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一種大米制備味精工藝.pdf

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一種 大米 制備 味精 工藝
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摘要
申請專利號:

CN201410260386.X

申請日:

20140613

公開號:

CN104000162A

公開日:

20140827

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A23L1/23,A23L1/228 主分類號: A23L1/23,A23L1/228
申請人: 福建省建陽武夷味精有限公司
發明人: 李友明,葉明,郭繼龍
地址: 354200 福建省南平市建陽水東工業路201號
優先權: CN201410260386A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410260386.X

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供一種大米制備味精工藝,以便節約能源和用水,減少污染和污水治理費用。本發明通過工藝革新,適當調整發酵液原料配比,并調整提取及制糖工藝,與原工藝相比減小了環保壓力,合理的利用資源,提高了工藝技術指標,節約了原料費用。

權利要求書

1.一種大米制備味精工藝,將大豆油、大米酶解糖、磷酸、無機鹽、大米蛋白水解液及水制備發酵培養基,經過發酵,提取后制備為半成品麩酸,麩酸再經過精制,除去雜質,然后濃縮、干燥制成味精,其其特征在于:以大米為原料,用大米制備大米酶解糖,以制糖廢渣制備大米蛋白水解液,酶解液用于味精生產中的谷氨酸發酵,后進行提取、精制處理制備得味精。2.根據權利要求書1所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于,工藝具體步驟如下:??(1)?大米酶解為還原糖:將大米清洗1遍,米水排盡,加水浸泡,在浸泡過程水位要高出米層20cm-30?cm,夏天浸泡0.5-2小時,冬天浸泡3-4小時;將浸泡好的大米及泡米水加入磨機磨漿,細度大于60目,并調整米漿濃度為16-20波美,以氯化鈣調節pH5.8-6.0,并按1g大米加入5-9μg高溫α淀粉酶比例增加高溫α淀粉酶;將加入高溫α淀粉酶后的米漿用連續噴射器進行加熱,加熱溫度控制在105-110℃,加熱后的米漿在維持罐中以85-88℃放置40-60分鐘;將米漿以板框過濾,過濾溫度65-75℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度63-65℃,維持15-20小時,再加熱到80-84℃維持15分鐘,制備為大米酶解糖,并測定糖含量;(2)米渣用于谷氨酸發酵的前處理:將步驟(1)中的米渣與硫酸混合,比例為1米渣中加入0.2立方純硫酸,將混合物泵入反應釜,反應溫度控制為115-118℃,水解18-20小時,以板框進行過濾得到大米蛋白水解液,并檢定氨基肽氮含量;(3)培養基配制:發酵培養基其比例為大米蛋白水解液150-200?ml/L、大豆油:0.8-1.2?g/L、大米酶解糖:60-70g/L、硫酸鎂0.4-0.6g/L,磷酸:1.5-2.0ml/L、糖蜜:5-8g/L,維生素H:16-20ug/L,維生素B1:12-15ug/L,?pH:7.2-7.4,將該培養基以連消方式進行滅菌,溫度125-130度,時間7-10分鐘,滅菌后冷卻至33度接入菌種發酵;(4)連續等電結晶提取谷氨酸:將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到15-20波美,然后以一定的流速流加至等電罐中,并同時流加硫酸,使得等電罐物料pH值始終保持在3.0-3.2,溫度43-45℃,待流加至等電罐80%體積時開始溢流,溢流液進入拉冷罐降溫,使最終溫度降到8-10℃,拉冷結束后,采用臥螺離心機將固液分離開,得到谷氨酸α型晶體,分離后的母液備用;(5)谷氨酸α型晶體轉變為谷氨酸β型晶體:以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持2-3小時,溫度85-92℃,并加氫氧化鈉調pH4.4-4.8,并采用臥螺離心機將固液分離開得到谷氨酸β型晶體;(6)谷氨酸β型晶體經連續中和,濃縮,結晶制備為味精,該步聚中所產生的精制母液經硫酸水解后加入步聚(4)與發酵液混合進行處理;(7)提取母液谷氨酸回收:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑介于50-100nm之間的微孔性超濾膜進行超濾,濾渣收集烘干為菌體蛋白飼料,濾液采用離交系統回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理,產生的廢液濃縮后噴漿造粒制備為復合肥。3.根據權利要求書2所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于:步驟(1)最佳條件為:浸泡過程水位要高出米層25?cm,米漿細度大于60目,?18波美,以氯化鈣調節pH5.8,并按1g大米加入7μg高溫α淀粉酶比例增加高溫α淀粉酶,加入高溫α淀粉酶后加熱溫度控制在107℃,加熱后的米漿在維持罐中以97℃放置45分鐘;過濾溫度68℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度60℃,維持17小時,再加熱到82℃維持15分鐘。4.根據權利要求書2所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于:步驟(2)最佳條件為:反應溫度控制為116℃,水解19小時。5.根據權利要求書2所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于:工藝將大米蛋白水解液用于味精發酵,且發酵培養基其最佳比例為大米蛋白水解液170?ml/L、大豆油:?1.0?g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸鎂0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,維生素H:18.0ug/L,維生素B1:13.0ug/L,?pH:7.3。6.根據權利要求書2所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于:步驟(4)最佳條件為:將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到17波美,等電罐物料pH值始終保持在3.1,溫度44℃,拉冷罐最終溫度降到9℃。7.根據權利要求書2所述的一種大米制備味精工藝,其特征在于:步驟(5)最佳條件為:以固液比89%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持3小時,溫度87℃,并加氫氧化鈉調pH4.7。?

