BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  Mơn học: Ứng Dụng Cơng Nghệ Sinh Học Trong Cơng Nghệ Thực Phẩm Báo Cáo: Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt TPHCM Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt MỤC LỤC I.Mở đầu 3II Nội dung .- Nguồn ngun liệu - Chủng vi sinh : - Kỹ thuật sản xuất glutamic bột .- 4.Dây chuyền sản xuất bột - 5.Thuyết minh dây chuyền .- 13 5.1.Cơng đoạn thủy phân………………………………… ………………………- 13 - 5.2 Cơng đoạn lên men…………………………………… …………………… …- 14 - 5.3.q trình lên mencơng nghiệp nồi lên men - 15 5.3.1 xử lý urê phá bọt: .- 15 5.3.2 Xử lý khơng khí: .- 15 5.3.3 Cơng đoạn trao đổi ion: - 17 R'-SO3H+ + NH3ROO- -> R'SO3NH3RCOOH - 17 R'SO3NH3RCOOH +NaOH -> R'SO3Na + NH2RCOOH + H2O - 17 5.3.4 Tinh chế hồn thành phẩm axit glutamic .- 18 a)Axit hố axit glutamic - 18b)Làm lạnh kết tinh………………………………………………………………… - 18 c)Trung hồ kết tinh………………………………………………………………….- 19 C5H9NO4 + Na2CO3 = C5H8NO4Na + CO2 + H2O - 19 Khi cho Na2S vào có phản ứng sau .- 19 Dịch ép lọc lần : u cầu suốt , pH 6,5 -> 6.8 - 19 d)Cơ đặc kết tinh :………………………………………………………………… - 20 e)Sấy mì chính:……………………………………………………………………….- 20 f)Phân loại bao gói:…………………………………………………………… - 20 6.Một số thiết bị lên men………………………………………………………………- 21 III.KẾT LUẬN - 27 - Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt I B Mở đầu ột (hay mì chính) tên thường gọi Natri glutamat tên tiếng anh Monosodium Glutamate (viết tắt MSG), Tên quốc tế cộng đồng châu Âu: INS 621, EEC 621 Tên hóa học: Monosodium L – glutamat monohydrat, muối monohydra natri đơn axit glutamic Cơng thức: C5H8NO4Na Trọng lượng phân tử: 187,13  Là hợp chất muối natri axit glutamic, Axit glutamic (còn gọi axit – aminoglutaric) 20 loại axit amin để kiến tạo nên protein thể hợp chất phổ biến protein loại hạt ngũ cốc, prolamin hạt đậu chứa 43-46% axit Axit glutamic đóng vai rò quan trọng việc trao đổi chất thể động vật, quan não bộ, gan nâng cho khả hoạt động thể Axit glutamic tham gia phản ứng thải loại amoniac, chất độc với hệ thần kinh Amoniac chất thải q trình trao đổi chất Axit glutamic phản ứng với amoniac cho aminoaxit glutamin Trong y học, axit glutamic dùng thuốc chữa bệnh yếu chống Sơ lược lịch sử phát triển Bột Ngọt Cách hàng ngàn năm người nhật bắt đầu dùng rong biển làm thực phẩm, họ phát loại rong lá( có tên khoa học Laminaria japonica) loại gia vị hảo hạn Vào thời ấy, hoạt chất loại rong làm thức ăn có hương vị đậm đà (do acid glutamic) chưa nhận diện Vào năm 1980, nhà bác học Rittenhausen người Đức tìm kiếm để xác định cấu protein động vật, đặc biệt acid amin kể acid glutamic Tuy nhiên, việc phát hoạt chất có rong biển làm cho thức ăn có mùi vị ngon Ikeda ơng khám phá thứ hoạt chất trích từ rong biển monosodium glutamate, muối acid glutamic Vào 21/4/1909 ơng đăng ký paten số 9440 với nhan đề " sản xuất chất liệu gây vị" Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Năm 1909 ơng kết hợp với nhà kinh doanh có tên (là dược sĩ), họ chọn từ " Aji nomoto " làm tên cho sản phẩm "Aji" có nghĩa nguồn gốc, "moto" có nghĩa hương vị Đến năm 1933 sản xuất bọt Nhật đạt 4,5 triệu kg hàng năm Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Chức sử dụng thực phẩm: tăng vị Umami Monosodium Glutamate (bột ngọt) loại phụ gia thực phẩm có tác dụng điều vị làm cho thực phẩm ngon hấp dẫn Bột làm từ ngun liệu thiên nhiên tinh bột