等电点法提取谷氨酸的工艺-

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各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺1、谷氨酸(1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH 值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH 至 1.5 上732 强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10 进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0 返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。

该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。

(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH 值维持在 3.2 左右，温度40℃进行结晶。

该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。

(3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH 值为 3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH 值至 4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH 值至3.20～3.25 后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。

(4)水解等电点法发酵液-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa 蒸汽）----盐酸水解（130℃，4h）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH 至 3.0-3.2（NaOH 或发酵液）-----低温放置，析晶-------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(5)低温等电点法发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4℃静置4h------离心分离--------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(6)直接常温等电点法发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。

6谷氨酸提取

6.1 概述
一、提取谷氨酸的方法：
⑴等电点法：利用谷氨酸是两性电解质，在等电点时其溶解度最小的性质，将发酵液加硫酸或盐酸调pH 至谷氨酸的等电点，使谷氨酸沉淀析出的方法。
⑵离子交换法：先将谷氨酸稀释至一定浓度，用盐酸将发酵液调至一定pH，采用阳离子交换树脂吸附谷氨酸，然后用洗脱剂将谷氨酸从树脂上洗脱下来，达到浓缩和提纯的目的。
6.3.2 谷氨酸的溶解度
①pH对谷氨酸溶解度的影响
谷氨酸在pH1附近或碱性情况下，溶解度很高，但在等电点 pH3.22和在30%以上高浓度盐酸下，溶解度便显著减少到最低点。
②温度对谷氨酸溶解度的影响
图 6-1
表6-2 在等电点时，不同温度条件下谷氨酸的溶解度
温度/℃
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
缺点：整个过程酸性强，腐蚀性大，需要耐酸耐压的水解和浓缩设备，耗用大量蒸汽和盐酸，操作也比较复杂。
⑶低温等电点法关掉冷却水
投晶种0.2%
图6-4 低温等电点法提取谷氨酸工艺流程
通过增加制冷能力，将等电点提取的终点温度，由原来的15~20℃，降至0~5℃，这样可使母液中的谷氨酸含量由 1.5~2%降低到1.0~1.3%，从而增加等电点一次收率。特点：工艺操作简便，设备简单，废水量少，节约酸、碱用量，成本较低，一次提取收率可达78%左右。
⑶金属盐法：金属盐法包括锌盐法和钙盐法，即利用谷氨酸与Zn2+、Ca2+等金属离子作用，生成难溶于水的谷氨酸金属盐，沉淀析出，在酸性环境中谷氨酸金属盐被分解，重新以谷氨酸形式结晶析出。
⑷离子交换膜电渗析法：根据渗透膜对各种离子物质的选择透性不同而将谷氨酸分离，如电渗析和反渗透法。

谷氨酸的发酵和提取工艺综述

⾕氨酸的发酵和提取⼯艺综述综述：⾕氨酸的发酵与提取⼯艺第⼀部分⾕氨酸概述⾕氨酸⾮⼈体所必需氨基酸，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。

另外，众所周知的⾕氨酸钠盐即味精有很强烈的鲜味，是重要的调味品。

1996、1997、1998年味精年产量分别为55.0万吨、56.64万吨、59.03万吨。

尽管如此，我国⼈均年消耗味精量还只有400g左右，⽽台湾省已达2000g。

因此，中国将是世界上最⼤的潜在味精消费市场，也就是说，味精⽣产会稳步发展。

这也意味着⾕氨酸的⽣产不断在扩⼤[1]。

⾕氨酸⽣产⾛到今天就⽣产技术⽽⾔已有了长⾜进步,⽆论是规模还是产能都今⾮昔⽐,与此同时各⼚家还在追求完美, 这是⾏业进步的动⼒,也是⽣存之所需。

实际上⽣产⼯艺是与时俱进的,没有瑕疵的⼯艺是不存在的。

如:配⽅及提取⽅法现在是多种多样,有单⼀⽤纯⽣物素的,也有⽤⽢蔗糖蜜加纯⽣物素的, 还有加⽟⽶浆⼲粉或麸⽪⽔解液及⾖粕⽔解液等等;提取⽅法有:等电-离交、等电-离交-转晶、连续等点-转晶等等[2]。

