味精自動化生產(chǎn)工藝探析

韓雋 張明

摘 ?要：味精是人們?nèi)粘Ｉ钣闷罚谌藗兊娘嬍持衅鸬街匾淖饔谩Ｎ毒枰M行全面的發(fā)酵，才能生產(chǎn)出味精，市場當中味精的質(zhì)量有好有壞，一般好味精生產(chǎn)工序是相對復雜的，對工藝參數(shù)要求也較為嚴格。隨著市場的競爭加劇，國內(nèi)味精生產(chǎn)規(guī)模不斷擴容。文章簡要闡述了味精自動化生產(chǎn)的工藝流程，以此，全面提高生產(chǎn)能力，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：味精;谷氨酸鈉;自動化

中圖分類號：TS264.23 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）02-0101-02

Abstract： Monosodium glutamate （MSG） is an item of daily use and plays an important role in people's diet. Monosodium glutamate needs comprehensive fermentation in order to produce monosodium glutamate， the quality of monosodium glutamate in the market is good and bad， the production process of good monosodium glutamate is relatively complex， and the requirements of process parameters are relatively strict. With the intensification of market competition， the domestic production scale of monosodium glutamate is constantly expanding. This paper briefly describes the technological process of automatic production of monosodium glutamate， so as to comprehensively improve the production capacity and ensure the production quality.

Keywords： monosodium glutamate （MSG）; sodium glutamate; automation

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對飲食的要求也在提高，特別是食物中的味精使用，更加挑剔，只有保證味精的生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，才能確保整體質(zhì)量，維護良好的市場占有率，確保味精企業(yè)能夠獲得良好的效益。味精也叫谷氨酸鈉， 化學上叫做谷氨酸單鈉。味精作為一種人們的生活用品，當前隨著一些錯誤思想的傳播，影響了味精的市場發(fā)展，為了更加有效的說明味精的現(xiàn)狀，我們需要先正確的認識味精，當前，一種錯誤的思想認為，多吃味精對身體產(chǎn)生影響，對人體的健康不利，那么這種有影響的錯誤觀點一直影響著人們的視聽，只有通過科學的分析，才能讓人們更加了解味精，熟悉味精。味精是一種有營養(yǎng)的物質(zhì)，其中的谷氨酸是人類食物和人體蛋白質(zhì)最主要的成分，更是人體生長過程中，不能缺少的重要部分。和天然食品相比較，同一種蛋白質(zhì)中的氨基酸更高，一般會多出20倍。人體的成長離不開營養(yǎng)物質(zhì)，成年人普通三餐攝入谷氨酸， 才能有效維持人體組織器官一天的能量需要， 可以說，谷氨酸起到了重要作用，在人體組織運行中占有較高的比例。每天適量攝入味精，不會危害人體健康，相反還會對人體有好處。另外，傳言的味精致癌、致畸形、致突變更是無從談起，是人們以訛傳訛的一種不科學理念。通過美國實驗生物學會10年研究結(jié)果看，味精是安全調(diào)味品，按量使用對成人有益無害。

1 味精的生產(chǎn)工藝流程簡介

1.1 液化和糖化

傳統(tǒng)的味精生產(chǎn)主要以大米為原料，但是隨著市場的變化，大米原料價格不斷提升，那么味精的成本也在漲價，從當前的生產(chǎn)原料看，大多數(shù)味精廠均用的是淀粉原料。淀粉的使用較為復雜，需要較高的工藝才能完成，一般先液化，在與β-淀粉酶作用進入糖化，通過兩個階段的發(fā)展，保證其制作完整性。利用α-淀粉酶把淀粉漿進行全面的液化處理，使淀粉粘度下降，另外，還需要通過一定的水解程序，使淀粉形成糊精和低聚糖，從理論上看，淀粉蛋白質(zhì)含量較低，與大米相比，有所減少，這就決定了經(jīng)過液化的混合液是能夠直接加入糖化酶的，能夠快速的進入糖化期。液化過程需要保證工藝的完整性，除了加淀粉酶還要加氯化鈣，整個液化時間約30min。需要保證良好的溫度，這樣液化后的糊精及低聚糖就會在糖化罐內(nèi)水解，形成葡萄糖。需要對液化后物質(zhì)進行冷卻處理，放入冷卻器使溫度降下來，一般降溫至60℃進入糖化罐，再加入少量的糖化酶做好糖化階段作業(yè)。

