化学成分为
谷氨酸钠,是一种鲜味调味料,易溶于水,其水溶液有浓厚鲜味。与
食盐同在时,其味更鲜。味精可用小麦面筋等蛋白质为原料制成,也可由淀粉或甜菜糖蜜中所含
焦谷氨酸制成,还可用化学方法合成。味精还有缓和碱、酸、苦味的作用。谷氨酸钠在人体内参与蛋白质正常代谢,促进氧化过程,对脑神经和肝脏有一定保健作用。婴儿不宜食用。
简介
味精主要成分是
谷氨酸的钠盐,也是谷氨酸钠的商品名和俗名,又名味粉、味之素、谷氨酸钠、麸氨酸钠,一种鲜味剂。化学式为C5H8O4NNa,摩尔质量169.111g/mol,熔点为232℃。通常为白色结晶或粉末,无臭,对光稳定。能刺激味蕾、增加食品特别是肉类和蔬菜的鲜味,常添加于汤料和肉制品中。对人体的直接营养价值较小,但其提供的谷氨酸可与
血氨结合起到解毒作用,在临床上用于对肝昏迷病人的治疗。谷氨酸有两个酸性基团,谷氨酸的单钠盐才有鲜味。一般用量条件下不存在毒性问题,小白鼠经口半数致死量为16200mg/kg。
味精的鲜度极高,溶解于3000倍的水中仍能辨出,但其鲜味只有与食盐并存时才能显出。所以在无食盐的菜肴里(如甜菜)不宜放味精。使用味精时还应注意温度、用量等。最宜溶解的温度是70℃~90℃。若长时间在温度过高的条件下,味精会变成焦谷氨酸钠,不但失去鲜味,且有轻微毒素产生。另外,谷氨酸一钠是一种两性分子,在碱性溶液中会转变成毫无鲜味的碱性化合物——谷氨酸二钠,并具有不良气味。当溶液呈酸性时,则不易溶解,并对酸味具有一定的抑制作用。所以当菜品处于偏酸性或偏碱性时,不宜使用味精(如糖醋味型的菜肴)。在原料鲜味极好(如干贝、火腿等)或用高级清汤制成的菜肴中(如清汤燕菜)不宜或应少放味精。
谷氨酸最早由德国的雷特豪于1846年在小麦的面筋中首次分离获得;1908年日本的池田菊苗从海带中分离出谷氨酸,并发现谷氨酸的钠盐具有鲜味;1909年日本开始生产以谷氨酸一钠为主要成分的“味之素”,并出售。
中国于1921年由吴蕴初开始生产味精。1988年国家已宣布取消其食用限制。我国味精生产自20世纪80年代开始进入高速发展阶段,并成为世界味精生产大国,2010年我国味精产量达256万吨,2002~2010年的年均复合增长率达11.1%。随着我国味精产量的不断增加,行业生产技术水平也得到了提高。20世纪90年代初,我国味精生产企业约130家,年产量仅22.3万吨。历经2007~2008年的整合,味精企业约30%~40%的产能退出市场。2009年,国家进一步出台政策限制产能10万吨以下的味精企业发展,味精生产企业的总数减少到目前的35家左右。
由于曾经有过食用味精不安全的报道,至今仍有不少人对食用味精的安全性存有质疑。实际上,世界上许多国家的科学家对食用味精是否安全进行过深入研究,找到了许多食用味精有益于人体健康的证据,只是由于宣传不够,至今仍有许多人对味精缺乏正确的认识。
味精的生产工艺
生产方法
我国最初的味精工业化生产是以面筋或大豆粕为原料,采用酸水解的方法生产味精,这个方法耗能大、成本高、劳动强度大、对设备要求高、需耐酸碱设备,在1965年以前都是用这种方法生产的。随着社会的发展,已退出了历史的舞台。随着科学的进步及微生物技术在食品行业的应用,使味精生产发生了革命性的变化。自1965年以来,我国味精行业大都采用发酵法生产,水解蛋白质法及用石油裂解丙烯合成法较少采用。
原料
谷氨酸发展主要原料有淀粉、糖蜜、醋酸、乙醇等。国内厂家现多以淀粉为原料生产谷氨酸,少数厂家以糖蜜为原料生产谷氨酸,然后转化生产成味精。用脲素、钱盐等为氮源,加入辅料,培养谷氨酸生产菌,发酵30-40小时。