sắn mật mía đường phương pháp lên men, q trình tương tự sản xuất bia, giấm, nước tương Cơng thức phân tử bột hạt bột ngọt: Các cơng ty sản xuất bột Ajinomoto Vedan Miwon A- One Orgsan Milliket Các phương pháp sản xuất bột Hiện giới có phương pháp sản xuất bản: Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp thủy phân protit Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Phương pháp lên men Phương pháp kết hợp Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp ứng dụng phản ứng tổng hợp hóa học để tổng hợp nên a.glutamic aminoaxit khác từ khí thải cơng nghiệp dầu hỏa hay ngành khác Ưu điểm: Phương pháp sử dụng nguồn ngun liệu khơng phải thực phẩm để sản xuất tận dụng phế liệu cơng nghiệp dầu hỏa Nhược điểm: Chỉ thực nước có cơng nghiệp dầu hỏa phát triển u cầu kĩ thuật cao Tạo hỗn hợp khơng quay cực D,L-axit glutamic, Việc tách L-axit glutamic lại khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm Phương pháp thủy phân protit: Phương pháp sử dụng tác nhân xúc tác hóa chất fecmen để thủy phân nguồn ngun liệu protit đó( khơ đậu, khơ lạc…) hỗn hợp aminoaxit, từ tách axit glutamic sản xuất bột Ưu điểm: dễ khống chế quy trình sản xuất áp dụng vào sở thủ cơng , bán giới giới dễ dàng Nhược điểm: Cần sử dụng ngun liệu giàu protit đắt Cần nhiều hóa chất thiết bị chống ăn mòn Hiệu suất thấp đưa đến gía thành cao Phương pháp lên men Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Phương pháp lợi dụng số vi sinh vật có khả sinh tổng hợp axit amin từ nguồn gluxit đạm vơ Sử dụng số vi sinh vật để lên men Micrococcus glutamicus, Brevi bacterium Ưu điểm: Khơng sử dụng ngun liệu protit; Khơng cần sử dụng nhiều hóa chất thiết bị chịu ăn mòn; Hiệu suất cao, gía thành hạ; Tạo axit glutamic dạng L, có họat tính sinh học cao Phương pháp kết hợp: Đây phương pháp tổng hợp hóa học vi sinh vật học Phương pháp vi sinh vật học tổng hợp nên axit amin từ nguồn đạm vơ gluxit nhiều thời gian, người ta lợi dụng phản ứng tổng hợp tạo chất có cấu tạo gần giống axit amin , từ lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo axit amin Phương pháp nhanh u cầu kỹ thuật cao, áp dụng nghiên cứu áp dụng vào cơng nghiệp sản xuất II Nội dung Nguồn ngun liệu Để lên men sản xuất axit glutamic, người ta dùng ngun liệu chủ yếu dịch có đường, rỉ đường, nguồn ngun liệu tinh bột qua giai đoạn đường hóa Khoai mì ngun liệu tinh bột sử dụng nhiều Ngồi có nguồn dinh dưỡng bổ sung muối amơn, photphat, sulfat, biotin, vitamin B… Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Củ khoai mì (sắn) Bột khoai mì(sắn) Trong thực tế sản xuất, người ta dùng rỉ đường làm mơi trường lên men thay cho cao bắp Rỉ đường thường pha lỗng đến 13 – 14% trùng trước lên men Nếu ngun liệu chứa tinh bột, tinh bột phải thủy phân (q trình dịch hóa đuờng hóa) nhờ enzym a -b- amylaza sau bổ sung thêm dinh dưỡng vào mơi trường lên men Mật rỉ Chủng vi sinh: Tham gia vào q trình lên men sản xuất axit glutamic, chủng vi sinh thường sử dụng là: Corynebacterium Glutanicum, Brevibacterium Lactofermentus, Micrococus Glutamicus; chủ yếu chủng Corynebacterium Glutamicum (loại vi khuẩn nhà vi sinh vật Nhật Bản Kinosita phát Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt từ 1956, có khả lên men từ tinh bột, ngơ, khoai, khoai mì để tạo axit glutamic) Giống vi khuẩn khiết lấy từ ống thạch nghiêng sở giữ giống, sau cấy truyền, nhân sinh khối