Получение глутаминовой кислоты и глутамата натрия из мелассы

Глутамат натрия - усилитель вкуса производится в том числе из мелассы. Меласса - отход свеклосахарного производства в настоящее время является одним из важнейших видов основного сырья для большинства бродильных производств. Отходы от промышленной переработки мелассы становятся наиболее перспективными источниками получения таких ценных химических продуктов, как глютаминовая кислота и ее соль - глутамат натрия, бетаин и поташ.

Глутаминовая кислота принадлежит к числу дикарбоновых аминокислот; она входит в состав большинства белков растительного и животного происхождения; сравнительно много ее в плазме крови и тканях организма человека и животных. Глутаминовая кислота относится к жизненно необходимым аминокислотам, играющим важнейшую роль в процессах обмена веществ человеческого организма и животных.

Глутаминовая кислота участвует в процессе обмена веществ в реакции переаминирования, служит в организме переносчиком аминогрупп; играет важную роль в удалении из организма аммиака; принимает участие в биохимических превращениях центральной нервной системы. В большом количестве входит в состав белого и серого вещества мозга и является единственной кислотой, интенсивно потребляемой нервными клетками при окислительных процессах в головном мозгу. Поэтому она применяется в качестве медицинского препарата в тяжелых случаях истощения нервной системы, при усталости и потере памяти, аммиачном отравлении организма; ее применяют также при детских нервных заболеваниях, эпилепсии, шизофрении и других душевных заболеваниях. Глутаминовая кислота применяется при белковой недостаточности, в лечебном питании и зубоврачебном деле. Она оказывает защитное действие от х-лучей.

Глутамат натрия Е-621 является однозамещенной солью глутаминовой кислоты. Глутамат натрия образуется в результате нейтрализации глютаминовой кислоты раствором едкого натра и представляет собой белый кристаллический порошок слабо-солено-сладкого вкуса, хорошо растворяющийся в воде. В водном растворе глутамат натрия обладает мясоподобным вкусом, вызываемым присутствием аниона глютаминовой кислоты, образующегося при диссоциации глютамата в воде.

Глутамат натрия имеет большое значение для питания, так как добавление его в виде приправы к различным пищевым продуктам резко усиливает и делает более выраженными присущие им натуральный вкус и аромат. Кроме того, глютамат натрия ослабляет неприятные привкусы продуктов (прогорклость, горечь лука и т. п.).

Глутамат натрия широко применяется в США, Японии, Китае и ряде европейских стран для улучшения разнообразных мясных, крупяных и овощных блюд, овощей (свежих и замороженных), овощных и мясных консервов, рыбы, солений и маринованных продуктов, маргарина, сыра, пищевых концентратов, пива и других продуктов.

В США 80% вырабатываемого препарата используется в консервном и концентратном производствах.

На консервных заводах Краснодарского края практикуют производство консервов с применением глутамата натрия по инструкциям, разработанным научно-исследовательскими институтами консервной и мясной промышленности.

Разработаны также инструкции для кулинаров по применению глютамата в различных кулинарных изделиях. Количество глутамата натрия, добавляемое в эти продукты и изделия, составляет 0,2—0,4% к их весу.

При добавке в маргарин глютамата натрия в количестве 0,025—0,050% вкус его улучшается.

В Японии испытывалось действие глутамата натрия на вкус пива. При дозе глутамата натрия в 200 мг на литр пильзенского — сильно охмеленного и глубокоотбродившего пива — вкус пива значительно улучшился, стал более нежным, с менее заметным горьким привкусом хмеля.

Доза добавки глютамата натрия к водке по тем же испытаниям находилась в пределах 10—25 мг/л.

По данным К. Шиллера, незначительная добавка глутамата натрия в продукты, оставленные на длительное хранение, способствует сохранению их качества. При опытной обработке глутаматом окорока, сала, колбасы, жирной рыбы и птицы они после 10 месяцев хранения при 17,8 °С хорошо сохранялись и по внешнему виду и вкусу значительно превосходили контрольные пробы. Полагают, что продукты, обработанные глутаматом, лучше защищены от окисления, чем необработанные продукты. Данные Шиллера подтверждены работниками ВНИХИ для ряда замороженных полуфабрикатов и кулинарных изделий.