提取方法
谷氨酸提取的方法有等电点法、离子交换法、金属盐法、盐酸水解-等电点法、离子交换膜电渗析法等。提取后经精制而得到符合国际标准的谷氨酸钠。成品为无色或白色柱状结晶性粉末。易溶于水,微溶于酒精,对光、热较稳定。具有很强的肉类鲜味,稀释3000倍仍能尝到其鲜味。与食盐并用可增强其鲜味作用,以1克食盐加入0.1-0.15克谷氨酸钠呈味效果最佳;与肌苷酸和鸟苷酸配合使用,可使鲜味提高4-6倍。强力味精即为与上述物质混合配制而成。适用于家庭、饮食业及食品加工业,一般用量为0.1-0.5%。
呈鲜效果影响因素
尽管味精有益无害,但使用味精仍然要讲究科学。只有了解味精的性质以及味精与其使用环境之间的关系后加以科学、合理地使用,才能使其发挥最佳调鲜效果。
食盐的影响
谷氨酸钠对人舌头的味受体的感觉阈值较低,在常温条件下是0.03%。谷氨酸钠虽为普通味精的主要成分,并不是单纯的呈鲜味,而是酸、甜、咸、苦、鲜五味俱全,鲜味所占的比例较大(所成5种不同味道的比例分别为鲜味71.41%、咸味13.50%、酸味3.4%、甜味9.8%、苦味1.7%)。同时谷氨酸钠的鲜味只有在食盐存在的情况下才能呈现出来,并且对酸味、苦味有一定的抑制作用,即有一定程度的味道缓冲作用。如果在没有食盐的菜肴中加入纯味精,不但毫无鲜味,反而会使人感到一种令人不快的腥味。
所以,谷氨酸钠和食盐呈味强度的平衡在烹调中将会产生相当大的影响。二者的添加量之间必然存在一种定量关系,并非味精的添加多多益善。据测定,浓度为0.8%~1%的食盐溶液是人们感到最适的咸味。而在最适咸味的前提下,味精的添加量是有一定标准的。正确的添加味精的方法应是根据原料的多少、食盐的用量和其他调味料的用量,才能确定味精在整个菜肴中的用量。如在烹调菜肴时加入过量的味精,反而有损于菜肴应有的鲜美味。
酸碱度的影响
谷氨酸钠的鲜味与菜肴的酸碱度之间也有一定的关系。因为谷氨酸钠是一种两性分子,当溶液的pH值为3.2时,即谷氨酸钠的等电点时,谷氨酸钠将全部以两性离子的形式存在。这时其与极性水分子之间的作用不如处于阳离子或阴离子状态时那么强烈,因此,在等电点处谷氨酸的离解度最小,呈现出的鲜味也最低。当溶液的pH值为6~7时,谷氨酸钠几乎全部电离,这时的鲜味呈味程度最高。但当溶液的pH值>7时,溶液处于碱性条件下,谷氨酸钠会转变为谷氨酸二钠,其属于碱性化合物,是一种毫无鲜味的物质。
由此可见,在酸度较高的环境中使用味精时,由于谷氨酸的形成导致酸味增强,鲜味减弱。若在碱性环境中使用,味精能生成无鲜味的谷氨酸二钠而使其失效。因此,味精应在中性或弱酸性环境中使用,其增鲜效果最好。而在制作酸碱性食品时,如制作糖、醋汁或番茄汁的菜肴不宜加入味精。谷胺酸钠中的钠活性甚高,容易与碱发生化学反应,产生一种具有不良气味的谷胺酸二钠,失去调味作用,所以碱性较强的海带、鱿鱼等菜肴不宜加味精。
加热温度的影响
人们普遍认为味精不能在高温条件下进行烹、炒、煎、炸,也不宜在开水中滚煮。这是由于在谷氨酸钠分子中含有1分子的结合水,当味精被加热为120℃以上或100℃左右长时间加热时,都会失去结晶水而变成无水谷氨酸钠,同时有一部分无水谷氨酸钠会发生分子内脱水,生成焦谷氨酸钠,其生成不仅使味精失去鲜味,并且还会对人体产生危害。最近刊出的有关味精方面的文章、书籍中还时有这样的介绍。然而这是一种不科学的说法,有必要对此加以澄清。我国曾就味精在加热过程中的变化这个问题进行过专门的科学试验。