馮文清

(廣州奧桑味精食品有限公司，廣東 廣州 510280)

利用脫色樹脂提高味精收得率的研究及應(yīng)用

馮文清

(廣州奧桑味精食品有限公司，廣東 廣州 510280)

隨著消費(fèi)者對(duì)食品質(zhì)量的要求越來越高，小包裝味精的潔白度及顆粒形狀越來越受關(guān)注.各味精生產(chǎn)廠家在成本允許下，都在想辦法提高味精的潔白度和通透性，以獲得消費(fèi)者的認(rèn)可及喜愛，從而獲得更多的銷量.通過利用大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂離交新工藝來解決味精中和液和味精母液的脫色問題，提高了味精的潔白度和母液循環(huán)率，提高了味精精制收得率，降低了味精的生產(chǎn)成本.同時(shí)，由于新工藝采用的是鹽水再生，鹽水可循環(huán)利用，生產(chǎn)清潔環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

樹脂；中和液；針母液；透光率；消耗；味精潔白度；精制收得率

麩酸通過中和后，產(chǎn)生的中和液色素較深，如何解決中和液脫色問題，不但關(guān)系到味精的潔白度(質(zhì)量)，還關(guān)系到味精母液的循環(huán)次數(shù)，從而影響味精精制的收得率.國內(nèi)味精行業(yè)普遍采用傳統(tǒng)粉炭加顆粒炭的二次脫色工藝，使用的炭柱多、體積大，炭柱再生所消耗的酸堿用量大，產(chǎn)生了大量的廢水，在目前環(huán)保形勢(shì)越來越嚴(yán)峻的大環(huán)境下壓力很大[1].實(shí)驗(yàn)證明：大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂脫色能力約是顆粒炭的六倍，應(yīng)用脫色樹脂新工藝后，解決了味精原液、母液難脫色的問題，提高了中和原液和味精母液的透光率，母液循環(huán)率高，味精的收得率高.強(qiáng)堿脫色樹脂代替顆粒活性炭進(jìn)行味精第二次脫色，有很大的優(yōu)勢(shì)[2].

1 大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝

1.1 傳統(tǒng)味精脫色工藝流程

中和液→粉炭脫色→壓濾→顆粒炭脫色(炭柱)→儲(chǔ)罐→結(jié)晶

味精母液→粉炭脫色→壓濾→顆粒炭脫色(炭柱)→儲(chǔ)罐→(流加)結(jié)晶

1.2 大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝流程

我司從2014年開始試驗(yàn)強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝，通過大量實(shí)驗(yàn)，對(duì)比各種脫色樹脂的脫色效果、工藝參數(shù)和運(yùn)行費(fèi)用，發(fā)現(xiàn)大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂脫色能力約是顆粒炭的六倍，最終確定了大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝，并應(yīng)用到生產(chǎn)中[3-6].新工藝流程如下：

中和液→粉炭脫色→壓濾→大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂脫色→儲(chǔ)罐→結(jié)晶

味精針母液→粉炭脫色→壓濾→大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂脫色→儲(chǔ)罐→(流加)結(jié)晶

1.3 脫色樹脂新工藝要點(diǎn)

1.3.1 工藝流程

新樹脂的預(yù)處理→水洗→味精中和液(或味精針母液)→上柱脫色→脫色液(白晶液或針母液).

1.3.2 新樹脂的預(yù)處理

1) 水洗：先用自來水順洗交換柱內(nèi)的3.0 m3新樹脂，直至無異味、無泡沫、清澈明亮.樹脂浸泡在清水中12 h.

2) 鹽洗：將配好的10% NaCl+2% NaOH鹽堿溶液(12 m3)以2.5 m3/h的流速順流進(jìn)入樹脂柱，然后浸泡8 h，再用自來水順洗至pH=11，再反洗拉松即可.