mơi trường lỏng (như nói phần trên) Khối lượng sinh khối đuợc nhân lên đến u cầu phù hợp cho quy trình sản xuất đại trà Trước nhân, cấy, mơi trường lỏng phải trùng phương pháp Pasteur Chủng vi khuẩn giống phải có khả tạo nhiều axit glutamic, tốc độ sinh trưởng phát triển nhanh, có tính ổn định cao thời gian dài, chịu nồng độ axit cao, mơi trường ni cấy đơn giản, dễ áp dụng thực tế sản xuất Kỹ thuật sản xuất axit glutamic bột ngọt: Bột (còn gọi mì chính) 20 axit amin cấu tạo nên phân tử protein sử dụng nhiều thực tế sống cơng dụng Axit glutamic sản xuất phương pháp lên men vi khuẩn, với ngun liệu đường Q trình xúc tác nhờ hệ enzym có sẵn vi khuẩn, chuyển hóa qua nhiều giai đoạn trung gian với nhiều phản ứng khác tạo nhiều sản phẩm phụ, cuối sản phẩm axit glutamic Thực chất q trình đuờng đuợc chuyển hóa (q trình đường phân theo Enbden – Meyerhoff), sau thơng qua chu trình Krebs q trình hơ hấp hiếu khí vi khuẩn, sản phẩm axit glutamic hình thành Sự hình thành axit glutamic phụ thuộc vào tích tụ axit a - xêtoglutaric tế bào vi khuẩn có mặt NH3 enzym xúc tác glutamat dehydrogenaza Phương pháp lên men vi khuẩn phương pháp sử dụng rộng rãi giới để sản xuất axit glutamic bột Hằng năm, sản lượng bột giới sản xuất theo phương pháp khoảng 25 – 30 vạn Ở Việt Nam có nhiều nhà máy sản xuất bột phương pháp lên men VeDan, Ajino Moto, Việt Trì, Thiên Hương… Để sản xuất bột từ axit glutamic phương pháp lên men, quy trình cơng nghệ triển khai theo giai đoạn sau: 3.1 Chuẩn bị dịch lên men: Mơi trường lên men chuẩn bị sẵn từ ngun liệu đường tinh bột (như nêu phần trên) trùng kỹ trước cấy vi khuẩn lên men glutamic vào gọi corynebacterium glutamicum Trang Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt 3.2 Giai đoạn lên men: Dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung dịch lên men chuyển vào dụng cụ, thiết bị lên men, sau cho corynebacterium glutamicum vào, cho lên men điều kiện thống khí, giữ nhiệt độ 32 – 37 C thời gian 38 – 40 Kết thúc q trình lên men, lượng acid glutamic đạt 50 – 60g/ lít Trong thời gian lên men, pH chuyển dần sang acid hình thành acid glutamic người ta thường bổ sung thêm dinh dưỡng vào mơi trường nguồn amơn (NH4Cl, (NH4)2SO4, urê) để giữ ổn định độ pH cho vi khuẩn hoạt động tốt Khơng để điều kiện lên men yếm khí sản phẩm tạo acid lactic Để tạo thống khí, thiết bị lên men bố trí phận khuấy trộn dịch với tốc độ V = 450 vòng/ phút 3.3 Tinh acid glutamic: Kết thúc q trình lên men, acid glutamic tạo thành với số tạp chất khác, cần phải tinh chế tạp chất khỏi dung dịch chứa acid glutamic Phương pháp thường dùng nhựa trao đổi rezin Nhựa trao đổi rezin có hai loại: rezin dương tính (mang tính acid) rezin âm tính (mang tính kiềm) Dịch lên men có chứa acid glutamic tạp chất cho chảy qua cột nhựa (có chứa rezin) từ lên với tốc độ 150 – 180 lít/ phút, thời gian chảy qua cột 150 – 180 phút Song song, người ta cho dòng nước chảy qua cột chiều với dung dịch lên men để rửa vi khuẩn bám vào bề mặt rezin Giữ nhiệt độ cột trao đổi ion 60 – 65 C Sau kết thúc q trình trao đổi ion, dùng NaOH – 5% để tách acid glutamic khỏi cột (tốc độ chảy NaOH – 6m/ giờ, lưu lượng 100lít/ phút) Người ta sử dụng than hoạt tính để khử màu Acid glutamic thu cách điều chỉnh pH = 3,2 đặc dung dịch giảm nhiệt độ xuống 40 – 150C thu tinh thể acid glutamic với lượng 77 – 88% cao 3.4 Sự tạo thành bột = Axit