以0.2%的味精及2%的食盐水溶液,在115℃加热3h,生成无鲜味的焦谷氨酸钠仅为0.014%,含量微乎其微。对于焦性谷氨酸钠是否有毒性,研究证明是无毒的。日本筑波大学1986年曾做过将富含谷氨酸的鱼粉加温至300℃,然后饲养大白鼠的试验,没有发现任何癌变现象。而一般的家庭的烹饪温度为100℃~120℃,油炸温度为170℃~200℃,烘烤在250℃以内。食物中的谷氨酸以及添加的味精是稳定的,不会分解出致癌物质。所以,味精的热稳定性很好,在正常的烹调中可完全同盐、糖等其他调味品一样在高温下使用。
浓度的影响
试验表明,味精的浓度与鲜味之间有个峰值,浓度不足,鲜味不强;浓度过量,味感不佳。由此可见,味精不是加得越多鲜味就越强。虽然味精本身对人体无害,但过量食用会妨碍体内氨基酸的平衡,甚至会出现过敏现象。因此,味精的使用量应视各人对味精的适应性和食品种类而定,不是越多越好,更不宜汤味不美味精凑。
安全性及选用
安全性
味精在长期使用的过程中曾一度蒙受“不白之冤”。由于人们对味精的营养特性缺乏全面、科学的了解,认为味精没有营养,甚至对人体有害。一些人进餐后感到头痛、胸闷、恶心、呕吐、心悸、腹痛等不适就归咎于味精,称之为“味精症状”。此外,味精在长时间高温情况下会转变为焦谷氨酸钠,不显鲜味的同时还具有轻微的毒性,加之对“味精毒害健康”这类话题的反复炒作,味精曾一度被怀疑是不可安全食用的增鲜调味品。1973年FAO/WHO食品添加剂专家联合组织一度规定,味精的ADI值0mg~120mg,即摄入量每天每千克人体体重不得超过120mg。但国际上许多权威机构都做过味精的各种毒理试验,到目前为止,还未发现味精在正常使用范围内对人体有任何危害的依据,即证明食用味精是安全的。1973年,联合国食品法规委员会(CAC)把谷氨酸钠归入推荐的食品添加剂的A(I)类(安全型类)。随后在1987年荷兰海牙举行的第19届联合国粮农及世界卫生组织食品添加剂法规委员会会议正式宣布,取消对味精食用加以限量的有关规定,并一致认为味精是食品风味的增强剂,使用是安全的。美国食品药品管理局(FDA)在搜集了9000种以上的文献和试验数据后,又追加以新的动物试验,得出了“在现在的使用量、使用方法条件下,长期食用味精对人体没有任何障碍”的结论。1999年,我国完成了味精的长期毒理试验,这是我国首次独立完成对国内味精的试验,试验得出与国际上一致的结论,即使用味精是安全的。
合理使用
基于味精呈鲜效果的影响因素,在使用味精时应注意的问题:(1)味精的最适使用浓度为0.2%~0.5%,最适溶解温度为70℃~ 90℃,为此应在烹调中,菜或汤即将成熟或临出锅时再加入味精。这样既不破坏味精的鲜美特性,又使味精能迅速的溶解在汤汁中,产生鲜味。(2)拌凉菜时,应先用少量热水将味精溶解再拌入。如果直接放入味精则会因温度低而不易溶解,这样味精的鲜味就不能充分发挥出来。(3)在本身含谷氨酸钠较多的食品中就不必再添加味精(像禽畜肉、蛋、海鲜等就属于这类食品)。因此在炒鸡蛋、用鸡或海鲜炖制的菜以及用高汤烹制的菜中可不加味精,否则,不仅是一种浪费,而且会影响菜肴的天然鲜味、本味。(4)谷氨酸钠在人体代谢的时候会与血液中的锌结合,从而导致体内缺锌,因此对于哺乳期的妇女、婴幼儿来说应该尽量少吃或不吃味精。老人和儿童也不宜多食。高血压患者若食用味精过多,会使血压更高。所以,高血压患者不但要限制食盐的摄入量,而且还要严格控制味精的摄入,肾炎、水肿等疾病的病人亦如此。
合理选购