3) 定型：將配好的10% NaCl+0.5% NaOH鹽堿溶液(12 m3)以3.0 m3/h的流速順流進(jìn)入樹脂柱，然后浸泡4 h，用自來水順洗至pH值為7.5～8.5，透光率98%(用722-S分光光度計(jì)測(cè))，再反洗拉松即可.

1.3.3 上柱脫色

采用φ1 200 mm離子柱，樹脂裝填量3.0 m3，上柱流速5～6 m3/h

1.3.4 樹脂柱再生

配制10% NaCl+0.1% NaOH鹽堿溶液：不銹鋼儲(chǔ)罐中加入適量的自來水，打開攪拌，倒入1 280 kg精制鹽，充分溶解后再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的NaOH食品級(jí)溶液30.4 L，然后用自來水定容至12 m3.

用4倍樹脂體積即12 m3的上述10% NaCl+0.1% NaOH溶液浸泡4 h，再生時(shí)流速控制在3.0 m3/h，然后用自來水順洗至透光98%(722-S分光光度計(jì)測(cè))，再用自來水反洗拉松即可重新進(jìn)行上柱脫色.

水洗壓柱→4倍樹脂體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl溶液→浸泡4 h →水洗至零波美→反洗→備用

1.3.5 鹽水循環(huán)利用

樹脂再生流出鹽水解吸液→收集→加粉末活性炭脫色→過濾→收集→濾液補(bǔ)加精鹽至NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、補(bǔ)食品級(jí)燒堿至NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%(濾液定容至12 m3)→作為再生液循環(huán)利用

1.4 傳統(tǒng)味精脫色工藝與大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝脫色后料液技術(shù)參數(shù)對(duì)比

測(cè)量?jī)x器：722-S分光光度計(jì)，波長(zhǎng)430 mm，透光杯規(guī)格1 cm ，開機(jī)后穩(wěn)定5 min，校正零點(diǎn)和100%，測(cè)定樣品料液的透光值.中和液、針母液新舊工藝脫色后透光率對(duì)比見表1，新工藝重金屬去除情況見表2，新舊工藝母液循環(huán)次數(shù)、精制收得率對(duì)比見表3.

表1 中和液、針母液新舊工藝脫色后透光率對(duì)比

Table 1 Comparison of transmittance of neutralization solution and MSG mother liquor obtained by new and old decolorization process %

項(xiàng) 目脫色前透光率舊工藝脫色后透光率新工藝脫色后透光率脫色效果對(duì)比中和液159598+3．2一次針母液788590+5．9少次針母液707882+5．1

表2 新工藝重金屬去除情況

Table 2 Removal of heavy metals in new process 10-9

項(xiàng) 目重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)銅砷鎂鎘鉛鐵上柱前針母液24．59951．91125496．7172．1717．8525644．395上柱后針母液9．6965．5355771．8010．2439．9551416．499

表3 新舊工藝母液循環(huán)次數(shù)、精制收得率對(duì)比

Table 3 Comparison of cycle times of MSG mother liquor and purification yield of new and old process

項(xiàng) 目舊工藝新工藝對(duì)比/%母液循環(huán)數(shù)/次58+60．00精制收得率/%119．77121．46+1．69

新工藝技術(shù)亮點(diǎn)：

1) 脫色效果明顯、樹脂吸附倍數(shù)大、使用周期長(zhǎng)、設(shè)備利用率高、設(shè)備占地面積小，而且強(qiáng)堿型脫色樹脂還能去除料液中殘留的部分重金屬離子，味精潔白度好、精制收得率高.

2) 舊工藝離交用酸堿再生，酸堿消耗量大，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，環(huán)保壓力大.

3) 新工藝采用鹽水再生，鹽水解吸后可循環(huán)利用，既節(jié)省大量酸堿，又清潔環(huán)保.

2 應(yīng)用新工藝后味精主要原輔材料消耗及生產(chǎn)成本對(duì)比

應(yīng)用新工藝后，我司精制車間每生產(chǎn)1 t味精(從中和外購麩酸開始)的主要原輔材料消耗、能源消耗均大幅度下降，生產(chǎn)成本也大幅度降低.

