一種大米製備味精工藝的製作方法
2023-09-10 22:03:10 1
一種大米製備味精工藝的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種大米製備味精工藝，以便節約能源和用水，減少汙染和汙水治理費用。本發明通過工藝革新，適當調整發酵液原料配比，並調整提取及製糖工藝，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。
【專利說明】一種大米製備味精工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬於生物【技術領域】，具體是涉及一種以大米製備味精的生產工藝。
【背景技術】
[0002]味精製造過程需要經過還原糖發酵、提取、精製等過程，目前多數企業採用玉米澱粉製備還原糖，而南方地區大米是最主要的澱粉原料，南方企業採用大米製備還原糖可以節約生產成本，雙酶法製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，製糖時間長達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，且製糖廢渣多加工為低附加值的飼料。
[0003]目前發酵配方多採用以硫酸鎂0.7g/L，磷酸:2ml/L、糖蜜:8g/L，維生素H:14ug/L,維生素BI:9ug/L,酶解糖:50g/L,泡敵:0.5 g/L,大豆油:I g/L,玉米眾:10ml/L,pH: 7.2，配製培養基，發酵產酸在10-12g/dL，產酸率不高。
[0004]提取工藝多採用連續等電提取轉晶，提取收率能達到88-90% [周秀琴.我國穀氨酸提取工藝技術進展[J].杭州食品科技，1991，21(2):28-31] 0相對於原有的等電離交工藝雖有所降低，但是穀氨酸純度高、質量好，味精精製收率較等電離交法的123%提高至125%，且節約酸鹼，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】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種大米製備味精工藝，以便節約成本、實現資源的綜合利用。
[0006]本發明的技術方案如下:一種大米製備味精工藝，將大豆油、大米酶解糖、磷酸、無機鹽、大米蛋白水解液及水製備發酵培養基，經過發酵，提取後製備為半成品麩酸，麩酸再經過精製，除去雜質，然後濃縮、乾燥製成味精，其創新性在於:以大米為原料，用大米製備大米酶解糖，以製糖廢渣製備大米蛋白水解液，酶解液用於味精生產中的穀氨酸發酵，後進行提取、精製處理製備得味精。
[0007]一種大米製備味精工藝具體步驟如下:
(I)大米酶解為還原糖:將大米清洗I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，細度大於60目，並調整米漿濃度為16-20波美，以氯化鈣調節pH5.8-6.0,並按Ig大米加入5-9 μ g高溫α澱粉酶比例增加高溫α澱粉酶；將加入高溫α澱粉酶後的米漿用連續噴射器進行加熱，加熱溫度控制在105-110°C，加熱後的米漿在維持罐中以85-88 °C放置40-60分鐘；將米漿以板框過濾，過濾溫度65-75 °C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入130-140 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度63-65°C，維持15-20小時，再加熱到80-84°C維持15分鐘，製備為大米酶解糖，並測定糖含量； (2)米渣用於穀氨酸發酵的前處理:將步驟(I)中的米渣與硫酸混合，比例為I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°C，水解18-20小時，以板框進行過濾得到大米蛋白水解液，並檢定氨基肽氮含量；
(3)培養基配製:發酵培養基其比例為大米蛋白水解液150-200ml/L、大豆油:0.8-1.2g/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，滅菌後冷卻至33度接入菌種發酵；
(4)連續等電結晶提取穀氨酸: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，然後以一定的流速流加至等電罐中，並同時流加硫酸，使得等電罐物料pH值始終保持在3.0-3.2，溫度43-45°C，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°C，拉冷結束後，採用臥螺離心機將固液分離開，得到穀氨酸α型晶體，分離後的母液備用；
(5)穀氨酸α型晶體轉變為穀氨酸β型晶體:以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解，並加入β -晶型晶種，保持2-3小時，溫度85_92°C，並加氫氧化鈉調pH4.4-4.8，並採用臥螺離心機將固液分離開得到穀氨酸β型晶體；
(6)谷氣酸β型晶體經連續中和，濃縮，結晶製備為味精，該步聚中所廣生的精製母液經硫酸水解後加入步聚(4)與發酵液混合進行處理；
(7)提取母液穀氨酸回收:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑介於50-100nm之間的微孔性超濾膜進行超濾，濾渣收集烘乾為菌體蛋白飼料，濾液採用離交系統回收穀氨酸，回收的穀氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理，產生的廢液濃縮後噴漿造粒製備為復
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[0008]步驟(I)最佳條件為:浸泡過程水位要高出米層25 cm，米漿細度大於60目，18波美，以氯化I丐調節pH5.8,並按Ig大米加入7 μ g高溫α澱粉酶比例增加高溫α澱粉酶，加入高溫α澱粉酶後加熱溫度控制在107°C，加熱後的米漿在維持罐中以97°C放置45分鐘；過濾溫度68°C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入90 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度60°C，維持17小時，再加熱到82°C維持15分鐘。
[0009]步驟(I)所述大米酶解為還原糖的過程，泡米水作為製糖用水用於後續發酵，不產生高濃度泡米水汙染且節約工藝用水。
[0010]步驟(2)最佳條件為:反應溫度控制為116°C，水解19小時。
[0011]工藝將大米蛋白水解液用於味精發酵，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 BI:13.0ug/L, pH: 7.3。
[0012]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°C，拉冷罐最終溫度降到9°C。
[0013]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，用於濃縮發酵液。
[0014]步驟(5)最佳條件為:以固液比89%在變晶罐中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解，並加入β -晶型晶種，保持3小時，溫度87°C，並加氫氧化鈉調pH4.7。
[0015]步驟(7)最佳條件為:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑SOnm之間的微孔性超濾膜進行超濾。
[0016]按該工藝生產味精，發酵產酸，提取收率都有所提高，所製備的味精完全符合中華人民共和國國家標準GB/T8967— 2007。
[0017]本發明提供一種大米製備味精工藝，該工藝與現行工藝對比大米製糖工藝中大米糖化收率達99%以上，製糖時間減少到20小時，泡米水作為製糖用水，用於後續發酵，不產生高濃度泡米水汙染且節約工藝用水；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；採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】
[0018]本發明提供一種大米製備味精工藝，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。
[0019]實施例1
一種大米製備味精工藝步驟如下:
(1)將大米清洗I遍，米水排盡，加水浸泡，在浸泡過程水位要高出米層25Cm，浸泡2小時；將浸泡好的大米及泡米水加入磨機磨漿，細度大於60目，並調整米漿濃度為18波美，以氯化I丐調節pH5.8,並按Ig大米加入7 μ g高溫α澱粉酶比例增加高溫α澱粉酶；將加入高溫α澱粉酶後的米漿用連續噴射器進行加熱，加熱溫度控制在107°C，加熱後的米漿在維持罐中以97°C放置45分鐘；將米漿以板框過濾，過濾溫度68°C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入90 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度60°C，維持17小時，再加熱到82°C維持15分鐘，製備為大米酶解糖，並測定糖含量；
(2)將步驟(I)中的米渣與硫酸混合，比例為I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°C，水解19小時，以板框進行過濾得到大米蛋白水解液，並檢定氨基肽氮含量；
(3)發酵培養基其比例為大米蛋白水解液170ml/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，滅菌後冷卻至33度接入菌種發酵，發酵後進行提取、精製處理製備得味精；
(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，然後以一定的流速流加至等電罐中，並同時流加硫酸，使得等電罐物料pH值始終保持在3.1,溫度44°C，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°C，拉冷結束後，採用臥螺離心機將固液分離開，得到穀氨酸α型晶體，分離後的母液備用；
(5)以固液比89%在變晶罐中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解，並加入β-晶型晶種，保持3小時，溫度87 V，並加氫氧化鈉調ρΗ4.7，並採用臥螺離心機將固液分離開得到穀氨酸β型晶體；
(6)谷氣酸β型晶體經連續中和，濃縮，結晶製備為味精。該步聚中所廣生的精製母液經水解後加入步聚(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SOnm之間的微孔性超濾膜進行超濾，濾渣收集烘乾為菌體蛋白飼料，濾液採用離交系統回收穀氨酸，回收的穀氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理，產生的廢液濃縮後噴漿造粒製備為複合肥。
[0020]實施例2
採用與實施例1相同工藝參數進行實驗，不同之處在於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 BI:13.0ug/L, pH: 7.3。
[0021]實施例3
採用與實施例1相同工藝參數進行實驗，不同之處在於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-J.0g/L，維生素 H:18.0ug/L，維生素 BI:13.0ug/L, pH: 7.3。
[0022]實施例4
採用與實施例1相同工藝參數進行實驗，不同之處在於步驟(1)中將大米清洗I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，細度大於60目，並調整米漿濃度為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°C，加熱後的米漿在維持罐中以85°C放置40-60分鐘；將米漿以板框過濾，過濾溫度65°C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入130-140 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度63°C，維持15小時，再加熱到85°C維持15分鐘，製備為大米酶解糖，並測定糖含量。
[0023]實施例5
採用與實施例1相同工藝參數進行實驗，不同之處在於:
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，然後以一定的流速流加至等電罐中，並同時流加硫酸，使得等電罐物料pH值始終保持在3.0,溫度43°C，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°C，拉冷結束後，採用臥螺離心機將固液分離開，得到穀氨酸α型晶體，分離後的母液備用；
步驟(5):以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解，並加入β -晶型晶種，保持2小時，溫度85°C，並加氫氧化鈉調pH4.4，並採用臥螺離心機將固液分離開得到穀氨酸β型晶體。
[0024]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，並以公知技術(原工藝)做為對照組，發酵結束後對發酵液進行檢測。
【權利要求】
1.一種大米製備味精工藝，將大豆油、大米酶解糖、磷酸、無機鹽、大米蛋白水解液及水製備發酵培養基，經過發酵，提取後製備為半成品麩酸，麩酸再經過精製，除去雜質，然後濃縮、乾燥製成味精，其其特徵在於:以大米為原料，用大米製備大米酶解糖，以製糖廢渣製備大米蛋白水解液，酶解液用於味精生產中的穀氨酸發酵，後進行提取、精製處理製備得味精。
2.根據權利要求書I所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於，工藝具體步驟如下: (1)大米酶解為還原糖:將大米清洗I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，細度大於60目，並調整米漿濃度為16-20波美，以氯化鈣調節pH5.8-6.0,並按Ig大米加入5-9 μ g高溫α澱粉酶比例增加高溫α澱粉酶；將加入高溫α澱粉酶後的米漿用連續噴射器進行加熱，加熱溫度控制在105-110°C，加熱後的米漿在維持罐中以85-88°C放置40-60分鐘；將米漿以板框過濾，過濾溫度65-75°C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入130-140 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度63-65°C，維持15-20小時，再加熱到80-84°C維持15分鐘，製備為大米酶解糖，並測定糖含量； (2)米渣用於穀氨酸發酵的前處理:將步驟(1)中的米渣與硫酸混合，比例為I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°C，水解18-20小時，以板框進行過濾得到大米蛋白水解液，並檢定氨基肽氮含量； (3)培養基配製:發酵培養基其比例為大米蛋白水解液150-200ml/L、大豆油:0.8-1.2g/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，滅菌後冷卻至33度接入菌種發酵； (4)連續等電結晶提取穀氨酸: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，然後以一定的流速流加至等電罐中，並同時流加硫酸，使得等電罐物料pH值始終保持在3.0-3.2，溫度43-45°C，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°C，拉冷結束後，採用臥螺離心機將固液分離開，得到穀氨酸α型晶體，分離後的母液備用； (5)穀氨酸α型晶體轉變為穀氨酸β型晶體:以固液比88-90%在變晶罐中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解，並加入β -晶型晶種，保持2-3小時，溫度85_92°C，並加氫氧化鈉調pH4.4-4.8，並採用臥螺離心機將固液分離開得到穀氨酸β型晶體； (6)谷氣酸β型晶體經連續中和，濃縮，結晶製備為味精，該步聚中所廣生的精製母液經硫酸水解後加入步聚(4)與發酵液混合進行處理； (7)提取母液穀氨酸回收:步聚(4)所產生的母液使用孔直徑介於50-100nm之間的微孔性超濾膜進行超濾，濾渣收集烘乾為菌體蛋白飼料，濾液採用離交系統回收穀氨酸，回收的穀氨酸溶液加入步聚(4)與發酵液混合進行處理，產生的廢液濃縮後噴漿造粒製備為復人日Fa口 ο
3.根據權利要求書2所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於:步驟(1)最佳條件為:浸泡過程水位要高出米層25 cm，米漿細度大於60目，18波美，以氯化鈣調節pH5.8，並按Ig大米加入高溫α澱粉酶比例增加高溫α澱粉酶，加入高溫α澱粉酶後加熱溫度控制在107°C，加熱後的米漿在維持罐中以97°C放置45分鐘；過濾溫度68°C，過濾米渣備用，濾液以Ig大米加入90 μ g糖化酶比例增加糖化酶，控制溫度60°C，維持17小時，再加熱到82°C維持15分鐘。
4.根據權利要求書2所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於:步驟(2)最佳條件為:反應溫度控制為116°C,水解19小時。
5.根據權利要求書2所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於:工藝將大米蛋白水解液用於味精發酵，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:l.0g/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所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於: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°C，拉冷罐最終溫度降到9°C。
7.根據權利要求書2所述的一種大米製備味精工藝，其特徵在於:步驟(5)最佳條件為:以固液比89%在變晶iil中混合α型晶體與純淨水加熱到溶解,並加入晶型晶種，保持3小時，溫度87 ° C，並加氫氧化鈉調pH4.7。
【文檔編號】A23L1/228GK104000162SQ201410260386
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】李友明, 葉明 , 郭繼龍 申請人:福建省建陽武夷味精有限公司