說明書

技術領域

本發明屬于生物技術領域,具體是涉及一種以大米制備味精的生產工藝。

背景技術

味精制造過程需要經過還原糖發酵、提取、精制等過程,目前多數企業采用玉米淀粉制備還原糖,而南方地區大米是最主要的淀粉原料,南方企業采用大米制備還原糖可以節約生產成本,雙酶法制備還原糖工藝的發展已經經歷了數十年之久,但目前在工業生產中還原糖轉化率不夠高。一般的雙酶法轉化生產還原糖轉化率在95%左右,制糖時間長達40小時,研究性報告中能達到98.8%,但這一數據在生產中還未能達到,且制糖廢渣多加工為低附加值的飼料。

目前發酵配方多采用以硫酸鎂0.7g/L,磷酸:2ml/L、糖蜜:8g/L,維生素H:14ug/L,維生素B1:9ug/L,?酶解糖:50g/L,泡敵:0.5?g/L,大豆油:1?g/L,玉米漿:10ml/L,?pH:7.2,配制培養基,發酵產酸在10-12g/dL,產酸率不高。

提取工藝多采用連續等電提取轉晶,提取收率能達到88-90%[周秀琴.我國谷氨酸提取工藝技術進展[J].杭州食品科技,1991,21(2):28—31]。相對于原有的等電離交工藝雖有所降低,但是谷氨酸純度高、質量好,味精精制收率較等電離交法的123%提高至125%,且節約酸堿,從一定程度上節約了部分成本,但是仍存在很大的提高空間,且該工藝濃縮發酵液的過程中蒸汽消耗大,浪費嚴重。

發明內容

針對現有技術的不足,本發明的目的是提供一種大米制備味精工藝,以便節約成本、實現資源的綜合利用。

本發明的技術方案如下:一種大米制備味精工藝,將大豆油、大米酶解糖、磷酸、無機鹽、大米蛋白水解液及水制備發酵培養基,經過發酵,提取后制備為半成品麩酸,麩酸再經過精制,除去雜質,然后濃縮、干燥制成味精,其創新性在于:以大米為原料,用大米制備大米酶解糖,以制糖廢渣制備大米蛋白水解液,酶解液用于味精生產中的谷氨酸發酵,后進行提取、精制處理制備得味精。

一種大米制備味精工藝具體步驟如下:?

?(1)?大米酶解為還原糖:將大米清洗1遍,米水排盡,加水浸泡,在浸泡過程水位要高出米層20cm-30?cm,夏天浸泡0.5-2小時,冬天浸泡3-4小時;將浸泡好的大米及泡米水加入磨機磨漿,細度大于60目,并調整米漿濃度為16-20波美,以氯化鈣調節pH5.8-6.0,并按1g大米加入5-9μg高溫α淀粉酶比例增加高溫α淀粉酶;將加入高溫α淀粉酶后的米漿用連續噴射器進行加熱,加熱溫度控制在105-110℃,加熱后的米漿在維持罐中以85-88℃放置40-60分鐘;將米漿以板框過濾,過濾溫度65-75℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度63-65℃,維持15-20小時,再加熱到80-84℃維持15分鐘,制備為大米酶解糖,并測定糖含量;

(2)米渣用于谷氨酸發酵的前處理:將步驟(1)中的米渣與硫酸混合,比例為1米渣中加入0.2立方純硫酸,將混合物泵入反應釜,反應溫度控制為115-118℃,水解18-20小時,以板框進行過濾得到大米蛋白水解液,并檢定氨基肽氮含量;