表4 新舊工藝精制車間味精主要消耗及成本對(duì)比Table 4 Comparison of main consumption and production cost with new and old process in purification workshop

3 經(jīng)濟(jì)效益核算

采用脫色新工藝后，味精的主要原輔料及能源消耗大幅度下降，我司2016年生產(chǎn)成本(從中和外購麩酸開始)與2015年比，每噸味精生產(chǎn)成本下降800 元，按照2016年我司年產(chǎn)50 000 t味精計(jì)算，一年可為公司創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益4 000 萬元.

4 結(jié) 論

大孔強(qiáng)堿型脫色樹脂新工藝，不但解決一些廠家麩酸(外購)轉(zhuǎn)晶不徹底而帶來的脫色難、精制收率低、味精質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，生產(chǎn)出來的味精顆粒均勻、潔白通透、質(zhì)量好.鞏固了我司“雙橋”牌味精高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)領(lǐng)先地位，還大大降低麩酸、活性炭等原輔料的消耗，提高了味精母液的循環(huán)次數(shù)，提高了精制的收得率.并且由于樹脂采用鹽水再生，鹽水可循環(huán)利用，大幅度降低酸堿消耗和污水排放量，生產(chǎn)清潔環(huán)保，為味精行業(yè)清潔生產(chǎn)的發(fā)展提供參考，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

[1] 張恒志,楊玉嶺.中和液樹脂脫色與顆粒炭脫色能力比較[J].發(fā)酵科技通訊.2010,39(2):6-7.

[2] 楊毅,謝慧明,夏瀟瀟,等.大孔吸附樹脂對(duì)碭山酥梨汁色素的吸附研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,30(8):1057-1061.

[3] 呂蕾,郭志軍,胡耀輝,等.大孔樹脂對(duì)茁霉多糖發(fā)酵液色素吸附性能的研究[J].食品與發(fā)酵科技,2009,45(4):39-41.

[4] 袁紅波,張勁松,賈薇,等.利用大孔樹脂對(duì)低分子量靈芝多糖脫色的研究[C]//中國菌物學(xué)會(huì).第二屆全國食用菌中青年專家學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.杭州：浙江省林科院生物技術(shù)所，2008：204-206.

[5] 陳濤,曾慶軒,馮長(zhǎng)根,等.陰離子交換纖維在紅霉素發(fā)酵液脫色中的應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào),2011,29(14):18-21.

[6] 黃祥斌,于淑娟,高大維.幾種離子交換樹脂用于糖漿脫色的比較研究[J].食品科學(xué),2001,22(4):11-13.

(責(zé)任編輯：朱小惠)

Research and application of increasing the yield of monosodium glutamate by decolorization resin

FENG Wenqing

(Orsan Guangzhou Gourmet Powder and Foodstuff Co., Ltd., Guangzhou 510280, China)

With the increasing demands on food quality, the consumers pay more and more attention to the transparency and particle shape of monosodium glutamate (MSG) in small package. If the production cost permits, all the MSG manufacturers are trying to improve the transparency and the transmittance of the product, in order to obtain the recognition and the favorite of the consumers. In this research, the new ion-exchanged process of macroporous strong basic decolorization resins was used to solve the decolorization problems of MSG neutralization solution and MSG mother liquor, improve the transparency of MSG, as well as the circulation rate of MSG mother liquor, increase the MSG refining yield, and finally reduce the MSG’s production cost. Due to the regeneration of the salting liquor in this new process, the salt liquor can be recycled, and the production is cleaner and more environmental friendly, resulting in good economic and social benefits.

resin; neutralization solution; MSG mother liquor; transmittance; consumption; MSG transparency; MSG refining yield

2017-03-30

馮文清(1968—)，男，廣東潮州人，工程師，主要從事味精、調(diào)味品和淀粉糖等工藝技術(shù)方面的研究，E-mail：willian-f@sohu.com.

TS264

A

1674-2214(2017)02-0118-03