(1)原料预处理
此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构,以便提高原料的利用率,同时去除固体杂质,防止机器磨损。
用于除杂的设备为筛选机,常用振动筛,结构简单,使用方便;用于原料粉碎的设备有盘磨机、锤式粉碎机和辊式粉碎机,这里选择辊式粉碎机,实现物料的中碎和细碎[4]。
本次设计原料为淀粉,将原料粉碎到0.6-1.5mm的颗粒后才能进行糖化发酵,目的是为了增加原料接触面积。
(2)淀粉水解糖制备
由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉作为碳源,因而必须将淀粉水解为葡萄糖,才能供发酵使用。淀粉水解为葡萄糖先要进入液化阶段,然后再与糖化酶作用进入糖化阶段。
液化阶段:首先利用 α-淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉黏度并将其水解成糊精和低聚糖。液化使用喷射液化器,工作蒸汽压0.4Mpa,温度维持在90℃,液化时间60min,碘色反应呈棕色即可。然后130-140℃灭酶5-10min。经板式换热器冷却到70℃以下,进入糖化罐。从换热器出来的热水供配料和洗滤渣用。
糖化阶段:一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内将进一步水解为葡萄糖。糖化过程需要加入糖化酶,糖化温度控制在60℃左右,pH值4.0-4.4,糖化时间32h。糖化结束后,将糖化罐加热至80-85℃,灭酶30min。过滤得葡萄糖液,经过换热器、维持罐进行连续消毒后作为培养液进入发酵罐。