1.2 谷氨酸發(fā)酵

谷氨酸發(fā)酵過程較復雜，要嚴格按照程序操作，一般情況下，要做好有效的消毒作業(yè)，保證谷氨酸培養(yǎng)液得到良好的凈化處理，制作過程中，要嚴密做好流量上的監(jiān)測，確保谷氨酸順利流進發(fā)酵罐，冷卻也是一個主要的過程，可以通過冷卻把溫度全面的降到標準條件，一般32℃后再放入一定量的菌種、 氯化鉀、硫酸錳、消泡劑和維生素等，放入一部分無毒空氣，啟動發(fā)酵。從理論上看，谷氨酸發(fā)酵是微生物過程，其原理是谷氨酸菌攝取原料營養(yǎng)， 形成內(nèi)部的分化化學反應，培養(yǎng)液透過細胞壁和細胞膜進入細胞內(nèi)，這樣，就保證了反應物轉(zhuǎn)化。整體過程是適應期、對數(shù)增長期和衰亡期三個時間段，要做好監(jiān)控，不同時間對培養(yǎng)液濃度、溫度、pH值及供風量有差異化標準，需要根據(jù)發(fā)展變化情況，及時做好調(diào)配，確保符合化學反應要求。

1.3 谷氨酸提取

谷氨酸提取需要在提取罐操作，根據(jù)氨基酸特性差異，谷氨酸等電點在為pH3.0處，谷氨酸的酸堿度溶解最低，長期沉淀就能夠得到谷氨酸。

1.4 谷氨酸鈉精制

谷氨酸鈉溶液一般會在活性碳脫色以及離子交換柱共同的影響下，全面去掉Ca2+、Mg2+、Fe2+等不同的離子成分，確保純度，這樣，通過一系列的流程，全面實現(xiàn)谷氨酸鈉溶液更高的純度。精制過程中，需要按照工藝進行操作，避免雜質(zhì)的介入?？梢园鸭儍艄劝彼徕c溶液通過導管，向結(jié)晶罐內(nèi)全面導出，然后再進行必要的減壓和蒸發(fā)流程，當波美度呈現(xiàn)295時再放入一定的晶種，進入育晶階段是非常重要的，此時需要全面做好監(jiān)測，避免出現(xiàn)不必要的因素影響，導致失敗。要及時發(fā)現(xiàn)結(jié)晶罐溶液飽和度情況，通過一定的參照系，全面把握好結(jié)晶過程與成分的變動，有力的做好谷氨酸鈉溶液輸入量控制，保證流量適中。一般，經(jīng)過十幾小時的蒸發(fā)，就能夠得到結(jié)晶，要根據(jù)結(jié)晶積累的情況，放入一定的助晶物質(zhì)，進行有效結(jié)晶與分離，這樣，就制作完成了味精，呈現(xiàn)使用的味精，最后再通過干燥和篩選，保證整體生產(chǎn)順利，確保味精的質(zhì)量。

2 工藝比較

2.1 液化和糖化

工藝是最主要的技術(shù)形式，只有全面保證工藝完整先進，才能制作出高品質(zhì)的味精。和大米材料比較看，淀粉蛋白質(zhì)含量并不高，液化后的混合液不需要板筐壓濾機過程，就能夠直接形成糖化，簡化了工藝流程。那么，在糖化階段的過程，需要全面做好過程的監(jiān)測，查看糖化罐變化的情況，原來分批罐改裝后形成了串連，這樣，就使混合液在串連罐的時長縮短，48小時左右就完成進入。從整體效果上看，自動化設(shè)備是最為有效的設(shè)備，溫度和pH值能夠得到良好的控制，同時，也能夠操縱一次噴射溫度，使流程更加科學合理。調(diào)漿罐定容使用的是流量或液位測量，溫度蒸汽量在30℃，pH值用純堿溶液6.4，整體看，系統(tǒng)采用的是單回路PID進行全面控制，只有全面保證控制器參數(shù)，就能夠有效的完成生產(chǎn)過程，保證良好的控制標準。要全面保證制糖過程的標準化，只有控制好了糖化罐溫度，才能確保液化淀粉快速轉(zhuǎn)換形成葡萄糖。