В Японии он выпускается под торговой маркой «Аджино-мото», что означает «сущность вкуса»; содержит 99% глутамага натрия; в водном растворе имеет рН 7,0.

В зарубежной практике производство и применение глутамата натрия в пищевой промышленности, общественном и домашнем питании, а глутаминовой кислоты — в медицине находит все возрастающее применение. Так, годовая выработка глютамата натрия в 1958 г. составила (в тыс. т): в Японии 10; в США 8,7; в Китае 4; в ФРГ 1,8. Глютаминовую кислоту и глютамат натрия вырабатывают также в Чехословакии, Польше, Румынии, Франции и Италии. Остальные европейские страны импортируют значительные количества этих продуктов из Японии и США.

В настоящее время мировое производство солей глутаминовой кислоты для пищевых целей превышает 25 тыс. тонн в год.

Для удовлетворения потребности нашей страны в этом важном продукте, выражающейся в десятках тысяч тонн в год, намечена широкая программа производства в ближайшее время глютамата натрия на базе использования главным образом наиболее экономичных видов сырья — отходов сахарного и спиртового производства — сепарационного щелока и мелассовой барды.

Ниже даются описания наиболее перспективных технологических схем.

Получение из сепарационного щелока глутаминовой кислоты и глутамата натрия химическим методом. Как указано выше, в щелоке глутаминовая кислота находится в виде пиролидонкарбоновой кислоты, которая лишь после гидролиза превращается в глутаминовую кислоту. Поэтому основные процессы получения глутаминовой кислоты из щелока включают: сгущение щелока до 65° Брикс, его гидролиз и очистку гидролизата от примесей; выделение и очистку глутаминовой кислоты; превращение глутаминовой кислоты в глутамат натрия и упаковку готового продукта.

Применяется кислотный (НС1 или Н2SО4) гидролиз щелока, щелочной (NаОН) или комбинированный щелочной и кислотный. В настоящее время отбросный щелок от сепарации не используется, а выкачивается на поля орошения. В 1965 г. способом известковой сепарации должно быть обессахарено около 650 тыс. тонн мелассы. При переработке такого количества мелассы в отбросном щелоке будет содержаться (в тыс. т): глутаминовой кислоты 13, бетаина 19 и поташа 60.

Для извлечения этих ценных продуктов из щелока предлагается схема (рис. 17), которая является комбинацией схем (особенно в части гидролиза), применяемых на заводах США в Сен-Джауси и Джонстауне.

Для извлечения глутаминовой кислоты, бетаина и поташа из щелока предлагается схема

Сепарационный щелок, содержащий 3% сухих веществ, подвергается декальцинации и затем упариванию до содержания 70% сухих веществ. Упаривание щелока проводится на пятикорпусной выпарной установке с принудительной циркуляцией.

Особенность выпарки — подача исходного сепарационного щелока на пятый корпус, работающий под вакуумом (при 65 °С), и отбор сгущенного щелока из первого корпуса, работающего под давлением (при 112 °С). При такой схеме работы выпарки, по утверждению фирмы Диамалт, потери соединений глутаминовой кислоты минимальны. Сгущенный до 70% сухого вещества щелок хранится в металлических цистернах / емкостью не менее суточной потребности производства.

Из цистерны 1 сгущенный щелок подается двумя потоками в реакторы 4 и 7 для щелочного гидролиза едким натром и кислотного — соляной кислотой. Щелочной гидролиз идет при 95 °С и рН 11,5-12 около 3—3,35 ч, а кислотный — при 17О°С и рН 0,5 в течение 10—12 ч.

Соотношение потоков сырья на щелочной и кислотный гидролиз 1 : 2,5. Наличие щелочных гидролизатов уменьшает соответственно расход щелочи на нейтрализацию кислотных гидролизатов.

Гидролизаты поступают в нейтрализаторы 5 и 8, где устанавливается рН среды 6. Выделившиеся при гидролизе и нейтрализации гуминовые вещества отделяются на фильтрах 9 и направляются на компостирование и дальнейшее использование в сельском хозяйстве в качестве удобрения.

