味精是利用微生物發酵生產的一個具有代表性的產品,生產工藝涉及種子培養、發酵、提取、脫色、離心和乾燥等重要的單元操作和工程概念。通過對谷氨酸車間的工藝設計,可以加強對自己對所學知識的綜合利能力。通過本畢業設計訓練,可以提高自己理論聯繫實際的能力和工程設計方面的能力。
味精是谷氨酸的一種鈉鹽C5H8NO4Na ,為有鮮味的物質,學名叫谷氨酸鈉,又叫麩氨酸鈉,是氨基酸的一種,也是蛋白質的最後分解產物。有固體味精和液體味精兩種。液體味精是未經煉成顆粒的味精原液,飲食業中以用固體味精為常見。味精是鮮味調味品類烹飪原料,以小麥、大豆等含蛋白質較多的原料經水解法制得或以澱粉為原料經發酵法加工而成的一種粉末狀或結晶狀的調味品,也可用甜菜、蜂蜜等通過化學合成製作。除含有谷氨酸鈉外還含有少量的食鹽,以含谷氨酸鈉的多少(99%、95%、90%、80%),分成各種規格。全國各地均有生產。據研究,味精可以增進人們的食欲,提高人體對其他各種食物的吸收能力,對人體有一定的滋補作用。因為味精裡含有大量的谷氨酸,是人體所需要的一種氨基酸,96%能被人體吸收,形成人體組織中的蛋白質。它還能與血氨結合,形成對機體無害的穀氨醯胺,解除組織代謝過程中所產生的氨的毒性作用。又能參與腦蛋白質代謝和糖代謝,促進氧化過程,對中樞神經系統的正常活動起良好的作用。
2.我國味精生產發展狀況:
我國的味精生產,近十年來得到很大的發展。1992年我國全國產味精34萬噸[3],2001年味精產量達71.4萬噸,味精產量以每年10%速度遞增。目前,我國的味精總產量居世界第一位,但人均消費水準仍然較低,隨著我國人民生活水準的提高,味精消費量將會持續增長。按年人均消費600克計算,估計每年需求72萬噸。隨著糖蜜味精生產技術的日益成熟,生產成本進一步下降。至本世紀八十年代,糖蜜味精已成為世界味精生產發展的主趨勢,並佔領和壟斷了世界味精市場。
3. 味精的主要理化性質
味精又名麩氨酸鈉,化學名稱為L-谷氨酸一鈉(C5H8NO4Na·H2O)[1],是氨基酸的一種,也是蛋白質的最終分解產物。現多採用微生物發酵的方法由糧食製成。從發酵液中提取得到的谷氨酸僅僅是味精生產中的半成品。谷氨酸鹽與適量的堿進行中和反應,生成谷氨酸一鈉,其溶液經過脫色、除鐵、除去部分雜質,最後通過減壓濃縮、結晶及分離,得到較純的谷氨酸一鈉的晶體,不僅酸味消失,而且有很強的鮮味(閾植為0.3 %)。
4.味精的物理性質
味精是無色至白色的柱狀結晶或白色的結晶性粉末。晶系結構為斜方柱狀八面體。味精易容易水,不溶於乙醚、丙酮等有機溶劑,難溶於純酒精。谷氨酸鈉在水中的溶解度隨溫度的變化而改變。其相對密度為1.635[1],視相對密度為0.80~0.83。比旋光度[a]20D =+24.8°~+25.3°,氮含量為7.48 %,熔點為195 ℃(在125 ℃以上易失去結晶水),常溫易脫濕,100~120 ℃穩定;120~130 ℃失去結晶水;130~170 ℃穩定;170~250 ℃分子內脫水;240~280 ℃熱分解;280 ℃炭化。
5.味精的化學性質
味精的相對分子品質為187.13g/mol,易溶于水。與酸鹽反應生成谷氨酸鹽,與堿反應生成谷氨酸二鈉鹽,
主要的反應式如下:
純的味精外觀為一種白色晶體狀粉末。當味精溶于水(或唾液)時,它會迅速電離為自由的鈉離子和谷氨酸鹽離子(谷氨酸鹽離子是谷氨酸的陰離子,谷氨酸則是一種天然氨基酸)。要注意的是如果在100 ℃以上的高溫中使用味精,經科學家證明,味精在100 ℃時加熱半小時,只有0.3%[2] 的谷氨酸鈉生成焦谷氨酸鈉,對人體影響甚微。還有如果在鹼性環境中,味精會起化學反應產生一種叫谷氨酸二鈉的物質。所以要適當地使用和存放。