[发明专利]一种预防和控制轻麸酸出现的谷氨酸结晶方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于食品领域，特别涉及一种预防和控制轻麸酸出现的谷氨酸结晶 方法与应用。

背景技术

众所周知，谷氨酸结晶有多种性质，在不同条件下会形成不同晶型的谷氨 酸结晶，分为α-型结晶和β-型结晶。其中，α-型结晶为斜方六面晶体，是等电 点提取的一种理想结晶，这种结晶纯度高，颗粒大，质量重，容易沉淀，与母 液容易分离，提取收率高。而β-型结晶为粉状或针状、鳞片状，晶粒微细，纯 度低，晶体物光泽，质量轻，难沉淀，和母液分离非常困难，提取收率低，该 种结晶也常常被称为“轻麸酸”。因此，在结晶操作中要避免β-型结晶的析出。

传统的谷氨酸提取工艺是采用等电点低温连续提取工艺，该工艺流程如图1 所示：传统的谷氨酸发酵是以淀粉为原料，经过淀粉水解成葡萄糖等可发酵糖 之后，接种谷氨酸杆菌进行谷氨酸发酵，发酵结束谷氨酸浓度一般可以达到 10～13g/L，然后将谷氨酸发酵液进行带菌体减压多效蒸发浓缩，浓缩成浓度为 25～35g/l的谷氨酸浓缩液，再将这部分浓缩液连流加入预先配制好的α-晶型谷 氨酸结晶(α-GA)悬浮液中进行连续等电点提取，流加过程中保持悬浮液温度 20～30℃，pH3.0～3.5，流加过程要注意不能出现β-晶型谷氨酸结晶(β-GA，即 轻麸酸)；同时流加后的料液连续溢流至育晶罐，再进行逐级降温至5～10℃，并 维持15～40小时，达到要求后输送至下工序进行分离提纯。该工艺是目前谷氨 酸发酵工厂普遍采用的工艺，该流程中最重要的是控制谷氨酸流加过程的结晶 状况。但是，目前谷氨酸结晶的控制存在不稳定性，引起轻麸酸的原因有很多， 诸如：操作因素、发酵液质量、糖液质量等的影响。很多企业无法有效的预见β- 型结晶的出现，并不能采取有效的控制方法，更多的是对β-型结晶出现后的再 处理，这样对产品质量，谷氨酸提取收率造成极大的负面影响，甚至很多企业 因为轻麸酸的出现而不得不面临较长时间的减产或停产，损失巨大。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有的谷氨酸结晶工艺易出现轻麸酸的不足之 处，提供一种预防和控制轻麸酸出现的谷氨酸结晶方法。

本发明的另一目的在于提供所述预防和控制轻麸酸出现的谷氨酸结晶方法 的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种预防和控制轻麸酸出现的谷氨 酸结晶方法，具体包含以下步骤：

(1)作为晶种底料的α-型结晶悬浮液的制备

①于20～25℃，用酸调节谷氨酸发酵液的pH值至晶核出现，此时的pH值 一般为4.5～5.3，接着育晶1～3h；

②继续用酸调节谷氨酸发酵液的pH值至3.5～4.0，于15～20℃育晶0.5～ 2h；

③接着继续用酸调节谷氨酸发酵液的pH值至3.0～3.5，于15～20℃育晶搅 拌5～15h；10×40显微镜下镜检，得到晶体只为α-型结晶的α-型结晶悬浮液；

(2)控制和调整谷氨酸结晶的形成

①将谷氨酸浓度为25～35％(w/w)的谷氨酸浓缩液降温至25～30℃，然 后以5～15m³/h流加到步骤(1)制备的α-型结晶悬浮液中，流加过程中保持pH 值为3.0～3.5，温度为25～30℃；在流加过程中每间隔0.5～2h取流加后的混合 溶液进行静止沉淀，沉淀时间20～60min，然后取上清液进行谷氨酸含量的检测；

②根据上清液中谷氨酸含量选择下一步的步骤：

A、上清液谷氨酸含量为5.0％(w/w)以下，则继续按步骤(2)①所述条件 进行流加和检测，维持上清液谷氨酸含量为3.5～5.0％(w/w)；

B、上清液谷氨酸含量大于5.0％(w/w)，则停止流加，保持温度和pH值 不变，育晶，至上清液的谷氨酸含量小于5.0％停止育晶，按步骤(2)①所述条 件进行流加和检测；

(3)将步骤(2)流加后的谷氨酸溶液进行离心，得到谷氨酸晶体。

步骤(2)流加后的溶液离心前在10×40倍显微镜下镜检，没有β-GA；

该制备方法得到谷氨酸晶体的提取收率达到92％。

步骤(1)中所述的酸优选为硫酸；这是基于成本考虑，硫酸浓度高，浓硫 酸的浓度一般为98％，在生产上使用的用量小，盐酸浓度低，浓盐酸的浓度一 般为37％，在生产上使用的用量大，而且也造成了料液的稀释；