本综述简述⾕氨酸⽣产的流程及发酵机制，着重介绍⾕氨酸的提取⼯艺。

第⼆部分⾕氨酸⽣产原料及其处理⾕氨酸发酵的主要原料有淀粉、⽢蔗糖蜜、甜菜糖蜜、醋酸、⼄醇、正烷烃(液体⽯蜡)等。

国内多数⾕氨酸⽣产⼚家是以淀粉为原料⽣产⾕氨酸的，少数⼚家是以糖蜜为原料进⾏⾕氨酸⽣产的，这些原料在使⽤前⼀般需进⾏预处理。

(⼀)糖蜜的预处理⾕氨酸⽣产糖蜜预处理的⽬的是为了降低⽣物素的含量。

因为糖蜜中特别是⽢蔗糖蜜中含有过量的⽣物素，会影响⾕氨酸积累。

故在以糖蜜为原料进⾏⾕氨酸发酵时，常常采⽤⼀定的措施来降低⽣物素的含量，常⽤的⽅法有以下⼏种:(1)活性炭处理法; (2)⽔解活性炭处理法;（3）树脂处理法。

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺1、谷氨酸(1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH 值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到 10以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调 pH 至 1.5 上 732 强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液 pH10 进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调 pH1.0 返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。

该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。

(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中 PH 值维持在 3.2 左右，温度40℃进行结晶。

该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。

(3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整 pH 值为 3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整 pH 值至 4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调 pH 值至3.20～3.25 后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。

(4)水解等电点法发酵液-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa 蒸汽）----盐酸水解（130℃，4h）----过滤-- ---滤液脱色-----浓缩-----中和，调 pH 至 3.0-3.2（NaOH 或发酵液）-----低温放置，析晶-------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(5)低温等电点法发酵液-----边冷却边加硫酸调节 pH4.0-4.5-----加晶种，育晶 2h-----边冷却边加硫酸调至 pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌 16h------4℃静置 4h------离心分离--------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(6)直接常温等电点法发酵液-----加硫酸调节 pH4.0-4.5-----育晶 2-4h-----加硫酸调至 pH3.5-3.8------育晶 2h------加硫酸调至 pH3.0-3.2------育晶 2h------冷却降温------搅拌 16-20h------沉淀 2-4h-------谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。

连续等电法提取谷氨酸

连续等电法提取谷氨酸优点
四有效提高设备利用率并降低精制成本。浓缩连续等电工艺采用连续化操作，提取设备只有离交工艺的 1/3，精制使用转晶中和液，易脱色好过滤，同时缩短了结晶周期，使精制各项耗大幅度降低。此外，对于温敏菌株发酵而言，由于高菌体量，高生物素，高风量等措施，发酵产酸迅速提高的同时，发酵液中的副产物，培养基残留也迅速升高，尤其是浓缩糖中不可发酵的糖类急剧增加，这些因素导致谷氨酸的溶解度明显升高，介稳区明显变窄，给调酸结晶带来了新的困难提取表现为收率降低且极易出现β 型晶体，甚至糊罐。连续等电工艺避开了蛋白质的等电点，介稳区最宽而且有大量的α 型晶种，因此是解决此难题的理想办法。
连续等电法提取谷氨酸工艺过程
连续等电法提取谷氨酸优点
一低消耗，低污染。取消离交工艺使等电没有液氨消耗，硫酸消耗也相应降低，同时高浓度废水减少 60% 以上，减轻了环保压力。二降低料液粘度不易糊罐，利于谷氨酸结晶。
三提高谷氨酸纯度，从而为提高味精质量和精制收率奠定基础。由于采用三级分离，经过水洗，有效除去杂质，谷氨酸纯度达到98%以上。通过引进转晶工艺和使用全转晶中和液，使得精制收率得以提高，同时保证了味精质量。
连续等电法提取谷氨酸的控制要点
一由于连续等电点是在大量晶种存在的情况下结晶，因此选择起晶罐(池)内谷氨酸的晶种质量是非常重要的。如果起晶罐(池)内谷氨酸晶体粒度均匀，为α 型结晶，则连续等电点获得谷氨酸亦基本为α 型结晶。该工艺操作中如果不重视这一点，将会导致整个过程的失败。二流量大小的控制与结晶质量有一定关系。如果流量太大，使溶液浓度增加，导致β 型结晶析出。反之控制合适流量(一般l0t罐每小时流量为5t左右)，使加入溶质浓度与结晶生长速度相平衡，其溶液始终处于低浓度，析出晶体大部分为α 型结晶。三要严格控制起晶罐(池)结晶点的pH3．0，不宜忽高忽低。

