專利名稱：一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品生物領(lǐng)域，特別涉及一種將a —谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)镻 —谷氨酸的轉(zhuǎn)晶方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的谷氨酸提取工藝是采用等電點(diǎn)低溫提取工藝，在該工序中制備的谷氨酸晶體為a—型，麩酸的透光一般為10 50%、水分15 35%、純度60 85%。這種麩酸如果直接與堿中和，所得中和液無論從味精的色澤，純度等來說都非常差，給味精的精制帶來相當(dāng)大的成本投入。如果將這種a —谷氨酸經(jīng)過一定工藝控制實(shí)現(xiàn)晶體轉(zhuǎn)型為e —谷氨酸后，雜質(zhì)將會(huì)在轉(zhuǎn)型過程中從麩酸晶體中釋放出一部分溶解在溶液當(dāng)中，在經(jīng)過分離過濾后，雜質(zhì)進(jìn)入溶液中形成轉(zhuǎn)型母液，3—谷氨酸透光率達(dá)到70 75%，晶體的透光和純度可以得到大幅提高。但現(xiàn)有轉(zhuǎn)型工藝因?yàn)闆]有麩酸的洗水工藝， 一是轉(zhuǎn)型的速度慢，轉(zhuǎn)型質(zhì)量不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)型后晶體的透光和純度也相對(duì)偏低，二是轉(zhuǎn)型的收率也偏低。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種將a —型谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)? —型谷氨酸的轉(zhuǎn)晶方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，包括以下操作步驟
(1) 將a—谷氨酸晶體溶于水，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為40 65X的a—谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至4.0 5.5;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液加熱升溫至55 85。C，在60 120rpm/min攪拌速度的條件下，保溫1 4小時(shí)，洗滌；
(3) 離心分離得到谷氨酸；
3(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為40 65%的谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉或者味精母液，使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為0.2 2.0%，升溫至70 95°C，轉(zhuǎn)晶0.5 3小時(shí)；
(5) 降低溫度至45 6(TC，攪拌育晶1 4小時(shí)，攪拌速度控制在25 60rpm/min，抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液(轉(zhuǎn)型母液即谷氨酸轉(zhuǎn)晶過程中轉(zhuǎn)型完成后谷氨酸懸浮液經(jīng)過過濾分離之后的母液)和P —谷氨酸晶體。
步驟(1)所述水優(yōu)選蒸餾水。
步驟(2)所述加熱升溫是采用噴射器連續(xù)加熱升溫。
步驟(3)所述離心分離是采用2500 4500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離。
經(jīng)過步驟(1) (3)，已有部分a—谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閑—谷氨酸，a —谷氨酸晶體之間的雜質(zhì)也因?yàn)樵谏郎睾蛿嚢?、分離條件下得到釋放，進(jìn)入母液中，通過離心達(dá)到固液分離后的麩酸在純度上得到了一定的提高。
步驟(4)所述水優(yōu)選蒸餾水；所述味精母液中谷氨酸鈉的質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為30 40%。
步驟(5)所得轉(zhuǎn)型母液的谷氨酸含量為8 12%，可代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a—谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明工藝簡單，大大提高轉(zhuǎn)晶速度，通過噴射器連續(xù)洗水工序的攪拌和升溫，洗脫了部分晶體之間的雜質(zhì)，谷氨酸純度得到了提高；同時(shí)噴射連續(xù)升溫減少了升溫的時(shí)間，降低了焦谷氨酸的生成量；轉(zhuǎn)型完成后的晶體育晶通過調(diào)節(jié)攪拌速度減少攪拌對(duì)晶體的破壞，減少了轉(zhuǎn)型母液中流失的小晶體；經(jīng)過谷氨酸的保溫、洗滌工序減少了鈉離子的用量和降低了轉(zhuǎn)型溫度，降低了谷氨酸的溶解和焦谷氨酸的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和收率，轉(zhuǎn)晶后谷氨酸固體收率達(dá)到88 95%，轉(zhuǎn)晶后3—谷氨酸晶體的透光達(dá)到了70 82%，純度達(dá)到99.2%左右；為味精的精制節(jié)約了大量的活性炭、助濾劑、上離子交換柱等處理成本，降低了味精生產(chǎn)中電、水、汽的消耗和污水的產(chǎn)生，推動(dòng)了企業(yè)的效益增長。
圖1為本發(fā)明轉(zhuǎn)晶工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例l:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖l所示
(1) 向ci —谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為40%的ct 一谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至5.5;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至55'C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在60rpm/min攪拌速度的條件下，保溫4小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)，采用2500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與蒸餾水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為40%的谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉，使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為0.2。/。，升溫至70'C，轉(zhuǎn)晶2.5小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在45-C，攪拌育晶2小時(shí)，攪拌速度控制在60rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和e—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a一谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到88%，轉(zhuǎn)晶后0 —谷氨酸晶體的透光率為75%，純度達(dá)到99%。
