织的能源 （3）降低血液中氨中毒 （4）转化为糖
2.安全性
（1）急性毒性试验 （2）亚急性毒性试验 （3）慢性毒性试验 （4）致畸形性试验 （5）突然变异性试验 1987年联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组 织(WHO)对 味精规定做了修改,确认味精是一 种安全可靠的食品添加剂，今后不再对任何需 要对味精的每日摄入量作评价，但保留12周以 下婴儿要慎用的意见。
2.5除铁液检查方法
第四节、谷氨酸中和液的脱色
一、色素的来源 淀粉制糖、培养基灭菌、发酵液浓缩等。 用透光率的高低衡量。 二、脱色方法 活性炭脱色、树脂脱色
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1.活性炭脱色 1.1原理：活性炭表面的吸 附作用 物理吸附和化学吸附 1.2活性炭脱色特点
粉末碳脱色：中和液第一步脱色 颗粒碳脱色：最后一次脱色
粉末活性炭 颗粒小，表面积大， 吸附量高，能除去料 液中不溶性杂志 操作环境差，劳动强 度大，存在加炭，卸 炭，洗炭等繁琐劳动
颗粒活性炭 颗粒大，表面积大， 吸附量低，不能除去 料液中不溶性杂质 操作环境好，劳动强 度小，调节阀门即可。
间歇操作，设备一次 性投入低
活性炭一次使用，费 用高，不耗费盐酸和 烧碱
四、粉状味精的混盐和磨粉 1.混盐 99%的味精，不加食盐 95%、90%、80%等规格的均添加一定量 的食盐。 2.磨粉 干燥后的粉状味精为原粉，与盐混合投 入粉碎机2000r/min左右粉碎。
五、包装 手工、机械包装机
味精的保存：干燥通风
六、味精的质量标准
七、味精生产中异常现象及其处理
1.味粉混沌
味粉溶解后出现混沌现象，透光率下降。 （1）产生原因 ①硫化钠过量 ②消泡剂过量 ③含有DL-谷氨酸钠 ④原材料质量差 （2）解决措施 ①中和、结晶操作规范 ②控制硫化钠质量和用量 ③控制消泡剂用量 ④控制原材料质量
2.味精中含有白片 （1）产生原因
结晶味精生产过程中，底料液面低于隔层加热面，由 于液体的剧烈沸腾，溅到加热面，在锅壁上积起一圈 味精，随时间增加，焦化变质，跌落结晶液，带入味 精。
二、干燥
结晶经离心后，结晶味精的晶体含水2%左右， 粉末味精晶体的含水5%左右；成品结晶味精晶 体含水低于0.2%，粉末味精成品晶体含水低于 1%。 干燥方法： 箱式烘房、真空箱式干燥、气流干燥、传送带 式干燥、震动床式干燥
箱式烘房
蛇形管通蒸汽加热。 温度80℃，密闭干燥10h左右。
特点：
设备简单，投资低 干燥面积小，干燥不均匀，时间长，劳动强度 差，生产效率低。
连续操作，适合于大 规模生产，设备一次 性投入高
活性炭可反复使用， 费用低，需耗费盐酸、 烧碱、和水
1.3粉末活性炭脱色工艺技术条件 （1）温度:Glu50~60℃ （2）pH:6.2~6.4 （3）活性炭用量:2~5/L （4）脱色时间:30min （5）操作 先除铁后脱色 先脱色后除铁
1.4颗粒活性炭脱色工艺技术条件 (1)预处理 （2）上柱吸附条件 流速与吸附 上柱液质量 上柱液温度 洗脱和再生 （3）设备
第五节、谷氨酸中和液的浓缩与结晶
一、中和液的浓缩 溶液到晶体生成过程
（1）形成过饱和溶液 （2）晶核形成 （3）晶体成长
浓缩方法：
常压蒸发 减压蒸发
二、结晶的基本原理 1.谷氨酸一钠的溶解度 S1=35.30+0.098t+0.0012t2 S2=38.55+0.116t+0.00118t2 t-温度 S1-谷氨酸钠（无结晶水）溶解度 S2-谷氨酸钠（一结晶水）溶解度
三、结晶的过程
三个阶段： 形成过饱和溶液、晶核的形成、晶体的长大 1.晶核的形成 1.1 晶核的形成机理 1.2 晶核的形成条件 1.3 晶核的形成方式 （1）初级均相成核 （2）初级非均相成核 （3）二次成核
2.起晶方法 2.1自然起晶 2.2刺激起晶 2.3晶种起晶
3.晶体的成长 两个阶段 （一）味精分子由液相一分子运动扩散方式透过 膜达晶体界面即扩散过程。 （二）味精分子到达晶体表面吸附层，发生表面 反应，沉积到晶面上，液体浓度降到饱和浓度， 即表面反应过程。
（2）解决措施
搞好环境卫生 母液和湿谷氨酸及时处理 设备及时清洗
7.味精大小头或细长 （1）产生原因
结晶过程处理伪晶时加水量过大，分布不均 分离过程洗水温度过高，水量过大，分布不均 晶种质量差，本身带有大小头
（2）解决措施
