味精自动化生产工艺探析

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　　摘  要：味精是人们日常生活用品，在人们的饮食中起到重要的作用。味精需要进行全面的发酵，才能生产出味精，市场当中味精的质量有好有坏，一般好味精生产工序是相对复杂的，对工艺参数要求也较为严格。随着市场的竞争加剧，国内味精生产规模不断扩容。文章简要阐述了味精自动化生产的工艺流程，以此，全面提高生产能力，保证生产质量。
　　关键词：味精;谷氨酸钠;自动化
　　中图分类号：TS264.23 文献标志码：A         文章编号：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
　　随着人们生活水平的不断提高，人们对饮食的要求也在提高，特别是食物中的味精使用，更加挑剔，只有保证味精的生产工艺技术水平，才能确保整体质量，维护良好的市场占有率，确保味精企业能够获得良好的效益。味精也叫谷氨酸钠， 化学上叫做谷氨酸单钠。味精作为一种人们的生活用品，当前随着一些错误思想的传播，影响了味精的市场发展，为了更加有效的说明味精的现状，我们需要先正确的认识味精，当前，一种错误的思想认为，多吃味精对身体产生影响，对人体的健康不利，那么这种有影响的错误观点一直影响着人们的视听，只有通过科学的分析，才能让人们更加了解味精，熟悉味精。味精是一种有营养的物质，其中的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质最主要的成分，更是人体生长过程中，不能缺少的重要部分。和天然食品相比较，同一种蛋白质中的氨基酸更高，一般会多出20倍。人体的成长离不开营养物质，成年人普通三餐摄入谷氨酸， 才能有效维持人体组织器官一天的能量需要， 可以说，谷氨酸起到了重要作用，在人体组织运行中占有较高的比例。每天适量摄入味精，不会危害人体健康，相反还会对人体有好处。另外，传言的味精致癌、致畸形、致突变更是无从谈起，是人們以讹传讹的一种不科学理念。通过美国实验生物学会10年研究结果看，味精是安全调味品，按量使用对成人有益无害。
　　1 味精的生产工艺流程简介
　　1.1 液化和糖化
　　传统的味精生产主要以大米为原料，但是随着市场的变化，大米原料价格不断提升，那么味精的成本也在涨价，从当前的生产原料看，大多数味精厂均用的是淀粉原料。淀粉的使用较为复杂，需要较高的工艺才能完成，一般先液化，在与β-淀粉酶作用进入糖化，通过两个阶段的发展，保证其制作完整性。利用α-淀粉酶把淀粉浆进行全面的液化处理，使淀粉粘度下降，另外，还需要通过一定的水解程序，使淀粉形成糊精和低聚糖，从理论上看，淀粉蛋白质含量较低，与大米相比，有所减少，这就决定了经过液化的混合液是能够直接加入糖化酶的，能够快速的进入糖化期。液化过程需要保证工艺的完整性，除了加淀粉酶还要加氯化钙，整个液化时间约30min。需要保证良好的温度，这样液化后的糊精及低聚糖就会在糖化罐内水解，形成葡萄糖。需要对液化后物质进行冷却处理，放入冷却器使温度降下来，一般降温至60℃进入糖化罐，再加入少量的糖化酶做好糖化阶段作业。
　　1.2 谷氨酸发酵
　　谷氨酸发酵过程较复杂，要严格按照程序操作，一般情况下，要做好有效的消毒作业，保证谷氨酸培养液得到良好的净化处理，制作过程中，要严密做好流量上的监测，确保谷氨酸顺利流进发酵罐，冷却也是一个主要的过程，可以通过冷却把温度全面的降到标准条件，一般32℃后再放入一定量的菌种、 氯化钾、硫酸锰、消泡剂和维生素等，放入一部分无毒空气，启动发酵。从理论上看，谷氨酸发酵是微生物过程，其原理是谷氨酸菌摄取原料营养， 形成内部的分化化学反应，培养液透过细胞壁和细胞膜进入细胞内，这样，就保证了反应物转化。整体过程是适应期、对数增长期和衰亡期三个时间段，要做好监控，不同时间对培养液浓度、温度、pH值及供风量有差异化标准，需要根据发展变化情况，及时做好调配，确保符合化学反应要求。
　　1.3 谷氨酸提取
　　谷氨酸提取需要在提取罐操作，根据氨基酸特性差异，谷氨酸等电点在为pH3.0处，谷氨酸的酸碱度溶解最低，长期沉淀就能够得到谷氨酸。 　　1.4 谷氨酸钠精制
　　谷氨酸钠溶液一般会在活性碳脱色以及离子交换柱共同的影响下，全面去掉Ca2+、Mg2+、Fe2+等不同的离子成分，确保纯度，这样，通过一系列的流程，全面实现谷氨酸钠溶液更高的纯度。精制过程中，需要按照工艺进行操作，避免杂质的介入。可以把纯净谷氨酸钠溶液通过导管，向结晶罐内全面导出，然后再进行必要的减压和蒸发流程，当波美度呈现295时再放入一定的晶种，进入育晶阶段是非常重要的，此时需要全面做好监测，避免出现不必要的因素影响，导致失败。要及时发现结晶罐溶液饱和度情况，通过一定的参照系，全面把握好结晶过程与成分的变动，有力的做好谷氨酸钠溶液输入量控制，保证流量适中。一般，经过十几小时的蒸发，就能够得到结晶，要根据结晶积累的情况，放入一定的助晶物质，进行有效结晶与分离，这样，就制作完成了味精，呈现使用的味精，最后再通过干燥和筛选，保证整体生产顺利，确保味精的质量。