(3)培養基配制:發酵培養基其比例為大米蛋白水解液150-200?ml/L、大豆油:0.8-1.2?g/L、大米酶解糖:60-70g/L、硫酸鎂0.4-0.6g/L,磷酸:1.5-2.0ml/L、糖蜜:5-8g/L,維生素H:16-20ug/L,維生素B1:12-15ug/L,?pH:7.2-7.4,將該培養基以連消方式進行滅菌,溫度125-130度,時間7-10分鐘,滅菌后冷卻至33度接入菌種發酵;

(4)連續等電結晶提取谷氨酸:將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到15-20波美,然后以一定的流速流加至等電罐中,并同時流加硫酸,使得等電罐物料pH值始終保持在3.0-3.2,溫度43-45℃,待流加至等電罐80%體積時開始溢流,溢流液進入拉冷罐降溫,使最終溫度降到8-10℃,拉冷結束后,采用臥螺離心機將固液分離開,得到谷氨酸α型晶體,分離后的母液備用;

(5)谷氨酸α型晶體轉變為谷氨酸β型晶體:以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持2-3小時,溫度85-92℃,并加氫氧化鈉調pH4.4-4.8,并采用臥螺離心機將固液分離開得到谷氨酸β型晶體;

(6)谷氨酸β型晶體經連續中和,濃縮,結晶制備為味精,該步聚中所產生的精制母液經硫酸水解后加入步聚(4)與發酵液混合進行處理;

(7)提取母液谷氨酸回收:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑介于50-100nm之間的微孔性超濾膜進行超濾,濾渣收集烘干為菌體蛋白飼料,濾液采用離交系統回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理,產生的廢液濃縮后噴漿造粒制備為復合肥。

步驟(1)最佳條件為:浸泡過程水位要高出米層25?cm,米漿細度大于60目,?18波美,以氯化鈣調節pH5.8,并按1g大米加入7μg高溫α淀粉酶比例增加高溫α淀粉酶,加入高溫α淀粉酶后加熱溫度控制在107℃,加熱后的米漿在維持罐中以97℃放置45分鐘;過濾溫度68℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度60℃,維持17小時,再加熱到82℃維持15分鐘。

步驟(1)?所述大米酶解為還原糖的過程,泡米水作為制糖用水用于后續發酵,不產生高濃度泡米水污染且節約工藝用水。

步驟(2)最佳條件為:反應溫度控制為116℃,水解19小時。

工藝將大米蛋白水解液用于味精發酵,且發酵培養基其最佳比例為大米蛋白水解液170?ml/L、大豆油:?1.0?g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸鎂0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,維生素H:18.0ug/L,維生素B1:13.0ug/L,?pH:7.3。

步驟(4)最佳條件為:將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到17波美,等電罐物料pH值始終保持在3.1,溫度44℃,拉冷罐最終溫度降到9℃。

步驟(4)中發酵液濃縮蒸發的二次蒸汽經機械式再壓縮四效蒸發器作為熱源使用,用于濃縮發酵液。

步驟(5)最佳條件為:以固液比89%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持3小時,溫度87℃,并加氫氧化鈉調pH4.7。

步驟(7)最佳條件為:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑80nm之間的微孔性超濾膜進行超濾。

按該工藝生產味精,發酵產酸,提取收率都有所提高,所制備的味精完全符合中華人民共和國國家標準GB/T8967—2007。

本發明提供一種大米制備味精工藝,該工藝與現行工藝對比大米制糖工藝中大米糖化收率達99%以上,制糖時間減少到20小時,泡米水作為制糖用水,用于后續發酵,不產生高濃度泡米水污染且節約工藝用水;發酵產酸提高4%以上,達到17g/dL;提取收率提高4%以上,達到95%以上;采用機械式在壓縮蒸發器進行發酵液濃縮,每噸味精節約蒸汽3噸以上;工藝中不產生何任高濃度廢水,所有高濃度母液、菌體都合理利用,與現行工藝相比減小了環保壓力,合理的利用資源,節約了原料費用。

具體實施方式

?本發明提供一種大米制備味精工藝,下面結全實施例對本發明做進一步說明,但不以任何方式限制本發明。

實施例1

一種大米制備味精工藝步驟如下:

?(1)?將大米清洗1遍,米水排盡,加水浸泡,在浸泡過程水位要高出米層25?cm,浸泡2小時;將浸泡好的大米及泡米水加入磨機磨漿,細度大于60目,并調整米漿濃度為18波美,以氯化鈣調節pH5.8,并按1g大米加入7μg高溫α淀粉酶比例增加高溫α淀粉酶;將加入高溫α淀粉酶后的米漿用連續噴射器進行加熱,加熱溫度控制在107℃,加熱后的米漿在維持罐中以97℃放置45分鐘;將米漿以板框過濾,過濾溫度68℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入90μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度60℃,維持17小時,再加熱到82℃維持15分鐘,制備為大米酶解糖,并測定糖含量;