2.2 菌種及無菌空氣處理

生物化工行業(yè)對菌種的要求非常嚴格，只有優(yōu)良的品種才能確保最終的質(zhì)量與穩(wěn)定，可以說，發(fā)酵產(chǎn)物的好壞與菌種質(zhì)量有最為直接的關(guān)系。為了保證整體品質(zhì)，一般會設(shè)置專門菌種培養(yǎng)保藏空間，通過優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，做好菌種的培養(yǎng)，避免出現(xiàn)微生物學菌種退化的現(xiàn)象。進行生產(chǎn)前，相關(guān)的技術(shù)人員需要嚴格選擇，通過精心挑選，把發(fā)酵菌種從保藏菌種中取出來，搖瓶培養(yǎng)后做好擴大生產(chǎn)，保證一定的投入數(shù)量，培養(yǎng)好的菌種加入發(fā)酵罐做好最終的發(fā)酵，保證整體流程完整穩(wěn)定，是菌種品質(zhì)的基礎(chǔ)。使用空氣純化罐多層填充料對罐內(nèi)進行全面的填充，進一步消除空氣各種微生物，比如細菌和噬菌體等物質(zhì)，保證潔凈。這個過程非常重要，是發(fā)酵前必須要做的一個環(huán)節(jié)，谷氨酸菌生長在有氧環(huán)境，可以根據(jù)生長的時間不同，合理調(diào)整好空氣量，保證通風良好。增長期較為關(guān)鍵，發(fā)酵罐空氣就會存在較多的噬菌體，不利于良好的發(fā)酵，那么，發(fā)酵過程就會失敗。根據(jù)工作強度要求，這兩個流程不需要自動化處理，只需要做好防控工作，避免出現(xiàn)菌體的污染，保證潔凈就可以了。

2.3 谷氨酸發(fā)酵過程的控制

谷氨酸發(fā)酵需要嚴格進行控制，對整個流程進行科學的管理，生化過程較復雜，這個時間段內(nèi)，菌體生長迅速、代謝正常、多出產(chǎn)物，一定要確保整體空間環(huán)境的標準化，為生長提供優(yōu)質(zhì)條件。生產(chǎn)過程中，需要全面重視參數(shù)、溶解氧、發(fā)酵液pH值、發(fā)酵、罐壓等的參數(shù)變化情況，根據(jù)過程不同，合理進行調(diào)節(jié)，保證標準化生產(chǎn)條件。發(fā)酵過程菌體生長及次級代謝產(chǎn)物合成是復雜的，靈敏度較強，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性，則需要引入自動化裝置，通過自動化生產(chǎn)，合理控制好各部分參數(shù)，避免出現(xiàn)差錯，導致失敗。通過計算機控制，保證發(fā)酵液實際氧含量，實現(xiàn)良好的菌體生長代謝條件，實際操作過程中，需要科學的做好調(diào)節(jié)與分配，保證通風量得到科學的控制，適度設(shè)定好標準值和攪拌電機轉(zhuǎn)速，這樣，就能夠有效緩解改善溶解氧濃度。pH值控制主要是非線性PID控制法;溫度控制是以發(fā)酵時間為標準進行的函數(shù)設(shè)定，以計算機為基礎(chǔ)做好科學的計算，合理控制好溫度的變化。罐壓采用單回路PID控制。消沫采用帶緩沖區(qū)位式進行有效控制，確保生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定。

2.4 提取過程

提取過程要全面把握，這個過程能夠最大限度獲得發(fā)酵液谷氨酸，按等電點分離的方法，設(shè)計好溫度、pH值等的程序控制。等電點中和控制對pH控制精度要求非常精確，有一定的操作難度，此時的靈敏度非常強，只有全面控制好含量，才能確保初始加酸量更加合理，一般情況下，pH值是最容易呈現(xiàn)超調(diào)的，如果出現(xiàn)這種情況，中和初期pH值就會呈現(xiàn)大的波動情況。二次中和需要把pH值從3.2進行有效的調(diào)整，通常保持到5.6，中和點越是接近標準化，系統(tǒng)靜態(tài)放大系數(shù)就會越大。

2.5 精制過程控制

味精結(jié)晶需要確保溶液飽和、晶核形成及晶體成長三個階段穩(wěn)定性，要想全面達到結(jié)晶目標，則需要根據(jù)生長情況做好投核，保證晶體生長速度。結(jié)晶操作需要保證速度與收率，形成更加穩(wěn)定的晶型，只有全面實現(xiàn)自動化操作，才能保證質(zhì)量。

3 結(jié)束語

計算機及自動化技術(shù)的快速發(fā)展，為現(xiàn)代化工業(yè)進步提供了良好保障，味精企業(yè)需要全面引進自動化生產(chǎn)設(shè)備，通過規(guī)模擴容、技術(shù)改造，保證生產(chǎn)的自動化，不斷推動生產(chǎn)流程的自動化控制，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻：

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