glutamic + NaOH Đến đây, người ta có axit glutamic Từ axit glutamic, người ta tạo bột cách dùng NaOH 40 – 50% để trung hòa dung dịch axit glutamic đến pH = 6,8, sau đem lọc, đặc, kết tinh phương pháp sấy chân khơng nhiệt độ thấp Trang 10 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt 5.Thuyết minh dây chuyền Căn vào dây truyền sản xuất ta chia bốn cơng đoạn sau : Cơng đoạn thủy phân tinh bột; Cơng đoạn lên men; Cơng đoạn trao đổi ion tách axit glutamic khỏi dịch lên men; Cơng đoạn trung hòa, tinh chế tạo glutamic natri tinh khiết 5.1 Cơng đoạn thủy phân Mục đích cơng đoạn tạo điều kiện để thực phản ứng thủy phân tinh bột thành đường lên men chủ yếu đường glucoza Phản ứng sảy sau : nH2o (C6H10O6)n nC5H12O6 Có phương pháp sau : phương pháp thủy phân enzim Người ta dùng amila , amila hạt nảy mầm hay nầm mốc để thủy phân tinh bột thành đường Phương pháp có ưu điểm khơng dùng Trang 13 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt đến hóa chất hay thiết bị chịu axit, chịu áp lực … khơng độc hại cho người thiết bị Nhược điểm : Đường hóa khơng triệt để tinh bột, mà ổ dạng trung gian detrin ….làm cho vi khuẩn lên men mì khơng có khả sử dụng Thời gian dường hóa tương đối dài Lượng đường sau đường hóa thấp, phải sử dụng thiết bị to, cồng kềnh Phương pháp thủy phân H2SO4 Ưu điểm : sau thủy phân việc trung hòa axit dư sau khơng phải dùng Na2CO3 hay NaOH mà dùng CaO rẻ tiền hơn, mặt khác sản phẩm phản ứng trung hòa lại kết tủa làm cho dịch đường theo phản ứng: CaO +H2SO4 =CaSO4 +H2O Nhược điểm: hiệu suất thủy phân H 2SO4 thấp HCl, thực tế hay dùng HCL Phương pháp thủy phân HCL Ưu điểm: cho hiệu suất nhanh, thời gian phản ứng ngắn cường lực xúc tác mạnh, trung hòa tạo lượng NaCl dung dịch ảnh hưởng tới q trình ni cấy vi khuẩn Nhược điểm: phải dùng thiết bị chịu axit nhiệt độ cao, áp suất cao Sau thuỷ phân xong ta tiến hành tiếp giai đoạn sau: Trung hòa Thủy phân xong dung dịch vào thiết bị trung hòa cho 30% vào để đạt pH=4.8 cho than hoạt tính vào tẩy màu (khoảng 100kg tinh bột cho 0.45 kg than ) Than tẩy màu giúp cho q trình lọc dễ, dung dịch có màu sáng Ép lọc Tách phần bã chất khơng hòa tan, dịch đường glucoza 16-18% 5.2 Cơng đoạn lên men : Đây khâu có tính định tồn dây chuyền sản xuất Trong cơng đoạn có giai đoạn nhỏ :ni giống cấp I, giống cấp II lên men lớn Ngòai cón có cơng đoạn phụ phục vụ cho q trình lên men như: dây chuyền lọc khí, xử lí urê, xử lí dầu khử bọt Các khâu q trình lên men nghiên cứu sau : Giống -chủng : phần giống chủng tuyển chọn Mơi trường lên men: Trang 14 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Phần giống sau tuyển chọn xong tiến hành nhân giống từ ống nghiệm ( mơi trường ni cấy ban đầu ) sang mơi trường ni cấy lớn bình lắc , ni thùng tơn, cuối cho vào nồi lên men Người ta thường sử dụng mơi trường sau : Mơi trường thạch nghiêng :pepton 1%; cao thịt 15 %; NaCl tinh chế 0.5%; thạch 2% Mơi trường giống cấp I: đường glucoza tinh khiết 2.5%; rỉ đường 0,25%; nước chấm 0,32%; MgSO4.7H2O 0,04%; Fe, Mn (đã pha 2000g/l)0,002%;urree 0,5% ; B1(đã pha 150g/l)0,00015% Mơi trường nhân giống cấp II(VD ứng với thể tích thiết bị lên men 60 lít):đường glucoza 200g; MgSO4 24g ;H3PO4 60g; KOH, pH=9; nước chấm 300ml; rỉ đường 600g; urê 480g; dầu lạc 60ml; B1 20ml Q trình ni giống tiến hành theo bước sau : Giống gốc cấy truyền ống thạch nghiêng đời cấy chuyền ống thạch