味精是家庭生活常用的调味品,科学合理地选用优质味精,不但能让人们享受到美食,而且可以达到增进健康的目的。而使用假冒伪劣味精,不仅影响到人们的正常饮食,而且可能会危及到人体健康和安全,为此在选购味精时应注意识别真假、优劣。优质味精其颗粒形状一致,颜色洁白有光泽,颗粒间呈散粒状态,用水稀释至1∶100的比例后,口尝仍感到有鲜味;而劣质味精颗粒形状不统一,大小不一致,颜色发乌发黄,甚至颗粒成团结块,用水稀释至1∶100的比例后,只能尝到苦味、咸味或有甜味但无鲜味。
味精的质量不仅与颗粒的洁白明亮程度有关,还取决于谷氨酸钠的含量。市场上销售的味精,在包装上都标明谷氨酸钠的含量,一般可分为99%、95%、90%、80% 4种规格,除99%以外,其他3种分别加5%、10%、20%食盐。谷氨酸钠含量高,色泽洁白的,其质量就好。
从增进人体健康的角度出发,选购时可从产品名称、配料表和谷氨酸钠含量来判定产品是纯味精(无盐味精)、含盐味精还是特鲜(强力)味精。尽量使用含谷氨酸钠99%的纯味精。
综上所述,味精是一种营养美味、安全可靠的增鲜调味品,烹制菜肴时,应该充分了解味精的呈味机理,掌握各种因素对味精呈鲜效果的影响及菜肴原料的鲜味特性。科学使用味精,不但能最大限度发挥味精的呈鲜作用烹制出鲜香味美、风味独特的佳肴,更能充分发挥谷氨酸钠的营养保健作用以确保食用者的健康和安全。
营养保健功效
科学证明,味精进入人体后可以完全被消化吸收,并参与到正常的新陈代谢中,不会发生沉积。味精在人体代谢过程中可生成谷氨酸,是构成蛋白质的氨基酸之一,人体体重的17%是蛋白质,而组成蛋白质的氨基酸中谷氨酸占20%。因此食用味精不仅能起到调味增进食欲的作用,还能补充人体一定的营养素。谷氨酸在体内具有重要的生理功能。由于其有补脑和保肝作用,在临床上常用于治疗某些神经性疾患(如癫痫病、神经衰弱)和肝病(如肝昏迷、肝功能受损),谷氨酸的药理作用:(1)味精进入胃肠后很快就会分解出谷氨酸,在人身代谢过程中与酮酸发生氨基转移作用合成其他氨基酸,对人体有益无害。(2)参与脑内蛋白质和糖代谢,促进脑细胞氧化过程。脑组织能氧化谷氨酸,而不能氧化其他氨基酸,当葡萄糖供应不足时,谷氨酸可作为脑组织的能源。(3)能与体内血氨结合成无毒的谷氨酰氨,使血氨下降,从而减轻肝昏迷症状。我国的味精均采用玉米、大米等粮食作物发酵酿制,纯度能达到99.9%,为纯天然发酵提取的绿色食品。
营养价值
味精在体内具有重要的生理功能,谷氨酸非人体必需氨基酸,但它参与许多代谢过程,因而具有较高的营养价值,在人体内,谷氨酸能与血氨结合生成谷氨酰胺,解除组织代谢过程中所产生的氨毒害作用,可作为治疗肝病的辅助药物;谷氨酸还参与脑蛋白代谢和糖代谢,对改进和维持脑功能有益。
医学价值
治疗肝昏迷、肝功能损伤及各种原因的昏迷;对精神病、神经衰弱、癫痫病、小儿大脑发育不全等症有辅助治疗作用。据研究显示:每日服用一定量的谷氨酸钠,可增强记忆、安定情绪、振奋精神、改善智力;适用于食欲不振、胃酸不足、营养不良等症。
与鸡精的区别
与鸡精的对比
味精是具有鲜味的物质,主要成分是谷氨酸钠,商品名为味精,又称味素。味精一般是用大米、玉米、小麦、甘薯等粮食作物进行微生物发酵后再提取、精制,得到符合国家标准的谷氨酸钠。
鸡精是一种复合调味品,其主要的成分就是味精(含量40%)和盐。此外,鸡精中还添加了助鲜剂核苷酸、鸡肉提取物、淀粉、膨化剂、香精、色素等。少量核苷酸可以让味精增鲜二三十倍,但是生产的时候又加入了大量盐、淀粉等,因此鸡精的鲜味相对味精而言并没有提升多少,在实际使用的时候用量差不多。