Фильтрат после нейтрализации направляется на предварительное сгущение на однокорпусном выпарном аппарате 10, работающем под вакуумом при 45—50 °С. Упаренный фильтрат подается в отстойники 11 и далее на центрифугу 12 для отделения солей. Состав этих солей (в %): влага 1,09, азотистые вещества 2,5, КС1 15,8, NаС1 78,39, МgС12 0,17 и некоторое количество других солей. Соли растворяют и направляют в сточные воды. Оттек от промывки кристаллов солей перед выгрузкой их из центрифуги возвращается обратно в цикл производства. Освобожденный от солей раствор подвергается окончательному сгущению также на однокорпусном выпарном аппарате 13 и после отстоя в отстойнике 14 и охлаждения поступает на кристаллизацию глютаминовой кислоты при рН 3,2 и температуре 10 — 12 °С. К кристаллизаторам подается хладагент от специальной холодильной установки. Выкристаллизовавшаяся глютаминовая кислота отделяется от маточного раствора на центрифуге 16 и поступает в нейтрализатор 17, куда добавляется 50%-ный раствор едкого натра для растворения кристаллов при рН до 4,5. Оттек с центрифуги поступает на выделение кормового бетаина. Раствор фильтруется на фильтрах 18 и рН его доводится до 3,2, в результате чего происходит выделение и кристаллизация глютаминовой кислоты в кристаллизаторах 19. К кристаллизаторам подведена соляная кислота и щелочь, которыми пользуются для регулирования рН раствора. Образовавшиеся кристаллы сырой глютаминовой кислоты отделяются на центрифуге 20. Полученную на этой стадии сырую глютаминовую кислоту (содержание чистого продукта до 72%) смешивают с водой и раствором едкого натра в реакторе 21 при рН 6,9. Процесс нейтрализации совмещается с осветлением активированным углем. Полученный раствор глютамата натрия фильтруется на фильтрах 22, сгущается в вакуум-аппаратах 23 при температуре не выше 60 С до плотности 33 Вr и из него выкристаллизовывают глютамат натрия в кристаллизаторах 24. Полученные кристаллы отделяются на горизонтальных центрифугах 25 с автоматической выгрузкой. Ввиду чувствительности глютамата натрия к повышению температуры сушка ведется под вакуумом в сушильных шкафах 26, обогреваемых горячей водой, при температуре не выше 60 °С, откуда готовый продукт поступает на расфасовку и упаковку. Степень чистоты — 96% при влажности 0,5%. Полный цикл производства длится около 12 суток.

На сахаро-баритовом заводе Джонстаун мононатриевый глютамат получают из щелоков после баритовой и известковой сепарации с применением сернокислотного гидролиза (рис. 18).

Технологическая схема производства глутамата

Сконцентрированные до плотности 65% щелоки помещают в 4 резервуара-хранилища емкостью по 7500 тонн, из которых щелок подается в сборник 1, а из него на вакуум-фильтр 2 с намывным слоем. К фильтрату в сборник 3 добавляют Н2SО4 до рН 3,2 и выпавший осадок сернокислого калия отделяют на центрифуге 4. Сернокислый калий высушивают в ротационной сушилке и используют в качестве удобрения, а фугат снова фильтруют на вакуум-фильтре 5 с намывным слоем и выпаривают в аппарате 6 до содержания сухих веществ 70%. При выпаривании выпадает соль К2SО4, которую отделяют на центрифуге 7, а фугат подают в холодильник 8 и затем в кристаллизатор 9, где в течение 5 суток выкристаллизовывается сырая глютаминовая кислота.

Отделенная от маточного раствора на фильтрпрессе 10 глютаминовая кислота поступает в сборник //, откуда подается в центрифугу 12. Там кристаллы кислоты осторожно промывают водой и выгружают в сборник 13. Затем разбавляют водой и перекачивают в сборник 14.

Фильтрат, полученный на фильтр-прессе 10, нейтрализуют аммиаком и выкачивают в резервуар для хранения, откуда он используется на корм скоту.

