味精工业

国内味精工业现状调查论

摘要：我国的味精行业发展历史是从1923年第一家味精厂“天厨味精厂”的成立开始的。随着科技的进步，我国味精的产量，质量以及生产技术装备都在大幅度地提高。本文就我国味精生产技术的发展和趋势做一大概分析和阐述。

关键词：味精，发展现状，产量，质量，技术装备，发展趋势

Domestic monosodium glutamate industry situation survey theory

Abstract: The development history of our country MSG industry began from 1923 “TianChu MSG industry”establishment. With the progress of science and technology, the yield in China, quality and MSG production technology and equipment are greatly improved. This passage does a analysis and discussion about the production technology in development and the trend of MSG.

Key words: Monosodium glutamate；Development present situation ；Quantity；Production；Quality; Technology and equipment ; Development trend

据来自国家轻工业总局的消息，我国味精生产自20世纪80年代开始进入高速发展阶段，1992年成为世界味精生产的第一大国，产量达34万吨我国味精工业发展迅猛,产销两旺, 2007年味精总产量已达191万,t占世界总产量的70%以上,在国际微生物发酵产业中已占有一定竞争优势。我国味精生产已经有80 多年的生产历史，1923 年从我国面筋水解法生产味精到1958 年利用淀粉糖发酵法生产味精研究开始，我国利用发酵法生产味精，已经走过了50 年的历程，使发酵产酸发生了很大变化，味精发酵生产技术也在不断变革，回顾国内各味精厂曾使用过的菌种，主要是1.天津短杆菌；2.钝齿棒杆菌；3.北京棒杆菌及它们的突变株。目前厂家用葡萄糖发酵所使用的菌种主要为天津短杆T613 的突变株，有

FM820；FM84-415；FM-1 到FM-20；S9114 等.80 年代以前，我国大部分味精厂采用淀粉糖发酵法，一般发酵工艺采用生物素亚适量进行发酵控制，发酵产酸一般在5%~6％左右，糖酸转化率在50％左右，70 年代开始新疆石河子味精厂首先利用甜菜甜蜜，采用高生物素、大种量、高通风的发酵技术进行发酵生产，使发酵产酸达到8．5％左右，糖酸转化率在60%~65％，90 年代后期，我国部分味精厂在淀粉味精发酵行业开始进行以适量高生物素、大种量、高通风的发酵技术实验，加上我国大专院校、科研机构对淀粉制糖工艺、发酵菌种以及工艺控制方法及装备水平进行大量研究和改进,发酵产酸率和糖酸转化率都发生了巨大变化,发酵产酸一般12%～14%左右，糖酸转化率在56%~60%，逐步缩小了与国际的差距。

尽管我国味精工艺技术指标水平进步很快，但与国际先进水平仍有较大差距，国外优势主要表现在以下几个方面：

1．原料：粗原料糖蜜、少数淀粉，具有成本优势。

2．生产方式：提取、精制生产单元连续生产方式，效率高、劳动强度低。

3．装备水平：自动化程度高，广泛采用计算机，机器装备先进，运行稳定，生产环境好。4．生产率：设备产能高，生产能力比我们高50％，人员劳动生产率高，相同规模但人员仅是我们的1／10。

5．生产技术水平较高：发酵产酸14～16％，转化率62～67％、精制收率97～98％。6．生产工艺方法：谷氨酸发酵：高生物水平、添加青霉素或采用温度敏感型菌株，低糖连续流加方式，发酵强度高，夫酸热量高，利于精制收率提高及产品质量的提高，并且利于环保治理。

7．提取：连续浓缩等点法精制：连续结晶，并引入多效蒸发装备，蒸汽消耗低。

8．环保治理：资源化利用高，生产液体肥料或固体肥料，治理彻底，完全达标排放，并且有一定收益。

为了提高我国味精生产能力以及生产效益，我个人认为以下几点是应该迫切提高改善的环节：优化发酵菌种，谷氨酸提取技术，味精工业废水处理及再利用。

*优化发酵菌种：前厂家用葡萄糖发酵所使用的菌种主要为天津短杆菌T613 的突变株，现在生产菌种，主要是通过诱变为主的微生物育种而获得，它的产酸能力伴随着谷氨酸发酵生产发展获得了很大的提高。但如果在现有产酸能力情况下，继续采用传统（经典）微生物育种技术（如诱变、细胞融合等手段）选育菌种，以期达到大幅度提高产酸率和糖酸转化率已变得相当困难。因此，采用现代基因工程手段改造菌种，从而提高产酸率和糖酸转化率不失为目前最有效的方法。L-谷氨酸作为生产量最大的氨基酸之一，通过改造菌种以提高产酸率和糖酸转化率具有很大的经济意义。国内在谷氨酸菌种基因改造方面的研究工作目前为止基本上还属空白，国外在这方面的研究工作已取得了一定的科研成果，但报导不多，且菌种、生产工艺以及原料和国内技术有所差别。根据国内现有生产菌种的特性，利用基因工程手段改造生产菌种，从而提高产酸率和糖酸转化率，虽还需要一段时间的深入研究，但这种趋势和研究结果显示，届以时日，谷氨酸的产酸率和糖酸转化率定会有较大的突破。