鸡精鲜味的基础还是味精(谷氨酸钠)。味精和鸡精虽有区别,但是鸡精的主要原料仍然是味精,也就是说鸡精只是味精的一种再加工产品。消费者认为鸡精是味精的换代产品、鸡精是第几代味精都是不科学的。二者的基础成分一致,只是鸡精出现较晚,发展较快而已。鸡精的广告宣传比起传统的味精要强势得多,正是这种舆论导向让消费者有了片面的认识。鸡精中核苷酸的加入量没有完善的国家标准,而且也要看其和其它成分的复配效果。
消费者认为的鸡精比味精鲜多少倍,更有营养价值的说法是完全没有科学依据的。味精和鸡精的生产工艺不一样,味精是生物工程技术的结晶,其工艺科技含量较高;而鸡精生产则是相对简单的复合、造粒、膨化工艺。可能正是由于鸡精的成分相对较多,加上一些广告等的导向,让消费者认为鸡精吃多一点没有关系,反而更有营养。这样的认识很显然是不对的,这两种调味品的用量总体而言都是很少的,因此比较它们的营养价值似乎意义不大。
安全性比较
调查发现,消费者当中有很大一部分认为鸡精是用鸡肉做成的,具有很高的营养价值;而味精没有营养,吃多了还会致癌。这主要是受调味品市场宣传的诱导,从而使得消费者形成了盲从的消费潮流,真正对味精和鸡精知之甚少。味精的生产已经有80多年的历史。产量达到万吨以上的味精生产企业有20余家。由上述可知,味精是谷氨酸钠的晶体,纯度很高。
味精的生产有严格的国家标准和行业标准。味精的生产具有较高的科技含量,一直都是按照标准在进行规范化生产。我们也知道要想形成晶体,纯度没有达到一定要求是不可能形成的,这也就基本不存在味精的掺伪、掺假等问题。
味精一般是具有一定科技实力的大企业规模化生产,如莲花味精的年生产能力就达30万吨;而鸡精由于工艺简单、技术设施简陋,虽也有上规模的厂家,但家庭作坊式的小生产较多,且直到现在尚无规范的国家和行业标准,很难保证质量。
鸡精的生产还处于一种无序的状态,其生产工艺、设备、产品成分和质量标准都有待于更进一步完善。鸡精的成分与味精相比复杂得多,对于每一种添加成分的要求不够完善,还没有健全的标准。
所以从安全角度上来考虑,并不像大部分消费者认为的那样,即鸡精营养安全,味精有致癌性,这种认识是没有任何依据的,是错误的。总体而言,味精的生产比较成熟,质量相对稳定,是比较安全的;而鸡精的生产厂家剧增,加上选料、工艺配方、设备等各方面的差异,导致了不同品牌的鸡精卫生状况相差很大。
现状及制约因素
我国味精原料产地多迁至中西部偏远地区,南方和沿海地带原料生产基本没有,据调查得知影响味精原料加工地转移的原因主要是原料、能源、劳动力等生产成本以及环境污染等因素。味精原料产地的远迁,使得味精原料运输成本增加,在迁移的过程中也有部分厂家由于各种因素不愿意搬迁而被迫关闭,味精原料生产厂家的减少也导致原材料的供不应求和价格上涨。此外市场、环境污染、经济形势变化、鸡精的崛起等外部因素以及企业内部产能、结构、技术落后等内部因素也制约着味精工业的发展。
成本上升
99%的味精主要成分是L-谷氨酸钠水化合物,以碳水化合物(淀粉、大米、糖蜜等糖质)为原料,味精生产流程分为淀粉的制备、淀粉水解糖的制备、谷氨酸发酵、谷氨酸的提取、谷氨酸制味精等流程。
我国大部分味精生产企业都是以玉米作为主要生产原料,而玉米的产地主要分布在北方中部和东北部地区,由于原料分布的地域性特征,造成了味精生产企业也主要集中在北方地区。同时味精生产过程中原料的分解、提炼、发酵需要消耗大量的能源,以煤炭为燃料的能源也主要集中在中西部地区。此外由于生产味精原料会排放大量工业污染气和废水,东部地区人口密集,不适合传统工业布局,因此多方面因素考虑,味精产地只能选择在粮食、能源相对比较集中,人口稀少的中西部偏远地区。