В сборник 14 к сырой глютаминовой кислоте добавляют кизельгур, активированный уголь и едкий натр для образования хорошо растворимой в воде мононатриевой соли; полученную суспензию фильтруют через фильтрпресс 15. Фильтрат охлаждают в холодильнике 16 и подают в сборник 17, где из мононатриевого глутамата путем добавления соляной кислоты до рН 3,2 вновь выделяют и отделяют на центрифуге 18 глютаминовую кислоту, которую собирают в сборнике 19. После вторичной очистки раствора кизельгуром и активированным углем в мешалке 20, фильтрации через фильтрпресс 21, кристаллизации в кристаллизаторе 22, отделения на центрифуге 23, сушки в сушильных аппаратах 24 и сортировки на ситах 25 получают чистый кристаллический глютамат натрия.

Представляет определенный интерес способ получения мононатриевого глутамата на заводе Сен-Джауси (США) с применением щелочного гидролиза (КаОН) по следующей технологической схеме (рис. 19).

Схема производства глутамата натрия в США

Поступающий в железнодорожных или автомобильных цистернах сгущенный щелок сливают в приемные резервуары /, из которых его подают в сборник на весах 2, а затем на вакуум-фильтр 3 с намывным слоем из вспомогательного фильтрующего материала (суспензию которого готовят в сборнике 4} для удаления взвешенных частиц, которые направляют в канализацию 5. Полученный фильтрат тщательно перемешивают в стальном гидролизаторе 6 с 50%-ным раствором едкого натра, который готовят в сборнике 7. Из сборника 8 в гидролизатор поступает пар. По окончании гидролиза жидкость охлаждают в теплообменнике 9, а затем в сборнике 10 подкисляют соляной кислотой, которую подают из сборника //. Поддержание необходимого рН раствора обеспечивается автоматическим рН-метром. Нейтрализованный раствор сгущают в однокорпусном выпарном аппарате 12; все части этого аппарата, cоприкасающиеcя с жидкостью и соковым паром, вплоть до конденсатора смешения, гуммируют, а поверхность нагрева и циркуляционный насос изготовляют из нержавеющей стали. В результате сгущения раствора из него выкристаллизовывается смесь хлористых натрия и калия, содержащая 30% К2О. Смесь этих солей отделяют на центрифуге 13 и направляют в сборник 14, откуда их после растворения направляют для получения неорганических побочных продуктов.

После удаления неорганических солей к фугату в сборнике 15 добавляют соляную кислоту точно до рН 3,2, соответствующих изоэлектрической точке глютаминовой кислоты, что обеспечивается соответствующим автоматическим рН-метром.

Кислый раствор охлаждают в холодильнике 16, после чего направляют его в кристаллизаторы 17, в которых в течение 5—8 суток выкристаллизовывается сырая глютаминовая кислота. Отделение кристаллов проводят на центрифуге 19 после предварительного сгущения кристаллической массы в отстойнике Дорра 18. Декантат из отстойника направляют в сборник 20, а из сборника вместе с фугатом от центрифуг, собираемым в сборнике 21, фильтруют через фильтр 22. Взвешенный на весах 23 фильтрат направляют в сборник 24, откуда он поступает на извлечение бетаина и других побочных продуктов.

Кристаллы сырой глутаминовой кислоты из центрифуги выгружают в сборник 25; затем в сборнике 26 разбавляют их водой и перекачивают в сборник 27. Для очистки сырой глютаминовой кислоты и перевода ее в хорошо растворяющуюся в воде мононатриевую соль к ней добавляют едкий натр, 50%-ный раствор которого подают из сборника 28, и активированный уголь со вспомогательным материалом для фильтрации, суспензию которых приготавливают в сборнике 29. Полученную смесь фильтруют через фильтр 30 и фильтрат под названием стандартного сиропа направляют в сборник 31. Сироп сгущают в вакуум-аппарате 32 и полученную массу направляют в кристаллизаторы системы Лафейля 33; поддержание установленной температуры в кристаллизаторах обеспечивается регулятором температуры 34. Кристаллы мононатриевого глутамата отделяют на центрифуге 35, высушивают в сушилке 36, просеивают через сито 37 и направляют в бункера 38, откуда готовый продукт поступает на расфасовку и упаковку 39. Фугат из центрифуги поступает в сборник 40, откуда его возвращают в основной процесс.