nghiêng đời lên men bình lắc (giống cấp 1) ni thùng tơn (giống cấp 2) lên men (nồi lên men cấp ) Trong q trình nhân giống cấp 1: dùng que cấy cấy từ ống gốc sang ống mơi trường thạch nghiên để vào tủ ấm 24h cho khuẩn lạc phát triển, sau chọn tiếp khuẩn lạc cấy sang mơi trường thạch nghiên thứ hai, cuối cho vào bình tam giác chứa sẵn mơi trường tiến hành lên men máy lắc 12h ta giống cấp Giống cấp 2: chuẩn bị mơi trường thiết bị lên men chính, tiến hành trùng mơi trường 120 C 30 phút Ni giống nhiệt độ 32 C áp suất 1kg/cm2 khơng thêm urê dầu, lượng khơng khí cho vào khoảng 850-1100 l/h Khi đến thứ bắt đầu soi chọn giống đạt cấy tiếp sang mơi trường lên men (đo OD dịch lên men, soi nồng độ vi khuẩn …) chưa đạt kéo dài thêm thời gian 1-2h Khi giống chuẩn bị xong mà mơi trường lên men chưa xong giữ ngun giống nồi, tắt cánh khuấy, giữ ngun áp lực, cho nước đơng lạnh qua vỏ ngồi thiết bị để nhiệt độ hạ xuống gần 10 C, khơng để giống q h giống già hiệu suất tạo L-AG thấp Các nguồn chất để ni đảm bảo u cầu trên: Hợp chất cacbon : đường glucoza Đạm vơ :urê Các muối khống cần thiết Các chất phát triển … 5.3 Q trình lên men cơng nghiệp nồi lên men Sau tiến hành nhân giống qua ống nghiệm, bình lắc , thùng tơn ta chuyển tồn VSV vào nồi lên men để chuyển hóa đường glucoza đạm vơ thành axit glutamic 5.3.1 xử lí urê dầu phá bọt Trang 15 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Xử lí urê : urê tham gia vào thành phần mơi trường gồm urê đầu urê tiếp cho q trình Urê đầu urê cho vào mơi trường, sau mơi trường trùng làm nguội nhiệt độ 320 C urê tiếp urê bổ sung q trình lên men, số lượng khơng cố định, pH dịch lên men từ xuống dần phải tiếp dần urê cho đạt lên 7.5-8 sau đo lường axit glutamic tạo mơi trường nhiều, pH giảm xuống lại tiếp urê đường dịch lên men khoảng 1% khơng cần tiếp Xử lí dầu :trong q trình lên men, hoạt động chất men vi khuẩn, thải nhiều CO2 tạo nhiều bọt, cần phải dùng lượng dầu thích hợp để phá bọt Ta hay dùng loại lạc dầu thơ 5.3.2 Xử lí khơng khí Các loại vi khuẩn lên men axit glutamic loại hiếu khí nên q trình lên men phải cung cấp khơng khí Khơng khí từ khí trời hút qua thùng tách bụi sơ bộ, qua máy nén, qua hệ thống tách bụi, làm nguội, qua bình lọc bơng thuỷ tinh đến bình lọc riêng sơ vào nơi sử dụng nồi giống, nồi lên men 5.3.3 Các giai đoạn xảy q trình lên men a.giai đoạn đầu : 8-12 gọi giai đoạn sinh khối , làm cho vi khuẩn lớn lên, đạt kích thướt cực đại bắt đầu sinh sản, phân chia Những biễu giai đoạn : Càng cuối giai đoạn tốc độ tăng nhiệt nhanh, PH tăng dần từ 6.5-6.7 lên 7.5-8 Bọt tạo thành tăng dần Lượng đường tạo thành tăng dần, thường 2-3 giời đầu hao ít, sau tốc độ nhanh, chung cho giai đoạn 2-3 Lượng tế bào vi khuẩn tăng dần từ khoảng 0,13-0,14 đến số (số đo OD máy so màu ) Hàm lượng axit glutamic chưa có b.giai đoạn : Từ thứ 10,12 đến thứ 24,26.giai đoạn giữ cho số tế bào khơng tăng thêm tăng Lượng axit glutamic tạo thành lại hòa tan vào mơi trường làm cho pH mơi trường giảm dần, CO2 bay nhiều, bọt tăng ạt c.giai đoạn cuối : Những lại tất biểu giảm dần hàm lượng đường 40 m3/h cho 1m3 mơi trường Tốc độ cánh khuấy 180 -> 200 v/phút Trang 16 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Khi pH giảm đến phải bổ sung urê để tăng pH lên đến 8, thường q trình lên men bổ sung lần Khi bọt nhiều phải bổ sung dầu phá bọt để phá bọt, tạo điều kiện cho CO2 ngồi dễ dàng Các chế độ kiểm tra giai đoạn này: Các thơng số: Nhiệt độ, áp suất phải kiểm tra thường xun để điều chỉnh kiệp thời PH kiểm tra lần đo OD thứ: 0, 6,12, 18, Đo đường: phân tích hàm lượng đường thứ : 0, 6, 12, 18, 20, 24 đến kết thúc Bổ sung urê vào : 0, 6, 12 Đo hàm lượng acid glutamic : , 12, 16, 20, 24, 28, 30 đến kết thúc Kiểm tra thiết bị, vệ sinh trùng nồi lên men Kiểm tra thiết bị:trước phối trộn phải kiểm tra tồn hệ thống van vào, van ra, van kim nồi lên men, kiểm tra bình lọc khí xem bơng than tốt khơng, kiểm tra mơ tơ cánh khuấy,vệ sinh nồi lên men, trùng nồi- đóng van khí, mở van vào bình lọc khí riêng Thời gian trùng 45 phút 1200 C, sau trùng xong đóng van lại, mở van khí nén vào bình lọc riêng đoạn ống liên quan để giữ áp Pha mơi trường:đường thùng chứa đường H 3PO4 cân đủ lượng cho vào Cho nước vào thùng pha, cho cánh khuấy hoạt động cho rỉ đường, nước chấm, KH2PO4, khuấy tan hết cho MgSO4 điều chỉnh pH =6.5-6.8, cuối cho B1 dầu vào bơm vào thùng lên men Sau bơm vào nồi lên men cho cánh khuấy hoạt động, cho sục vào mơi trường nâng dần nhiệt độ lên 115 C giữ 15 phút kết thúc trùng Làm lạnh nhiệt độ giảm xuống 32 C tiếp urê vào( urê trùng làm nguội), kiểm tra thơng số kỹ thuật tiếp giống cấp hai vào tiến hành lên men 5.3.4 Cơng đoạn trao đổi ion: Mục đích cơng đoạn lấy axit glutamic khỏi dịch lên men Người ta lợi dụng tính chất hạt nhựa polyetilen sunfuric (rezin) sau cation hố ( tái sinh) có khả giữ lại bề mặt anion ( chủ yếu a.glutamic) Sau lại dùng NaOH để tách anion ( axit glutamic) khỏi hạt nhựa Q trình xảy sau: Q trình hấp phụ : R'-SO3H+ + NH3ROO- -> R'SO3NH3RCOOH Q trình tách ( nhả hấp phụ) R'SO3NH3RCOOH +NaOH -> R'SO3Na + NH2RCOOH + H2O Q trình trao đổi ion diễn theo bước sau : a)Pha chế dịch lên men: Trang 17 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Dịch lên men có hàm lượng axit glutamic khoảng 40g/l tức mật độ phân tử tương đối dày đặc, để dòng chảy qua khối nhựa giảm, mức độ hấp thu a.glutamic hạt nhựa gây hiệu suất trao đổi thấp Vì trước đưa vào trao đổi ion người ta phải pha lỗng dịch lên men dịch thải lần trao đổi trước hay nước lạnh với tỷ lệ cho hàm lượng a.glutamic khoảng 18 -> 20 g/l mặt khác dịch lên men thường có pH = -> 7, điều kiện khả hấp thụ Để tăng khả hấp phụ phải dùng HCl điều chỉnh pH dịch lên men xuống -> 5.5 b)Xử lý hạt nhựa rezin Nhựa rezin sau mẻ trao đổi khơng khả hấp phụ phải xử lý Q trình xử lý sau: Dùng nước rửa ngược 1h , dùng áp suất chân khơng van đóng mở gián đoạn để sục đảo cho khối nhựa tơi, , rửa xi pH =7 kết thúc tiến hành tái sinh Tái sinh : dùng axit thu hồi cho chảy ngược 15 -> 20 phút, sau cho axit pha vào giữ cho tốc độ vào ngang mặt nước có chiều cao cố định dịch có pH = 2->2.5 ngừng cho HCl Rửa tái sinh: mở van đáy thu hồi axit cho tái sinh lần sau cho nước lạnh rửa xi pH = ngừng thời gian rủa tái sinh thường 40 -> 60 phút c)Trao đổi ion: Sau hạt nhựa tái sinh, rửa tái sinh dùng chân khơng đóng mở ngắt qng làm cho hạt nhựa tơ xốp để ổn định cho dịch lên men vào trao đổi ngược Rửa trao đổi: sau trao đổi hết rezin lắng xuống tự nhiên , bỏ lớp dịch bẩn bề mặt, đảo trộn hạt nhựa cho nước vào rửa ngược thơi Giữ nhiệt : sau rửa , ngừng cho nước lạnh vào cho nước nóng 60 C để gia nhiệt hạt nhựa Nước thải lúc đầu có chứa lượng nhỏ a.glutamic nên thu hồi lại làm nước pha dịch men mẻ sau Gia nhiệt nước thải đạt 450 C