味精原料地的搬迁,迫使味精原料生产和味精成品加工的分离,大部分企业选择购进谷氨酸精制之后直接生产味精的方式进行生产。随着大米、玉米等粮食价格和煤炭能源价格的上涨,再加上长途交通运输成本的支出,味精原材料成本不断上升,此外劳动力成本上升,味精生产线成本也提高,从而导致味精利润空间的减少。
鸡精抢占市场份额
近几年,鸡精的迅速发展对味精市场造成很大程度的冲击,鸡精的崛起也说明了消费者观念的改变。随着生活水平的提高,人们也更加注重饮食的营养和风味的多样化。而鸡精的推出就是抓住消费者这一特点,打着“比味精更鲜美的,是味精的更新换代产品,是一种复合型、营养的调味品”类似的口号吸引了消费者眼球,从而不断与味精争夺市场。
抛开味精和鸡精哪一个更好,成分和用法有何不同这些概念比较外,仔细想想鸡精之所以能够短时间内占领调味品市场,主要在于品牌宣传的成功,而味精输在固守江山。一些老牌味精依仗人们传统的消费观念和长期形成的稳固大市场,在终端市场开拓和促销方面力度不够,在产品包装和宣传上也是没有创新。相比之下,鸡精不仅在味精的基础上技术创新,更加注重品牌宣传和市场渠道的拓展,它以独特的产品和市场概念带来市场的革新。
社会舆论影响市场
近几年,导致味精消费市场逐年萎缩和消费者观念的改变以及关于味精吃多有害的言论的传播有很大关系。现在网络、微信等新媒体的迅速发展,品牌的负面影响传播对企业的冲击是相当大的。经调查研究发现,目前有一部分家庭主要以年轻人为主的消费群体拒绝使用味精,这对味精未来持续发展极其不利。
众所周知,味精是用玉米等谷物酿造出,而并非谣言中的化学提炼。味精对人体没有直接的营养价值,但能增加食品的鲜味,引起人们的食欲,有助于人体对食物的消化。而之所以会有产生味精吃多有害的各种言论,这与味精的产品宣传不够到位有很大关系,才使得消费者对味精的认识模棱两可,从而给谣言制造者造成有机可乘。当不利于味精的言论刚开始传播时,味精行业内未采取及时有效的措施应对和引导,导致消费者观念的逐步加深。
缺乏创新
味精生产有近百年的历史,然而生产工艺几乎没有改变,只是原料替代、菌种选择等方面的细微变化。味精工业相对来说是核心技术不高、门槛较低的传统工业,容易被复制和模仿。因此大部分味精厂家在生产装备、工艺流程、产品质量和功能用法方面都大同小异,质量的差别也仅体现在谷氨酸钠含量的高低上,从而也就导致了市场上产品同质化的竞争。市场上质量相差不大、功能用法相同、包装类似的各种厂家的味精产品造成消费者选择的盲目性。长期以来,一层不变的味精对消费者而言缺少了新鲜感。
持续发展解决途径
如今面临严峻的销售形势,味精行业必须加快改革,以“食品安全”为核心,朝“技术创新、产品升级、绿色环保、节能减排”方向发展。而味精行业竞争要由价格战转向产品创新,包括产品功能、使用方法等。味精销售要更加注重产品的宣传效果和终端市场的开发。
延伸相关产业
味精本身就有很大的价值空间,除了用量上和增鲜外还有很多价值没有被开发出来。联合国粮食组织和世界卫生组织研究发现成年人每日可摄入7克味精,而中国成年人每日平均摄入只有3.8克,中国作为全球最大的味精销售市场,显然还有很多味精市场没有开发出来。