Выход глутаминовой кислоты из сепарационного щелока принимают в среднем равным 2% к весу мелассы, а выход глутамата натрия примерно на 25% выше глутаминовой кислоты.

Извлечение из щелока бетаина. Сепарационный щелок, как указано выше, наряду с аминокислотами содержит значительное количество бетаина. Так, при обессахаривании мелассы по способу Сольвента выход бетаина составил около 6% к весу мелассы, т. е. в полтора раза больше количества глутаминовой кислоты.

Бетаин в химическом отношении представляет собою метилированное производное амидоуксусной кислоты (гликокола).

Характерной особенностью бетаина является наличие в его молекуле слабо связанных с атомом азота метальных групп СН3, которые в процессе обмена легко переносятся на другие соединения. Являясь таким образом донатором метальных групп, бетаин способствует протеканию в организме реакций переметилирования, имеющих большое значение для правильной работы печени и почек, а также для предупреждения склероза.

При недостатке в пище донаторов метальных групп в печени задерживаются реакции, способствующие удалению из нее избытка жира; последний в таких случаях отлагается в печени, вызывая ее жировое перерождение. Солянокислый бетаин (ацидин) применяется в медицине для регулирования кислотности желудочного сока (при ее недостаточности), а свободный бетаин (моногидрат) — для лечения язвенных заболеваний желудка.

Установлено также, что бетаин необходим в кормовых рационах для птиц и животных.

Для получения кормового бетаина используются отработанные оттеки от производства глутаминовой кислоты. Оттеки без очистки нейтрализуют известковым молоком, смешивают с наполнителями, например с жомом, высушивают и гранулируют. Полученная смесь добавляется к корму птиц и животных; в США такой кормовой продукт выпускается под маркой МС-47 и служит заменителем холина в кормах.

Извлечение бетаина из сепарационного щелока или из отходов после получения из него глутаминовой кислоты основано на малой растворимости его хлористоводородной соли в крепкой соляной кислоте. Поэтому, если к водному раствору полученного из щелока бетаина соответствующей концентрации прибавить крепкую соляную кислоту, то выделится солянокислый бетаин. Однако полученная таким образом бетаиновая соль загрязнена хлористыми солями калия и натрия и, кроме того, содержит небольшую примесь глютаминовой кислоты. Очистку бетаина проводят экстракцией его горячим спиртом или выкри-сталлизовыванием из горячей воды.

В Венгрии на сахарном заводе Эрчи работает цех для получения бетаина ионитным способом непосредственно из свекловичной мелассы. Меласса очищается путем пропуска через систему, состоящую из двух водородно-катионитовых и одного анионитового слоев ионообменника (катионитовые смолы марки Д-50, анионитовые смолы марки Д-2).

Ионообменные смолы полностью удаляют содержащиеся в мелассе неорганические соли и азотсодержащие соединения. Очищенный на ионообменниках раствор мелассы является чистым раствором сахарозы, имеющим высокую доброкачественность (93—95%), из которого сахар выкристаллизовывается обычным способом. Из регенерированных растворов получают бетаин.

Получение поташа. В мелассе содержится 10—12% золы, из которой около половины составляет К2О. Для среднего сахарного завода, перерабатывающего 15 тыс. ц свеклы в сутки, количество К2О составляет 3 г в сутки.

При выпаривании сепарационного щелока и слабом его прокаливании из бардяного угля можно получить около 10% поташа (К2СО3) к весу мелассы. Для получения высокопроцентного поташа через щелок из бардяного угля пропускают СО2 при температуре 45 °С и под давлением, причем осаждается бикарбонат калия.

Поташ применяется в мыловарении, при изготовлении тугоплавкого стекла, при крашении, белении, в фотографии.

Выработка из щелока кормовых дрожжей. По предложению С. В. Кудри, Ф. И. Гладкова и С. В. Яремчука, из сепарационного щелока, полученного только от холодного процесса, получают кормовые дрожжи, которые в свежем (прессованные) или высушенном виде используют как белковый корм животным.