thơi cho NaOH 5% vào để tách a.glutamic d)Tách axit glutamic: Dung dịch NaOH 5% đun nóng đến 60 0C đưa vào để tách a.glutamic lúc dịch thải thu hồi để pha chế mẻ sau đồng thời phải liên tục kiểm tra pH độ baumé axit glutamic theo dịh nhanh chóng Khi độ baumé đạt 00 Be thu hồi a.glutamic 4-> phút sau độ baumé đạt cực đại ( khoảng 40 -> 50 Be ), lúc thơi choNaOH Sau đạt cưc đại độ Be giảm dần -> phút sau giảm 0 Be thi kết thúc thu hồi axit glutamic, phần lại thu hồi làm nước chấm 5.3.5 Tinh chế hồn thành phẩm axit glutamic a) Axit hố axit glutamic Trang 18 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Tồn axit glutamic thu đưa thùng kết tinh Cho cánh khuấy hoạt động liên tục để ngăn ngừa axit glutamic kết tủa q sớm , tinh thể nhỏ hiệu suất thấp Cho HCl 31% vào để tạo điểm đẳng điện pH 2,9 -> 3,2 thơi bắt đầu làm lạnh b) Làm lạnh kết tinh Dịch axit glutamic sau đạt pH đẳng điện cho nước lạnh vào vỏ thùng làm lạnh nhằm làm tăng độ q bão hồ dung dịch tạo cho kết tinh axit glutamic tốt Trong q trình cánh khuấy hoạt động liên tục làm cho axit glutamic kết tinh to, xốp tơi, sau ngừng khuấy tiếp tục giảm dần nhiệt độ đến mơi trường ( tốtnhất giảm đến giữ 12 C _> sau 48 q trình kết tinh kết thúc Lúc hỗn hợp có pha: Pha rắn: gồm axit glutamic kết tinh lắng xuống Pha lỏng : gồm nước axit glutamic khơng kết tinh hồ tan ta gọi nước Phần nước đem trao đổi lại, phần kết tinh đưa ly tâm ta axit glutamic ẩm c) Trung hồ kết tinh Mục đích giai đoạn chuyển từ axit glutamic thành bột glutamiatnatri theo phản ứng : C5H9NO4 + Na2CO3 = C5H8NO4Na + CO2 + H2O Kết hợp q trình phản ứng khử sắt tấy mùi để có hiệu , q trình phải đảm bảo u cầu sau: Nồng độ dung dịch trung hồ khống chế 21 -> 310Be PH = 6.5 -> 6,7 Sắt phải khử hết Kiểm tra Na2S q lượng khơng vết tủa đen Dich thải suốt Để phản ứng trung hồ phản ứng khử sắt tốt , triệt để , phản ứng nên để xảy 70 -> 80 0c tốt q trình xảy sau: Trung hồ : Cho nước thùng trung hòa ( tính tốn lượng nước cho vào cho sau trung hòa , dịch có nồng dộ 22 -> 230Be) , gia nhiệt đến 700C , cho cánh khuấy hoạt động từ từ vừa cho axit glutamic vào , vừa cho Na2CO3 pH = -> 5,5 Cho gần 50% lượng than vào để tẩy màu , sau cho Na 2S vào để khử sắt (Na2S pha lỗng đến 13 -> 15 0Be) Khi cho Na2S vào có phản ứng sau  FeCl2 + Na2S -> FeS + 2NaCl Fe(OH)2 + Na2S -> FeS + 2NaOH  Trang 19 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt 2HOOC–(CH2)2–CH–COOH COONa+ H2S +  Na2S = 2HOOC–(CH2)2–CH– NH2 NH Do phản ứng nên cho Na2S vào pH tăng lên có H2S toả (H2S độc nên ý đến an tồn) sau h phản ứng thục xong người ta cho Na2CO3 vào để trung hồ tạo glutamat natri đến pH 6,5 -> 6,8 , đem ép lọc lần Trung hồ : Mục đích tẩy màu dịch ép lọc sau trung hồ sau ép lọc 1, dịch bơm sang thùng trung hồ Ở dịch gia nhiệt cho nóng lên đến 50 -> 60 0C cho than hoạt tính vao khuấy Đồng thời kiểm tra qua lượng Na 2S , sắt tiếp tục cho Na 2S vào khử cho hết, lọc màu thấy trắng , suốt tiến hành ép lọc lần dung dịch glutamat Natri đưa đặc Dịch ép lọc lần : u cầu suốt , pH 6,5 -> 6.8 Dịch ép lọc lần 2: u cầu trắng , pH = 6,5 -> 6,8 kiểm tra khơng sắt d) Cơ đặc kết tinh : Đây khâu phức tạp để sản xuất bột tinh khiết Q trình đặc tiêu kỹ thuật khơng thực nghêm túc xảy mơt các tượng sau: Kết tinh thành mảng nồi : bột khơng kết tinh thành tinh thể mong muốn mà kết tinh thành mảng to cuối tồn kết tinh thành khối lớn