另外还有出口味精,像2006年、2007年都有一百来吨,2008年也有四十几吨,但由于商检成本大程序繁琐,以及企业出于食品安全考虑等各种因素,2008年下半年起基本停止出口外销业务。据了解,目前味精出口需求还在,下一步可以考虑如何把这项业务重新做好做大。此外味精目前的用途只限于增鲜,可以通过技术研发在味精用途、使用方法上下工夫,不仅利于延伸味精产品价值,提高附加值,也有利于扭转不利于味精发展的社会舆论。
推进产业升级
加快传统工业向低碳、绿色、环保、高效型现代企业转变已经成为工业发展不可阻挡的趋势。味精作为传统工业,尤其在目前发展形势严峻的环境下,通过行业结构调整和长远发展战略的实施,加快产业结构调整,促进工艺、设备、技术革新,推进能源结构调整,实现节能减排、绿色高效环保。
创新营销模式
调味品的营销最初主要依赖经销商和二级批发进行层层分销,直到连锁超市、卖场等终端的大量出现,才开始注重终端销售,但是销售渠道运作变得更加复杂,与他食品行业相比过于粗放。
味精行业并未很大程度上打开大众消费市场。大部分味精企业一直沿用这样的营销运作方式,因此很快被市场淘汰。如今鸡精和味精在调味品市场上各占半壁江山,虽然味精负面言论对味精发展造成不利影响,但是味精工业凭借几十年的树立的行业品牌形象和深入人心的调味理念,通过改进工艺、转变方向、延伸产业、创新营销,在功能用途、包装品质、用法用料方面进行立意和宣传说明,不仅能扭转负面言论传播的局面还能迎来新一轮的销售热潮。
废水资源化利用
废水概况
味精行业废水主要有3种,分别是降温废水、稀污水和浓污水。
降温废水经过简单处理和降温之后作为回用水;稀污水经过生化处理之后达标排放;浓污水也就是离子交换尾液,生产1t100%味精,会产生10~12t浓污水。浓污水中含有大量的有机物,包括菌体蛋白(20%~35%)、残糖(1%左右)、氨基酸(1%~1.5%的谷氨酸以及1%左右的其他氨基酸)、有机酸以及0.05%~0.1%的核苷酸类降解产物等,还有K+,Na+,NH4+,Ca2+,Cl-,SO42-,PO43-等无机盐离子。
调查发现,各生产企业的先后投资建设治污工程后,能够达到国家排放标准要求,但大部分采用的是末端治理技术,投资大、治理费用高,严重束缚了味精行业的自身健康发展。特别是近年来,味精企业改用硫酸调等电点法,致使生产废水中增加了高浓度的SO42-,这又给比较成熟的厌氧处理工艺带来新的困难。因此,味精废水的治理必须走废水资源化以及综合利用的道路。
按照味精资源化利用方式,对资源化利用途径进行分类,直接提取有价值资源、发酵资源化利用、生产有机无机肥、生物工业资源化利用、配置真菌液体培养基等。
直接提取有价值资源
(1)提取谷氨酸
我国味精行业经过几十年的发展,谷氨酸的提取率不断升高,据调查统计,山东味精行业谷氨酸提取率约为95%~98%,一般属于清洁生产的二级水平或三级水平。谷氨酸的提取率还有望提高。采用化学絮凝、沉淀方法去除味精发酵醪液菌休,进一步采用浓缩-连续等电点法提取谷氨酸。进一步提取谷氨酸工艺更适合用于谷氨酸提取率低的味精企业,但是其经济可行性评价需要根据企业生产水平来评估。
(2)提取菌体蛋白
味精废水中菌体蛋白含量约为12.97±0.2g/L,含有多种氨基酸,营养价值丰富。可以采用高速离心技术、加热沉淀技术、絮凝沉淀技术或气浮技术、超滤技术等,提取菌体蛋白,提取率高达99%,其质量分数约为50%~75%,可代替进口鱼粉,作为高效价蛋白饲料添加剂。
从味精高浓度有机废水中直接提取菌体蛋白技术,现阶段已经应用在多家味精企业,山东三九味精有限公司和山东信乐味精有限公司在处理味精高浓度有机废水工艺中,采用了先提取菌体蛋白,在经过浓缩提取液,进一步制备复合肥。