В опытах проф. Е. А. Плевако сепарационный щелок с содержанием сухих веществ 5,5% и рН 12 подкисляли серной кислотой до рН 5,5—5,8, отфильтровывали осадок кристаллического гипса (СаSО4) и в фильтрате после добавления питательных солей и засева чистой культуры при непрерывной аэрации среды выращивали кормовые дрожжи. Выход прессованных дрожжей составляет 7,2 кг из 1 м3 щелока.

По разработанной схеме к щелоку добавляют мелассу в количестве 2% от веса щелока, Н2SО4, суперфосфат и (МН4)2§О4 до получения рассиропки концентрацией 4—5%.

Выращивание дрожжей ведут в батарее чанов и дрожжи выделяют сепарированием на центрифугах и прессованием на фильтрпрессе. Прессованные дрожжи сушат до содержания илаги 8—10%.

В сепарационном цехе средней мощности (70 тонн мелассы в сутки) возможна выработка из щелока около 4,5 тонн прессованных кормоаых дрожжей в сутки. При норме в кормовом рационе крупного рогатого скота 330 грамм дрожжей в сутки выработка одного цеха может обеспечить дополнительно белковым кормом 14 000 голов крупного рогатого скота в сутки. В 1960 г. начато строительство цеха кормовых дрожжей при Купянском сахарном заводе.

Производство глутаминовой кислоты из мелассы. В Италии фирмой Эрколи в 1956 г. освоено в промышленном масштабе производство глутаминовой кислоты, бетаина и поташа непосредственно из свекловичной мелассы по способу Сольвенте. В основе этого способа лежит обработка мелассы смесью метанола и бензола и высаливание в результате этого солей калия, затем последующая обработка частично обессахаренного и полностыо освобожденного от метанолбензола фильтрата ионитами. Из катионитового регенерата извлекают бетаин, а из анионитового — глутаминовую кислоту. Регенерацию катионита проводят серной или соляной кислотой, а регенерацию анионита — каустической содой.

Способ Сольвенте интересен тем, что дает высокий выход продукции: сахара-песка 35% к весу патоки; пищевого сиропа 15%; глутаминовои кислоты 4%; бетаина до 6% и поташа 15% к весу мелассы.

Получение из мелассы глутамата натрия биохимическим методом. Группа японских специалистов института прикладной микробиологии Токийского университета во главе с проф. Т. Асаи нашла микроорганизм Micrococus glutamicus — глутаминовый микрококк, синтезирующий глутаминовую кислоту. В среде с аммонийной солью и глюкозой этот микрококк образует до 3 г глутаминовои кислоты на 1 л¹.

1 Красильников Н. А. Аминокислоты и микробы, «Природа», 1962, № 3.

Японской фирмой Kyowa Hatsuko разработан и осуществлен в промышленных условиях синтез глутамата натрия биохимическим методом сбраживания на крахмалистых и глюкозных средах. По лицензии этой фирмы американской фирмой Мегс построен и пущен в 1958 г. крупный завод. Технологическая схема производства глутамата натрия из мелассы биосинтезом, разработанная японской фирмой Nichon Tensaito, приведена на рис. 20.

Свекловичная меласса подвергается разбавлению / водой до содержания сахара примерно 5%, затем стерилизуется паром 2 и охлаждается. В процессе подготовки к раствору мелассы добавляют мочевину, фосфорные и магниевые соли. Подготовленный раствор мелассы направляется на ферментацию 3 с применением глютаминового микрококка, синтезирующего из сахарозы глютаминовую кислоту. Ферментация ведется при продувании стерильным воздухом в течение 60 часов. Накопившаяся в процессе ферментации глютаминовая кислота (примерно 9,5% к раствору) отделяется от бражки фильтрацией 4 с добавлением кизельгура.

Выделение глютаминовой кислоты из фильтрата и дальнейшее получение товарного глютамата натрия производится в аппаратах 5—21 обычным методом. Оттек от центрифугирования 8 может быть использован для корма скоту или для выработки кормовых дрожжей. Общая продолжительность всего процесса до 9 суток. Метод дает высокий выход глютаминовой кислоты — 12% и более к весу мелассы, против 1,2— 2,0% при других методах. В результате снижения расхода химикатов, энергии и вспомогательных материалов себестоимость глютамата натрия, полученного биохимическим методом сбраживания, на 40—50% ниже по сравнению с полученным химическим методом.

