Применение и производство

3.1 ОпределениеБелое кристаллическое твердое соединение, получаемое из соевого белка. Это натриевая соль глутаминовой кислоты, используемая как усилитель вкуса, особенно в китайской кухне. Глутамат натрия может вызывать аллергическую реакцию у людей с повышенной чувствительностью к нему. Получение глутамата натрия Продукты и сырьевые материалы Сырьевые материалы

3.2 ИсторияИспользование глутамата натрия(MSG) в качестве усилителя вкуса связывают с Кикунаэ Икэдой (1864 1936), профессором химии Токийского императорского университета. Икэда запатентовал глутамат натрия(MSG) как усилитель вкуса, а также процессы, используемые для его производства. Выделенная глутаминовая кислота затем была очищена и превращена в MSG. Использование глутамата натрия(MSG) как усилителя вкуса началось в Японии и Азии, но широкое применение этого соединения в Соединенных Штатах началось только после Второй мировой войны. Ajinomoto начала производить глутамат натрия(MSG) в Соединенных Штатах в 1956 году (Ajinomoto стала аффилирована с Kraft General Foods в 1973 году).

3.3 Методы производстваВ настоящее время как внутри страны, так и за рубежом в качестве сырья используют рис, крахмал или мелассу, а производство осуществляется через процессы осахаривания, ферментации, экстракции и очистки: (1) Осахаривание крахмала. Для осахаривания крахмала в основном применяется метод двойного фермента. Рис замачивают, измельчают на песочной мельнице или крахмал непосредственно смешивают в крахмальную суспензию с относительной плотностью 1.11 (14°Bé), затем добавляют α-амилазу для разжижения в течение 15-20min при условиях pH 4.5 и 90°C, после чего нагревают до 100°C для инактивации фермента в течение 5min; После выгрузки фильтруют на рамном фильтр-прессе, фильтрационный остаток может использоваться как корм, фильтрат доводят до PH5.0, добавляют β-амилазу, проводят осахаривание при 60℃ в течение 12h, затем нагревают до 100℃ для инактивации фермента, охлаждают и осветляют, надосадочную жидкость непосредственно направляют в резервуар для хранения сахара, в осадочную жидкость добавляют фильтровальную добавку кизельгур и фильтруют под давлением, коэффициент превращения крахмала в сахар может достигать 92%. (2) Ферментация глутамата. Используют около 15% глюкозы в качестве источника углерода и добавляют соответствующее количество неорганической соли и биотина для приготовления ферментационной среды. После непрерывной варки и охлаждения до 40℃ ее направляют в стерилизованный пустой ферментационный резервуар, где добавляют жидкий аммиак. В качестве источника азота вносят бактерии-продуценты глутаминовой кислоты, прошедшие вторичное расширенное культивирование. После 30 часов аэрационной ферментации коэффициент превращения сахара в кислоту может достигать 50%, а уровень образования кислоты составляет около 7.0%-7.5%. pH в процессе ферментации контролируется на уровне 7.0-7.2, температура контролируется на уровне 32-34°C на ранней стадии и 34-37°C на поздней стадии. (3) Экстракция глутаминовой кислоты. Для экстракции глутаминовой кислоты обычно используют метод замораживания в сочетании с изоэлектрическим и ионообменным процессом. Ферментационный бульон медленно перемешивали с охлажденным рассолом в изоэлектрическом резервуаре для снижения температуры до 5°C, одновременно регулируя pH до 3.22 (изоэлектрическая точка) с помощью серной кислоты; после 8h осаждения осадок центрифугировали для получения сырой глутаминовой кислоты; маточный раствор и надосадочная жидкость После подготовки жидкости проводят обмен на ионообменной смоле и промывают аммиачной водой; переднюю фракцию объединяют с надосадочной жидкостью и повторно загружают в колонну, последнюю фракцию используют как элюент вместе с аммиачной водой, а высокую фракцию возвращают в изоэлектрический резервуар вместе с ферментационным бульоном для экстракции, коэффициент которой может достигать 88%-90%. (4) Очистка глутаминовой кислоты. Глутаминовую кислоту добавляют в нейтрализационный резервуар с подогретой снизу водой 60-65℃, перемешивают и медленно добавляют раствор кальцинированной соды для нейтрализации до pH 6.2-6.4, контролируя концентрацию нейтрализационного раствора до относительной плотности 1.17-1.18 (21- 22°Bé); После охлаждения нейтрализационного раствора до температуры ниже 50°C добавляют соответствующее количество раствора сульфида натрия для удаления железа, затем используют сырую глутаминовую кислоту для регулирования pH до 6.2-6.4 и нагревают до 60°C, после чего добавляют порошкообразный активированный уголь и перемешивают. После 0.5h смесь направляют в фильтр-пресс и фильтруют, затем фильтрат обесцвечивают в колонне с гранулированным активированным углем для получения прозрачной жидкости; прозрачную жидкость направляют в вакуумный кристаллизационный котел и выпаривают и концентрируют до относительной плотности 1.28 (31.5°Bé) при 60-70°C После добавления 0.36-0.542mm затравочных кристаллов продолжают выпаривание и кристаллизацию. В этот период требуется горячая вода для расплава кристаллов и добавления определенного количества прозрачной жидкости; после выгрузки кристалл выдерживают в кристаллизационном резервуаре и центрифугируют для получения кристаллического глутамата натрия. Маточный раствор может быть обесцвечен После выпаривания и кристаллизации выход очистки может достигать 92% от теоретического количества.