从目前研究进展来看，通过基因工程技术手段寻求提高谷氨酸产酸水平是一条比较有效的途径，可以肯定的是，基因工程技术在提高谷氨酸发酵水平方面前景良好。

*谷氨酸提取技术：分析味精现有生产工艺过程可知,谷氨酸提取技术工艺路线的差异不仅决定了谷氨酸的收率和质量,同时也决定了硫酸、液氨等辅助材料的消耗水平;其次,味精工业的主要污染物———高浓度废水集中产生于谷氨酸提取工序。因而,谷氨酸提取技术已不是一个单纯的产品初步分离工序,它在很大程度上决定着整个味精产业的制造成本、环境障碍和产品质量,最终制约着整个产业的可持续发展,改造现有谷氨酸提取技术将是我国味精工业实现可持续发展的重要突破口。

国内味精工业的谷氨酸提取工艺,主要有“冷冻等电加离子交换工艺”(简称“等电离交”)和“浓缩等电加转晶工艺”(简称“浓缩等电”)。目前,产业界谷氨酸提取工艺以“等电离交”为主,“浓缩等电”次之。

等电离交工艺流程：发酵液经冷冻等电后分离得到谷氨酸,残留在等电母液中的谷氨酸通过阳离子交换树脂吸附,再洗脱后回等电结晶。工艺提取收率高达94% ~95%。缺点是物耗高,提取1 t谷氨酸消耗液氨120 kg、硫酸850 kg;成品味精中SO2-4含量易超标;高浓度废水离交尾液排放量较发酵液体积增加60%左右,化学需氧量高达80 000 mg/L以上,还额外产生

30~40 t化学需氧量为3 000~4 000mg/L的中浓度树脂洗涤水。经济上已无优势,还增加了环境压力。因此,“离子交换”作为谷氨酸提取的产业化技术已不合时宜。

浓缩等电工艺流程：浓缩等电工艺源自日本味之素公司糖蜜发酵谷氨酸的提取技术,国内最早由河南莲花味精集团将其嫁接于淀粉糖原料发酵工艺上(图2),该工艺没有采用“离交技

术”,优点是硫酸、液氨消耗低,排放高浓度废水总量仅占发酵液体积的50%左右。

*味精工业废水处理及再利用：目前，我国味精生产厂家较多，但对生产中排出的废水，大都是按国家的废水排放标准，对COD、pH、悬浮物等项目，进行简单处理后，就直接排放掉，没有对其作进一步再处理后重复利用，而实际上，味精生产的工业废水，排放量很大，这样会给企业和国家造成很大的浪费，因此河南莲花味精股份有限公司对本厂所产出的废水作了进一步的研究试验，试验采用了三种方法：

1 用树脂处理：处理时发现，水样除滤去一部分悬浮物外，根本无法脱去废水中的色素，说明此方法不行，透光较低。

2 用不同比例的粉炭脱色、过滤后，检测滤液透光，结果如表1。从试验结果可以看出：用粉炭处理时，可以脱掉其中的色素，随着加炭量的增加，透光几乎达到蒸馏水的水平，按0．015g／dl 的比例加活性炭处理后的废水。透光就可达95．5％，远远超过目前回流水的质量，如果采用板框滤层的方法，估计效果会更好，从而使t 废水处理费用大大降。3、用颗粒活性炭，装柱脱色后，检测滤液透光和COD，结果如表2。从实验结果可以看出：处理后水样COD 明显降低，透光也有较大的提高，随着时间的推移，透光有所降低，COD 变化不太明显，但由于水样中悬浮物较多，虽然滤去了大部分较大颗粒的悬浮物，但一些细小的悬浮仍存留于水样中，当处理量达1．5t 时，柱子的滤速明显降低，处理到2．0t时，柱子已严重堵塞无法处理，但此时处理的水样质量还可以。根据这种情况，可用目数较小的网筛，将悬浮物滤出后，再用颗粒炭脱色处理，估计效果会更好；处理量会更大，处理费用会更低。（网筛的具体目数，可根据悬浮物的情况，进行适当选择。)

所以味精废水再利用处理基本方法：

基本工艺：总排口水初滤悬浮物→活性炭脱色；

效果：处理前：透光：82．1，COD：62

处理后：透光：98．7，COD：16

成本分析：每 kg 炭可处理水约 5t，按 5000 吨t ／天排水量计算时，每天需活性炭约1t，不含电力。

味精工业是技术密集型产业，展望未来，味精工业将会达到更高水平，味精工业前景将更加美好，我们应立足现在，充分认识行业差距，借鉴国内外、业内外先进经验，团结一致，不断技术创新，加速企业技术进步，继续进行味精工艺革命，提升技术水平，为味精工业发展做出更大贡献。