谷氨酸生产工艺

生物工程专业综合实训（2016 年 11 月谷氨酸生产工艺摘要：谷氨酸做为一种人体所必须的氨基酸，在生命的生理活动周期中具有很大的作用。

不仅参与各种蛋白质的合成，组成人体结构，还做为味精可以给我们带来味蕾上的享受。

现代生产谷氨酸的工艺主要是利用微生物发酵提取而来.不同的发酵方法和不同的发酵条件会造成产量的很大不同.本次谷氨酸的生产工艺,主要是掌握发酵方法和发酵条件的控制,还有各种仪器的使用方法。

通过测得的数据来观察菌种的生长变化,同时谷氨酸发酵工艺各个工段的原理和使用方法. 关键词：谷氨酸；发酵；工艺；等电点。

引言谷氨酸是一种酸性氨基酸，是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义.不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。

谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应.医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷,还用于改善儿童智力发育。

食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。

过去生产味精主要用小麦面筋(谷蛋白）水解法进行,现改用微生物发酵法来进行大规模生产.不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。

谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。

谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用,又能与其它氨基酸等并用。

用于食品内，有增香作用。

甘氨酸具有甜味，和味精协同作用能显着提高食品的风味。

谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用.一、谷氨酸简介谷氨酸一种酸性氨基酸。

分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸.谷氨酸是里索逊1856年发现的,为无色晶体，有鲜味,微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。

大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。

谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。

医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷,还用于改善儿童智力发育。

谷氨酸等电结晶工艺的探讨

３．呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司．内蒙古自治区扎兰屯１６２６５０）
摘要：谷氨酸提取一直是备受关注的话题，其结晶的质量直接影响味精生产的经济效益。在
众多企业追求利润，增创收益之时，如何降低成本，提高谷氨酸收率是行业的重中之重，而谷
１晶型对结晶收率的影响
晶体是有一定几何形状．一定颜色的固体晶
体十的物质质点贮存的能量最小（对比与其他状
态）．质点只能在晶体上的一定位置振动，而且振
动的平均位置不变．保持晶格不被破坏．因此．晶
的技术手段
探索．发现并提出创新，来提高自身收益。因此从
谷氨酸的等电结晶原理人手．对其工艺参数进行
优化．对影响晶体质量的几种因素进行探索
２对影响成晶的因素分析
谷氨酸结晶过程主要通过ｐＨ及降温两个参数调节过饱和度进行结晶．合理控制调酸速率、适时添加晶种及合理调整降温速率能够很好的控制晶体质量连续结晶过程中谷氨酸结晶的过饱和
氨酸等电提取工艺中等电结晶对收率影响很大，本文就谷氨酸等电结晶进行总结，从等电入
手提高提取收率关键词：谷氨酸；等电；提取
谷氨酸．作为味精的生产原料，近几年产量逐年递增．企业在追求利润的同时为了增创收益．不断降低成本．减少水、电、汽等能源的消耗。综合考

完整版)各种氨基酸的生产工艺

完整版)各种氨基酸的生产工艺本文介绍了谷氨酸的生产工艺，其中包括等电离交工艺方法、连续等电工艺、发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺、水解等电点法、低温等电点法和直接常温等电点法。

等电离交工艺方法是从发酵液中提取谷氨酸的一种方法。

该方法的缺点是废水量大，治理成本高，酸碱用量大。

连续等电工艺方法将谷氨酸发酵液适当浓缩后进行结晶，虽然水量相对较少，但氨酸提取率及产品质量较差。

发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺是通过超滤膜进行超滤，然后进行结晶、分离、洗涤等步骤得到谷氨酸晶体。

该方法设备简单，废水量减少，生产成本低，酸碱用量省。

水解等电点法是将发酵液浓缩后进行盐酸水解，然后进行过滤、脱色、浓缩等步骤得到谷氨酸晶体。

该方法设备简单，废水量减少，生产成本低，酸碱用量省。

低温等电点法和直接常温等电点法也是从发酵液中提取谷氨酸的方法，它们的优点都是设备简单，废水量减少，生产成本低，酸碱用量省。

发酵法制备谷氨酸晶体的工艺流程如下：首先将发酵液加入硫酸中，调节pH值为4.0-4.5，进行育晶2-4小时，然后再加入硫酸，调节pH值为3.5-3.8，再进行育晶2小时，最后加入硫酸，调节pH值为3.0-3.2，进行育晶2小时。