(2)將步驟(1)中的米渣與硫酸混合,比例為1米渣中加入0.2立方純硫酸,將混合物泵入反應釜,反應溫度控制為116℃,水解19小時,以板框進行過濾得到大米蛋白水解液,并檢定氨基肽氮含量;

(3)發酵培養基其比例為大米蛋白水解液170?ml/L、大豆油:?1.0?g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸鎂0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,維生素H:18.0ug/L,維生素B1:13.0ug/L,?pH:7.3,將該培養基以連消方式進行滅菌,溫度127度,時間8分鐘,滅菌后冷卻至33度接入菌種發酵,發酵后進行提取、精制處理制備得味精;

(4)將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到17波美,然后以一定的流速流加至等電罐中,并同時流加硫酸,使得等電罐物料pH值始終保持在3.1,溫度44℃,待流加至等電罐80%體積時開始溢流,溢流液進入拉冷罐降溫,使最終溫度降到9℃,拉冷結束后,采用臥螺離心機將固液分離開,得到谷氨酸α型晶體,分離后的母液備用;

(5)以固液比89%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持3小時,溫度87℃,并加氫氧化鈉調pH4.7,并采用臥螺離心機將固液分離開得到谷氨酸β型晶體;

(6)谷氨酸β型晶體經連續中和,濃縮,結晶制備為味精。該步聚中所產生的精制母液經水解后加入步聚(4)與發酵液混合進行處理;

(7)步聚(4)所產生的母液使用孔直徑80nm之間的微孔性超濾膜進行超濾,濾渣收集烘干為菌體蛋白飼料,濾液采用離交系統回收谷氨酸,回收的谷氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理,產生的廢液濃縮后噴漿造粒制備為復合肥。

實施例2

采用與實施例1相同工藝參數進行實驗,不同之處在于所用發酵培養基其比例為大米蛋白水解液200?ml/L,即氨基肽氮1.8g/L、大豆油:?1.0?g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸鎂0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,維生素H:18.0ug/L,維生素B1:13.0ug/L,?pH:7.3。

實施例3

采用與實施例1相同工藝參數進行實驗,不同之處在于所用發酵培養基其比例為大米蛋白水解液150?ml/L,即氨基肽氮1.8g/L、大豆油:?1.0?g/L、大米酶解糖:65.0g/L、硫酸鎂0.5g/L,磷酸:1.7ml/L、糖蜜:7.0g/L,維生素H:18.0ug/L,維生素B1:13.0ug/L,?pH:7.3。

實施例4

?采用與實施例1相同工藝參數進行實驗,不同之處在于步驟(1)中將大米清洗1遍,米水排盡,加水浸泡,在浸泡過程水位要高出米層-30?cm,夏天浸泡2小時;將浸泡好的大米及泡米水加入磨機磨漿,細度大于60目,并調整米漿濃度為20波美,以氯化鈣調節pH6.0,米漿用連續噴射器加熱溫度控制在105℃,加熱后的米漿在維持罐中以85℃放置40-60分鐘;將米漿以板框過濾,過濾溫度65℃,過濾米渣備用,濾液以1g大米加入130-140μg糖化酶比例增加糖化酶,控制溫度63℃,維持15小時,再加熱到85℃維持15分鐘,制備為大米酶解糖,并測定糖含量。

實施例5

采用與實施例1相同工藝參數進行實驗,不同之處在于:

步驟(4):將步驟(3)發酵液以機械式再壓縮四效蒸發器濃縮至濃度到15波美,然后以一定的流速流加至等電罐中,并同時流加硫酸,使得等電罐物料pH值始終保持在3.0,溫度43℃,待流加至等電罐80%體積時開始溢流,溢流液進入拉冷罐降溫,使最終溫度降到8℃,拉冷結束后,采用臥螺離心機將固液分離開,得到谷氨酸α型晶體,分離后的母液備用;

步驟(5):以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純凈水加熱到溶解,并加入β-晶型晶種,保持2小時,溫度85℃,并加氫氧化鈉調pH4.4,并采用臥螺離心機將固液分離開得到谷氨酸β型晶體。

?????按以上實施例2-5工藝在260立方發酵罐上各進行8批實驗,并以公知技術(原工藝)做為對照組,發酵結束后對發酵液進行檢測。

對實施例1第一批生產的L-谷氨酸進行檢測:

對實施例1第一批生產的味精送第三方檢測機構進行檢測:

?根據以上多組實驗得知一種大米制備味精工藝生產的產品質量遠高于國家標準,并可提高產酸及提取、制糖收率,減小環保壓力,降低生產成本,可使每噸味精節約成本900元。

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