實(shí)施例2:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖1所示
(1) 向a—谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為65^的0L —谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至4.0;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至85°C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在60rpm/min攪拌速度的條件下，
5保溫1小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)，采用4500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與蒸餾水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為40%的谷氨酸懸浮液；加入味精母液(味精母液中谷氨酸鈉的質(zhì)
量體積百分比濃度為40%),使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為1.0%，升溫至75X:，轉(zhuǎn)晶0.5小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在5(TC，攪拌育晶l小時(shí)，攪拌速度控制在25rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和P—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a—谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到95% ，轉(zhuǎn)晶后0 —谷氨酸晶體的透光率為82%,純度達(dá)到98%。
實(shí)施例3:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖1所示
(1) 向a—谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為45X的a —谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至5.0;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至75'C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在100rpm/min攪拌速度的條件下，保溫3小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)，采用3500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與蒸餾水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為65%的谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉，使谷氨酸懸浮液中的鈉離
子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為0.8%，升溫至75。C，轉(zhuǎn)晶1.5小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在55"C，攪拌育晶4小時(shí)，攪拌速度控制在40rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和P—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a一谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到90%，轉(zhuǎn)晶后3 —谷氨酸晶體的透光率達(dá)到了80%，純度達(dá)到99°%。
實(shí)施例4:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖l所示
(1) 向ct —谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為55%的a —谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至5.5;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至80°C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在110rpm/min攪拌速度的條件下，保溫2小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)，采用4000rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為60%的谷氨酸懸浮液；加入味精母液(味精母液中谷氨酸鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為30%)，使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為1.8%，升溫至95'C，轉(zhuǎn)晶2小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在58'C，攪拌育晶3小時(shí)，攪拌速度控制在50rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和e—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a一谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到92%,轉(zhuǎn)晶后P —谷氨酸晶體的透光率達(dá)到了75%，純度達(dá)到99.2%。
實(shí)施例5:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖1所示
(1) 向a—谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為65%的a —谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至4.0;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至82°C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在80rpm/min攪拌速度的條件下，