处理伪晶用水适当，用水分布均匀 分离时注意水量和水温，分布均匀 提高晶种质量
2.饱和曲线和过饱和曲线
a0-谷氨酸一钠饱和溶解度曲线 a1、a2-谷氨酸一钠过饱和溶解度曲线
3.溶液特性与过饱和系数的关系
（1）过饱和系数小于1时，即稳定区， （整晶） （2）过饱和系数1.0~1.2时，即养晶区， （晶种起晶） （3）过饱和系数1.2~1.3时，即刺激起晶区， （刺激起晶） （4）过饱和系数大于1.3时，即不稳区， （自然起晶）
真空箱式干燥 干燥过程采取减压措施，强化干燥效果， 加快干燥速度，生产效率高
气流干燥：
待干燥的味精在干燥的热空气中呈悬浮状态， 随着热空气的流动而被迅速干燥。
特点： 干燥速度快，时间短，干燥均匀，生产 量大，结构简单，体积小，但是产品含 水量有一定下限，粘稠物料不宜使用， 易使晶体失去光泽
传送带式干燥 平铺在传送带上，同时通干燥热空气。 对保护晶体晶形有利。
质量要求
项目 外观 粒度 纯度 透光率 质量要求 整齐、均一、柱状体、无碎粒 常用20目、30目、40目 99%以上 95%以上
（2）投晶种数量与投种浓度
40目：结晶罐容积的3%~5% 30目：结晶罐容积的6%~9% 20目：结晶罐容积的6%~12%
整晶： 两种方法 （1）先关蒸汽，维持66.66kPa，让晶种下 沉，加入蒸馏水。 （2）晶体运动状态下，加入蒸馏水，直至 伪晶全部溶化
四、结晶母液的脱色除铁
脱色母液质量要求
项目 混合母液 谷氨酸钠/（g/L） 28~32 透光率/% 78~82 pH 6.6~6.8 浓度/ oBé 17~19 脱一次母液 25~32 83~85 6.6~6.8 18~20 脱二次母液 脱三次母液 23~26 20~23 78~80 70~72 6.6~6.8 6.6~6.8 16~18 15~17
5.结晶设备 浓缩结晶设备、冷却结晶设备、其他结晶设备
浓缩结晶设备
冷却结晶设备和 等电点结晶设备
冷却结晶设备 （冷却槽）
四、味精的结晶工艺技术条件 操作过程 1.浓缩 2.起晶 3.整晶 4.育晶 5.养晶
浓缩 加入量：罐体积60%、80kPa、65℃
浓缩到29.5~30.5 oBé
起晶： 加晶种 （1）晶种的质量
8.并晶 （1）产生原因
放罐浓度过高，黏度过大而结块 料液在贮晶槽内停留时间过长或温度下降 晶粒间有母液粘连或晶体表面水分大造成粘连
2.树脂脱色 2.1树脂的选择 2.2操作要点 （1）再生剂的选择 （2）上柱液的温度 （3）上柱流速 （4）pH （5）上柱量
三、脱色液质量要求
项目 透光率/% 谷氨酸钠浓度/（g/L） 脱色液浓度/ oBé pH Cl-浓度 SO42-浓度/ （g/L） Ca2+、Mg2+浓度/ （g/L） Fe2+浓度/ （mg/L） 指标 ≥90 3.8~4.2 18~20 6.6~6.8 1.2~1.5 1.0~1.8 0.15~0.30 1~2
（2）解决措施
控制结晶液面高度
3.味精中含有焦谷氨酸钠 （1）产生原因 味精在高温下长时间受热失水生成。 （2）解决措施 控制好各个环节的温度和pH。
4.味精光泽度差 （1）产生原因 ①结晶过程温度、浓度过高； ②贮晶槽内浓度偏高，分离时母液未甩干； ③干燥温度高、时间长，晶面失水松化； ④振动式干燥或筛选时频率过高或停留时间长 （2）解决措施 ①控制好结晶的温度和浓度； ②调整好分离浓度，分离液要甩净； ③控制好干燥温度和时间； ④调整好震动频率，缩短物料停留时间。
味精发灰发青
发灰：活性炭带入味精中 发青：硫化钠过量
味精久放变黄
料液除铁不彻底，带入成品 谷氨酸含残糖高，带入成品
（2）解决措施
加强脱色操作 加强结晶操作，合理控制 参数 加强分离操作 采用振动式干燥器 采用树脂除铁 提高谷氨酸质量 控制好硫化钠用量
6.味精发臭 （1）产生原因
室内卫生差，母液染菌变质，带入味精 活性炭渣子和洗水没及时处理，导致杂菌繁殖 母液存放时间长或存放母液的容器长时间没用清洗， 杂菌繁殖 全中和操作时泡沫溢出，回收时带入杂菌 湿谷氨酸堆放时间长，长菌霉变
晶体成长的速度 K=kT（c-c1）/ η d K-结晶成长速度 k-结晶系数 T-热力学温度（K） c-溶液主体浓度（kg/kg水） c1-平衡饱和浓度（kg/kg水）
η -黏度（Pa· S） D-液膜厚度(m)
4.影响结晶速度的因素 （1）过饱和系数 （2）液膜的厚度 （3）温度与真空度 （4）夹层压力 （5）稠度 （6）料液质量 （7）晶种质量