冷却降温后，进行搅拌16-20小时，沉淀2-4小时即可获得谷氨酸晶体。

该工艺具有设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省等优点。

L-亮氨酸的制备过程分为6个步骤。

首先，在浓缩罐中通入一次母液，加入蒸汽进行浓缩，温度为120度，气压为-0.09Mpa，浓缩时间为6小时，得到结晶液。

然后将结晶液进入一次中和罐中，加入硫酸和纯水进行中和，温度为80度，中和时间为4小时，过滤后得到滤液和滤渣。

接着将滤渣进入氨解罐中，加入氨水、纯水和蒸汽进行氨解，温度为80度，氨解时间为3小时，过滤后得到滤液和滤渣。

将滤渣进入脱色罐中，加入蒸汽、纯水和活性炭进行脱色，温度为80度，脱色时间为2小时，过滤后得到滤液和滤渣。

将滤液进入二次中和罐中，加入氨水和蒸汽进行中和，温度为80度，中和时间为4小时，过滤后得到滤液和滤渣。

第五章谷氨酸的提取

等电点法提取谷氨酸的原理：等电点法是谷氨酸提取方法中最简单的一种方法,由于设
备简单、操作简便、投资少等优点,谷氨酸发酵液不经除菌或除菌、不经浓缩或浓缩处理、在常温或低温下加盐酸调至谷氨酸的等电点pH3.22,使谷氨酸呈过饱和状态结晶析出。
谷氨酸分子中含有2个酸性的羧基和一个碱性的氨基,在不同的pH值溶液中以GA+、GA± 、GA-、GA＝、表示。
III：谷氨酸等电点的性质：在pI时，正负电荷相等，形成偶极离子，在直流电场中不流动。谷氨酸的溶解度最小。 (2)谷氨酸溶解度 I:pH值对谷氨酸溶解度的影响： II: 温度对谷氨酸溶解度的影响：温度越低，溶解度越小 III:杂质对谷氨酸溶解度的影响：杂质含量越高，溶解度越大
第五章谷氨酸的提取
pH2.4
(C5H8O4N)2Zn + 2H+
２C5H9O4N + Zn++
谷氨酸锌盐的溶解度受pH值影响较大，由于锌离子的存在，使谷氨酸的等电点改变为pI2.4
1、一步锌盐法
工艺流程
发酵液
加ZnSO4、NaOH调 pH6.3,搅拌、沉淀
含锌废液
glu锌盐
加水蒸汽加热45℃，调pH2.4,搅拌、沉淀
第五章谷氨酸的提取第二节谷氨酸发酵液的性质和发酵废液的综合利用
二、菌体分离方法： 1、机械分离：离心分离机6500r/min——15000r /min 2、加热沉淀：加热至80℃以上，使蛋白质凝固沉淀 3、添加絮凝聚剂三、发酵液的综合利用 1、作肥料 2、作饲料 3、提炼核苷酸 4、培养单细胞蛋白。
当pH＞3.2时，羧基离解带负当pH＜3.2时，氨基离解带正电荷，与阴离子树脂交换吸附电荷，与阳离子树脂交换吸附

等电点锌盐法提取谷氨酸的工艺流程

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各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺1、谷氨酸(1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0-3.2),温度降到10以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调PH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。

该工艺方法的缺点是：废水量大,治理成本高,酸碱用量大。

(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40℃进行结晶。

该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。

(3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20〜3.25,然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶,分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和母液,将一部分母液进入脱盐装置,脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5〜7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20〜3.25 后,进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置,使母液中的谷氨酸充分结晶出来,低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和二次母液。

(4)水解等电点法发酵液--- 浓缩(78.9kPa,0.15MPa蒸汽)——盐酸水解(130 ℃, 4h ) ——过滤 ---- 滤液脱色——浓缩——中和，调pH至3.0-3.2(NaOH或发酵液)——低温放置，析晶谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(5)低温等电点法发酵液--- 边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5 --- 加晶种，育晶2h --- 边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2 ---- 冷却降温 ---- 搅拌16h ------ 4 ℃ 静置4h ---- 离心分离------ 谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(6)直接常温等电点法发酵液加硫酸调节pH4.0-4.5 -------- 育晶2-4h --- 加硫酸调至pH3.5-3.8 ---- 育晶2h ---- 加硫酸调至pH3.0-3.2 -----育晶2h ----- 冷却降温------ 搅拌16-20h ----- 沉淀2-4h ----- 谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。