　　2 工艺比较
　　2.1 液化和糖化
　　工艺是最主要的技术形式，只有全面保证工艺完整先进，才能制作出高品质的味精。和大米材料比较看，淀粉蛋白质含量并不高，液化后的混合液不需要板筐压滤机过程，就能够直接形成糖化，简化了工艺流程。那么，在糖化阶段的过程，需要全面做好过程的监测，查看糖化罐变化的情况，原来分批罐改装后形成了串连，这样，就使混合液在串连罐的时长缩短，48小时左右就完成进入。从整体效果上看，自动化设备是最为有效的设备，温度和pH值能够得到良好的控制，同时，也能够操纵一次喷射温度，使流程更加科学合理。调浆罐定容使用的是流量或液位测量，温度蒸汽量在30℃，pH值用纯碱溶液6.4，整体看，系统采用的是单回路PID进行全面控制，只有全面保证控制器参数，就能够有效的完成生产过程，保证良好的控制标准。要全面保证制糖过程的标准化，只有控制好了糖化罐温度，才能确保液化淀粉快速转换形成葡萄糖。
　　2.2 菌种及无菌空气处理
　　生物化工行业对菌种的要求非常严格，只有优良的品种才能确保最终的质量与稳定，可以说，发酵产物的好坏与菌种质量有最为直接的关系。为了保证整体品质，一般会设置专门菌种培养保藏空间，通过优质的设备，做好菌种的培养，避免出现微生物学菌种退化的现象。进行生产前，相关的技术人员需要严格选择，通过精心挑选，把发酵菌种从保藏菌种中取出来，摇瓶培养后做好扩大生产，保证一定的投入数量，培养好的菌种加入发酵罐做好最终的发酵，保证整体流程完整稳定，是菌种品质的基础。使用空气纯化罐多层填充料对罐内进行全面的填充，进一步消除空气各种微生物，比如细菌和噬菌体等物质，保证洁净。这个过程非常重要，是发酵前必须要做的一个环节，谷氨酸菌生长在有氧环境，可以根据生长的时间不同，合理调整好空气量，保证通风良好。增长期较为关键，发酵罐空气就会存在较多的噬菌体，不利于良好的发酵，那么，发酵过程就会失败。根据工作强度要求，这两个流程不需要自动化处理，只需要做好防控工作，避免出现菌体的污染，保证洁净就可以了。
　　2.3 谷氨酸发酵过程的控制
　　谷氨酸发酵需要严格进行控制，对整个流程进行科学的管理，生化过程较复杂，这个时间段内，菌体生长迅速、代谢正常、多出产物，一定要确保整体空间环境的标准化，为生长提供优质条件。生产过程中，需要全面重视参数、溶解氧、发酵液pH值、发酵、罐压等的参数变化情况，根据过程不同，合理进行调节，保证标准化生产条件。发酵过程菌体生长及次级代谢产物合成是复杂的，灵敏度较强，为了保证生產的连续性、稳定性，则需要引入自动化装置，通过自动化生产，合理控制好各部分参数，避免出现差错，导致失败。通过计算机控制，保证发酵液实际氧含量，实现良好的菌体生长代谢条件，实际操作过程中，需要科学的做好调节与分配，保证通风量得到科学的控制，适度设定好标准值和搅拌电机转速，这样，就能够有效缓解改善溶解氧浓度。pH值控制主要是非线性PID控制法;温度控制是以发酵时间为标准进行的函数设定，以计算机为基础做好科学的计算，合理控制好温度的变化。罐压采用单回路PID控制。消沫采用带缓冲区位式进行有效控制，确保生产品质稳定。
　　2.4 提取过程
　　提取过程要全面把握，这个过程能够最大限度获得发酵液谷氨酸，按等电点分离的方法，设计好温度、pH值等的程序控制。等电点中和控制对pH控制精度要求非常精确，有一定的操作难度，此时的灵敏度非常强，只有全面控制好含量，才能确保初始加酸量更加合理，一般情况下，pH值是最容易呈现超调的，如果出现这种情况，中和初期pH值就会呈现大的波动情况。二次中和需要把pH值从3.2进行有效的调整，通常保持到5.6，中和点越是接近标准化，系统静态放大系数就会越大。
　　2.5 精制过程控制
　　味精结晶需要确保溶液饱和、晶核形成及晶体成长三个阶段稳定性，要想全面达到结晶目标，则需要根据生长情况做好投核，保证晶体生长速度。结晶操作需要保证速度与收率，形成更加稳定的晶型，只有全面实现自动化操作，才能保证质量。
　　3 结束语
　　计算机及自动化技术的快速发展，为现代化工业进步提供了良好保障，味精企业需要全面引进自动化生产设备，通过规模扩容、技术改造，保证生产的自动化，不断推动生产流程的自动化控制，保证产品生产质量。
　　参考文献：
　　[1]邹东恢，郭宏文.味精的特点、设备选型与展望[J].中国调味品.2016，41（07）：150-152+156.
　　[2]陆锋，茅小燕，李峰.浅谈味精自动化生产工艺[J].广西轻工业，2007（03）：24-25.
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