(3)提取RNA
味精废水中菌体含量为1%~2%,分离菌体后可以进一步提取RNA,用于工农业生产、医疗卫生以及科学研究等领域。
发酵资源化利用
(1)产油微生物发酵生产油脂
采用斯达氏油脂酵母菌发酵处理高浓度味精废水可以降低处理废水的成本,减轻其对环境的污染,同时还可获取微生物油脂,研究发现碳源为葡萄糖80g/L,初始pH值为5.0,接种量为10%,培养96h时,油脂产量为1.14g/L,油脂含量达24.73%,蛋白质和化学需氧量(COD)的降解率分别达78.60%和74.96%。粘红酵母在味精废水中发酵生产油脂,粘红酵母也是产油微生物的一种,它可利用味精废水中较为丰富的C源、N源,生产有用的生物柴油原料。
(2)厌氧发酵生产沼气
对味精废水厌氧发酵产沼气进行的研究结果表明,将味精废水接种活性污泥后进行批培养,并在发酵液中添加乳酸菌盐,提高了菌群的甲烷合成,促进挥发性乙酸钠底物代谢流向甲烷,该研究成果对于利用味精废水生产沼气的生产实践具有重要指导意义。
(3)出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖
普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵所产生的类似
葡聚糖、
黄原胶的胞外水溶性粘质多糖,其成膜性、阻气性、可塑性、粘性均较强,并且具有易溶于水、无毒无害、无色无味等优良特性,已广泛应用于医药、食品、轻工、化工和石油等领域,但其生产成本较高,很多科研学者采用不同发酵材料进行研究,尤其是以有机物废水为发酵基质来培养出芽短梗霉。
生产有机和无机肥料
早在20世纪90年代,已经开始利用味精有机废水生产有机无机肥。味精废水浓缩液冷却至室温后有大量的硫酸铵晶体析出,
硫酸铵可作为无机肥料,剩余的浓缩液提取谷氨酸后可以进一步制成有机肥。制造的肥料对玉米的生长有促进作用,也不会对土壤造成不利影响。提出利用味精高浓度废水中丰富的氮源和生物活性物质与玉米秸秆水解混合生产复合型生物絮凝剂,同时利用高硫酸根含量和当地盛产的风化煤、
褐煤混合生产高效腐植酸微生物有机复合肥。
利用味精废水生产有机复合肥技术属于国家“八五”“九五”科技攻关项目,该技术目前已在国内多家大型味精生产企业通入运营。
生物工业资源化利用
(1)微生物饲料添加剂
味精废水中含有大量的微生物繁殖所必需的营养物质,有研究针对综合利用味精废水生产微生物饲料添加剂,已开发出了饲用微生态制剂、复合酶益生素、发酵秸秆饲料、秸秆发酵剂和反刍动物微生物饲料添加剂等饲料添加剂系列产品,有较为客观的环境、社会和经济效益。
(2)益生菌剂
以味精废水为原料,通过接种酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌复合发酵液,然后在一定条件下制备成3种益生菌剂,分别将其应用于动物和植物生长,结果发现这几种益生菌剂可作为动、植物防病促长剂。
真菌液体培养基
味精废水中含有大量微生物可利用的营养物质。利用不同浓度的实际味精发酵废水对金针菇菌丝体进行液体发酵培养,培养结果显示,当培养基中味精废水的浓度在40%~60%时,金针菇菌丝可以正常地生长,通过测定发酵前后培养基的COD值发现,金针菇对味精废水有着很好的处理效果,在培养基中废水浓度为60%时,金针菇对味精废水中COD的去除率可达82.6%。该实验结果证明了用味精废水作为金针菇液体培养基的可行性。