Получение глютаминовой кислоты из мелассы с применением ионообменных смол. Производство глютамата натрия химическим методом связано с необходимостью применения сложной аппаратуры с антикоррозийным покрытием для защиты от агрессивных промежуточных продуктов и значительными затратами химикатов и энергии.

Более совершенен в этом отношении способ извлечения глютаминовой кислоты по схеме французской фирмы Degremont с применением ионообменных смол, вырабатываемых другой французской фирмой Prosimafti.

По этой схеме (рис. 21) предусматриваются процессы деминерализации мелассы с одновременной очисткой и выделением из элюата ионообменников глютаминовой кислоты.

Меласса поступает в аппарат / для разбавления и охлаждения; разбавленная примерно в 7 раз и охлажденная меласса направляется на катионообменник 2 для отделения солей калия и натрия, а также бетаина, после чего меласса поступает на анионообменник 3, на смоле которого задерживаются глютаминовая и пиролидонкарбоновая кислоты. Деминерализованная меласса в виде сахарного раствора с доброкачественностью 92% и выше направляется на сахарный завод для выделения сахара.

После насыщения смол солями катионообменники и анионообменникн переключают на процесс регенерации. Регенерация смол в катионообменнике проводится разбавленной серной кислотой с последующей промывкой умягченной водой. Элюат от регенерации катионообменных смол может поступать на выделение бетаина.

Регенерация смол в анионообменнике проводится раствором соды с последующей промывкой смол до нейтральной реакции умягченной водой. Элюат от регенерации смол из анионообменника направляется в сборник 4, а затем на сгущение в трехкорпусный выпарной аппарат 5. Сгущенный элюат обрабатывается раствором каустической соды в реакторе 6, фильтруется 7 и направляется в реактор 8 для обработки соляной кислотой. Образовавшиеся кристаллы отделяют на фильтре и затем растворяют в реакторе 9. Полученный раствор фильтруется через нутч-фильтр 10, куда для осветления вводится активированный уголь, и поступает в кристаллизаторы 11. Выкристаллизовавшаяся глютаминовая кислота отделяется на фильтре 12, сушится в этажерочной электрической сушилке 13 и упаковывается (14). Особенность описанной схемы — комплексная переработка мелассы на сахар, глютаминовую кислоту, бетаин и другие продукты при незначительном расходе химикатов и других вспомогательных средств. Производство полностью автоматизировано.

По данным фирмы на 1 т глютамата натрия расходуется:

соляной кислоты (32%-ной) в/п ............. 6,0
едкого натра (50%-кого) в/п .............. 2,0
пара в т ........................ 16,2
воды в м3 ........................ 230,0
электроэнергии в кет-ч ................. 200,0

На что следует обращать внимание?

Пищевые добавки. В ЕС были разработаны, систематизированы и утверждены так называемые пищевые добавки, которые добавляются в пищевые продукты в технологических целях. Нечто подобное существует во многих странах мира. Вы их можете найти в описании состава любых продуктов, которые покупаете в магазине. Они обозначаются буквой Е с трехзначным номером. Это:

Красители Е100-Е199, Консерванты Е200-Е299, Антиоксиданты Е300-Е399, Стабилизаторы и эмульгаторы Е400-Е-599, Усилители вкуса и аромата Е600 – Е699.

Практически не существует на массовых рынках продуктов без вышеуказанных добавок. Эти добавки постоянно совершенствуются и сейчас определенной комбинацией этих добавок можно из абсолютно никчемного и низкокачественного продукта сделать красивый, ароматный и вкусный. Закономерность и практический вывод очень простой: чем больше в описании содержания продукта различных Е, тем менее качественный это продукт. Из этого нет никаких изключений. Можете посмотреть количество Е в тех продуктах, которые американцы называют Junk food или „мусорная, вредная, суррогатная еда“. Пример такой еды: чипсы, снэки, любой фаст-фуд, газированные напитки и пр. Производство этих продуктов исключительно дешево, они носят высокую маржу и очень агрессивно рекламируются. Иногда доля рекламных расходов составляет 1/3 его цены.