chặt nồi Khi phải cho nước nóng vào hòa tan đặc thành bột bột Mầm tinh thể tiếp vào bị hòa tan hết Kết tinh dày đặc : Ngồi màng tinh thể tiếp vào xuất mầm tinh thể nhỏ dày đặc, ta thu bột nửa bột , nửa tinh thể khơng đạt u cầu Q trình đặc kệt tinh sau: Cơ đặc : cho 80% dung dịch cần đặc có nồng độ 31,5 -> 32 0Be cho cánh khuấy họat động cho mầm tinh thể vào ( mầm bột tinh thể sàng lấy mẻ trước, loại hạt nhỏ đều), lượng mầm tiếp vào khoảng 7% so tổng lượng bột đưa vào Ni mầm: sau tiếp mầm số dịch lại ( 20%) pha lỗng 120 Be , gia nhiệt đến 600C bổ sung liên tục vào nồi đặc cho lương bổ sung cân với lượng nước bay Lúc mầm tinh thể lớn dần phải ý, thấy xuất mầm tinh thể nhỏ phải tiếp nước ngưng tụ 600C vào Khi thấy mầm tinh thể lớn thành hạt bột mong muốn ngừng đặc đưa xuống ly tâm Ly tâm : ly tâm phải dùng nước ấm , , tia nhẹ vào khối bột để hòa tan hạt kết tinh nhỏ phần dịch bám ngồi tinh thể làm cho Trang 20 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt bột sáng bóng Qua ly tâm ta bột tinh thể tạo nước Bột tinh thể đưa sấy nước pha vào vơi mẻ sau e) Sấy bột ngọt(mì chính): Bột sau ly tâm tải khay đưa sấy Bề dày lớp bột khay -> cm, nhiệt độ khơng khí sấy t[...]... QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NGỌT (MÌ CHÍNH) Trang 24 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Trang 25 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt III.KẾT LUẬN Trang 26 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Bột Ngọt là một loại gia vị khơng thể thiếu cho các món ăn của người Việt Nam Đây là mộ gia vị có nhiều lợi ích cho sức khỏe Khi trung hòa axit.glutamic( NaOH, NAH2PO4, Na2HPO4) chuyển thành glutamatnatri (bột ngọt) , kết tinh có vị ngọt dịu... Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Giai đoạn thuỷ phân Làm lạnh kết tinh Trung hòa 2 Na2S Trung hòa 1 Than hoạt tính Giai đoạn tách LAGGiai đoạn lên men Trung hòa với mẻ sau Tẩy màu, lọc Bã than Cô đặc, kết tinh Ly tâm Nước cái Bột ngọt Cô lại với mẻ sau Sấy Sàng Sàng Bao gói Giai đoạn trung hòa và tách bột ngọt Trang 12 Bảo Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt 5.Thuyết minh dây chuyền Căn cứ vào dây truyền sản xuất. .. Ngọt bột ngọt được sáng bóng Qua ly tâm ta được bột ngọt tinh thể và tạo nước cái Bột ngọt tinh thể được đưa đi sấy còn nước cái pha vào cơ vơi mẻ sau e) Sấy bột ngọt( mì chính): Bột ngọt sau khi được ly tâm được tải ra khay và đưa đi sấy Bề dày lớp bột ngọt trong khay là 2 -> 3 cm, nhiệt độ khơng khí sấy t 1000g tuỳ theo u cầu khách hàng , ở giữa 2 túi có nhãn hệu ghi rõ khối lượng tịnh , hàm lượng ngày sản xuất, ngày bao gói và hướng dẫn cách sử dụng 6.Một số thiết bị lên ... MÓC TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NGỌT (MÌ CHÍNH) Trang 24 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Trang 25 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt III.KẾT LUẬN Trang 26 Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt Bột Ngọt loại gia vị... Cơng nghệ sản xuất Bột Ngọt bột sáng bóng Qua ly tâm ta bột tinh thể tạo nước Bột tinh thể đưa sấy nước pha vào vơi mẻ sau e) Sấy bột ngọt( mì chính): Bột sau ly tâm tải khay đưa sấy Bề dày lớp bột. .. pháp sử dụng rộng rãi giới để sản xuất axit glutamic bột Hằng năm, sản lượng bột giới sản xuất theo phương pháp khoảng 25 – 30 vạn Ở Việt Nam có nhiều nhà máy sản xuất bột phương pháp lên men VeDan,