7保溫4小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)，采用3000rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為60%的谷氨酸懸浮液；加入味精母液(味精母液中谷氨酸鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為35%)，使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為1.2%,升溫至85"C，轉(zhuǎn)晶0.5小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在6(TC，攪拌育晶3小時(shí)，攪拌速度控制在55rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和e—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a一谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到92%,轉(zhuǎn)晶后P —谷氨酸晶體的透光率達(dá)到了 78 % ，純度達(dá)到99.2 % 。
實(shí)施例6:轉(zhuǎn)晶工藝流程如圖l所示
(1) 向a—谷氨酸晶體中添加水，在攪拌的條件下制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為65%的a —谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至5.5;
(2) 將步驟(1)所得懸浮液用泵連續(xù)泵入噴射加熱器中加熱升溫至85°C，然后進(jìn)入到保溫罐中進(jìn)行保溫和洗滌，在90rpm/min攪拌速度的條件下，保溫3.5小時(shí)；
(3) 保溫結(jié)束后泵入臥螺式離心機(jī)采用3500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離得到谷氨酸；
(4) 將步驟(3)所得谷氨酸與蒸餾水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為49%的谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉，使谷氨酸懸浮液中的鈉離
子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度(w/v)為0.6%，升溫至88'C，轉(zhuǎn)晶1.5小時(shí)；
(5) 用10X40倍顯微鏡對(duì)懸浮液進(jìn)行鏡撿，確認(rèn)a —谷氨酸完全轉(zhuǎn)晶后用泵泵入拉冷罐進(jìn)行降溫，溫度控制在45"C，攪拌育晶2.5小時(shí)，攪拌速度控制在60rpm/min，育晶結(jié)束后轉(zhuǎn)入帶式過濾機(jī)進(jìn)行抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和P—谷氨酸晶體；所得轉(zhuǎn)型母液代替下一循環(huán)步驟(1)中的水，對(duì)a —谷氨酸晶體進(jìn)行溶解。
本實(shí)施例轉(zhuǎn)晶谷氨酸固體收率達(dá)到94%，轉(zhuǎn)晶后P —谷氨酸晶體的透光率達(dá)到了76%，純度達(dá)到97%。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將α-谷氨酸晶體溶于水，制成質(zhì)量體積百分比濃度為40～65％的α-谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至4.0～5.5；(2)將步驟(1)所得懸浮液加熱升溫至55～85℃，在60～120rpm/min攪拌速度的條件下，保溫1～4小時(shí)，洗滌；(3)離心分離得到谷氨酸；(4)將步驟(3)所得谷氨酸與水混合，制成質(zhì)量體積百分比濃度為40～65％的谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉或者味精母液，使谷氨酸懸浮液中的鈉離子濃度控制在質(zhì)量體積百分比濃度為0.2～2.0％，升溫至70～95℃，轉(zhuǎn)晶0.5～3小時(shí)；(5)降低溫度至45～60℃，攪拌育晶1～4小時(shí)，攪拌速度控制在25～60rpm/min，抽濾分離，得到轉(zhuǎn)型母液和β-谷氨酸晶體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步驟(1) 所述水為蒸餾水。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步驟(2) 所述加熱升溫是采用噴射器連續(xù)加熱升溫。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步驟(3) 所述離心分離是采用2500 4500rpm/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步驟(4) 所述水為蒸餾水；所述味精母液中谷氨酸鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為30 ~ 40 %。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步驟(5) 所述轉(zhuǎn)型母液中谷氨酸的質(zhì)量體積百分比濃度為8 ~ 12%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法，其特征在于步 驟(5)所述轉(zhuǎn)型母液將a—谷氨酸晶體溶解，制成質(zhì)量體積百分比濃度為 40 65X的a—谷氨酸晶體懸浮液，調(diào)節(jié)pH至4.0 5.5，重復(fù)步驟(2) (5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種谷氨酸轉(zhuǎn)晶方法。該方法包括以下步驟向α-谷氨酸晶體中添加轉(zhuǎn)型母液制成晶體懸浮液；加熱升溫至55～85℃，洗水、攪拌、保溫；離心分離得到谷氨酸；谷氨酸與水混合，制成谷氨酸懸浮液；加入氫氧化鈉或者味精母液，控制鈉離子濃度在體積百分比濃度為0.2～2.0％，升溫至70～95℃，轉(zhuǎn)晶0.5～3小時(shí)；降溫、攪拌育晶、抽濾分離，得β-谷氨酸晶體。本發(fā)明工藝簡單，大大提高轉(zhuǎn)晶速度，谷氨酸純度得到了提高；減少了晶體的流失；減少了鈉離子的用量和轉(zhuǎn)型溫度，降低了谷氨酸的溶解和焦谷氨酸的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和收率；為味精的精制節(jié)約了大量的處理成本，降低了味精生產(chǎn)中電、水、汽的消耗和污水的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)A23L1/228GK101550088SQ20091003946
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者張銀冰, 朱曉立, 李平凡, 聶青玉, 邱玉美 申請(qǐng)人:李平凡