Проблема со всеми добавками еще в том, что они плохо выводятся из организма и их накопление ведет к появлению различных болезней. Тогда вступает в силу другая отрасль продуктов для человека, называемая фармацевтикой. Вам предлагают и также активно рекламируют различные лекарства от всего, предлагающие легкое решение нелегких проблем. Представители различных фармацевтических фирм обязательно посещают всех врачей в любой стране мира и предлагают деловые контракты: чем больше он выпишет рецептов на препараты именно этой фирмы, тем больше его ежемесячный бонус. Не все врачи соглашаются, но большинство да. И вы попадаете в очередной круг саморазрушения: после продуктового в фармацевтический.

Использование мелассы для кормовых целей. По своему составу меласса является хорошим кормом для скота. Особенно большое применение находит меласса как добавка к другим кормам, входящим в состав комбикормов.

Меласса является в основном углеводным кормом. Безазотистые экстрактивные вещества ее отличаются высокой переваримостью (свыше 93%). В 100 кг мелассы содержится 77,0 кормовых единиц, а крахмальных эквивалентов — 45,3.

Не посредственное скармливание мелассы скоту. При скармливании скоту полностью используются все составные части мелассы. Как указано, животными хорошо усваиваются безазотистые экстрактивные вещества, в которых преобладает сахароза (60% по весу сухих веществ), а также незначительная часть аминокислот. Содержание усвояемых азотистых соединений в мелассе не превышает 5%.

Неусвоенные азотистые вещества и соли калия вместе с навозом попадают на поля и используются в качестве удобрения. Однако при скармливании мелассы следует иметь в виду, что наличие в ней сравнительно большого количества вредного для скота калия и других щелочных солей, раздражающе действующих на слизистые оболочки, вызывает необходимость соблюдать предельные нормы дозировки корма животным, так как приятную на вкус мелассу животные могут поедать в большом количестве. Приученные к мелассе животные переносят хорошо даже такие нормы, как 6—8 кг в день на голову.

Рекомендуются следующие нормы скармливания мелассы скоту: (на 1000 кг живого веса в сутки — лошадям 2,5—3,5 кг, быкам 4—б кг; баранам 0,25 кг, овцам 0,125 кг].

Профессор Томмэ указывает максимальную норму мелассы для коров 1,2 кг.

Мелассу скармливают в смеси с другими кормами, как-то: соломенной резкой, мякиной, сеном. Перед скармливанием ее разводят в теплой воде из расчета 3—4 части воды на 1 часть мелассы. Разбавленной мелассой поливают другие корма, что делает их более вкусными.

На Кубани, в системе «Заготскотооткорм», широко практикуют применение мелассы совместно с жомом и мочевиной при откорме крупного рогатого скота. Мелассу и мочевину задают животным в следующей кормовой смеси: на 100 кг стержней кукурузных початков замешивается по 10 кг мелассы, люцерновой муки и зерновой дерти и по норме добавляется мочевина, соль и костная мука. Мочевина задается из расчета 1 г на 4— 5 кг веса животного. Рацион кормления одной головы скота весом до 280 кг состоит из 50 кг кислого жома и 5 кг кормовой смеси, при этом обеспечивается получение среднесуточного привеса до 800 г.

В Германии применяют следующий рацион мелассового комбикорма: 25% мелассы, 15% мочевины и 60% сухого жома.

Поэтому на местах получения мелассы — сахарных заводах — этот продукт следует рассматривать не как отход, а как ценный вид сырья.

Необходимо уделять больше внимания вопросам организации правильного хранения и транспортировки мелассы к месту ее переработки. Нарушения в правильном хранении мелассы ухудшают ее качество, она становится дефектной, что затрудняет ее дальнейшую переработку.

Использование мелассы в качестве основного сырья в ряде производств должно быть организовано по наиболее современным схемам.

Глутаминовая кислота и глутамат натрия из мелассы