谷氨酸分离提取工艺进展

谷氨酸分离提取工艺进展一、本文概述谷氨酸，作为一种重要的氨基酸，在生物体内发挥着至关重要的作用，包括蛋白质合成、能量代谢、神经传导等多个方面。

近年来，随着生物技术的不断发展和人们对谷氨酸需求量的增加，谷氨酸的分离提取工艺受到了广泛关注。

本文旨在综述谷氨酸分离提取工艺的最新进展，包括传统的提取方法、新型的分离技术，以及工艺优化和经济效益分析等方面。

通过对这些内容的探讨，希望能够为谷氨酸的生产和应用提供有益的参考，推动相关产业的可持续发展。

二、谷氨酸的传统分离提取工艺谷氨酸作为一种重要的氨基酸，其分离提取工艺一直是生物化学领域的研究重点。

传统的谷氨酸分离提取工艺主要基于发酵液的预处理等电点沉淀、离子交换、结晶和精制等步骤。

发酵液预处理是关键的一步，旨在去除发酵液中的杂质，如蛋白质、糖类、无机盐等，以提高后续分离提取的效率。

这一步通常包括离心、过滤和调节pH值等操作。

接下来，等电点沉淀法是利用谷氨酸在特定pH值下溶解度降低的特性，通过调整溶液的pH值至谷氨酸的等电点，使其沉淀析出。

这一方法操作简便，但谷氨酸的纯度和收率往往受到等电点附近其他杂质的干扰。

离子交换法则是利用离子交换树脂对谷氨酸的选择性吸附能力，将谷氨酸从发酵液中分离出来。

此方法对谷氨酸的纯度提升效果显著，但设备投资和操作成本相对较高。

在结晶步骤中，通过控制温度、浓度和pH值等条件，使谷氨酸以晶体的形式析出，进一步提高其纯度。

然而，结晶过程中可能出现的杂质共结晶现象会影响谷氨酸的质量。

精制步骤通常包括重结晶、脱色、脱盐等操作，以进一步提高谷氨酸的纯度。

精制后的谷氨酸产品可以满足不同领域的应用需求。

尽管传统的谷氨酸分离提取工艺已经相对成熟，但在操作成本、产品纯度、环境友好性等方面仍有改进空间。

因此，研究者们一直在探索更加高效、环保的谷氨酸分离提取新工艺。

三、谷氨酸分离提取工艺的新进展近年来，随着科学技术的不断进步，谷氨酸的分离提取工艺也取得了显著的进展。

谷氨酸的等电点法提取

沉淀罐底混合液间歇离心分离湿谷氨酸
母液
连续离心分离母液湿谷氨酸
母液
影响结晶的因素
温度与结晶的关系
α-型结晶晶体类型
β-型结晶
α-型结晶的晶体是等电点提取的一种理想的结晶。
表1
析出温度 10 20 30 40 50 60
析出温度对晶型的影响
含水率(％) 纯度(％) 13.80 15.03 18.32 30.80 38.00 37.20 95.0 94.8 93.5 92.3 90.8 90.7
自然起晶，pH中和至4.4～4.8时，可作为起晶中和点，应停止加酸，养晶育晶2小时左右，使晶核成长壮大。
加酸速度的影响
开始加酸调pH至5.0这段时间内，加酸速度可稍快些在pH5.0以下，加酸速度要缓慢加酸步骤：发现晶核时，应停酸育晶
然后再继续慢慢加酸直至pH缓慢降到等电点为止总结：
•适当控制pH值和接种量，尽量避免异常发酵。
THE AND
α-型和β-型的比较主要是α-型主要是α-型多数α-型，少量β-型 α、β-型各一半主要是β-型主要是β-型
30℃以下形成α-型结晶
起晶与晶种的添加
（1）自然起晶：晶体大小不一，小晶体难于沉降，收得率低
（2）晶种起晶：晶体大且均一，易于沉降，收得
率高
(3)投放晶种的时机：过早投放：晶种容易溶化掉过晚投放：形成更多细小晶核
将浓缩液和30％氢氧化钠溶液同时流加到含有少量谷氨酸晶种、 pH3.2的溶液中，并始终保持 pH3.2左右，冷却到15℃以下，搅拌20h，沉降分离得谷氨酸。二次母液可直接制做有机肥料。
如何提高提取收率
•提高糖液质量，降低发酵液中残糖量

谷氨基提取与精制技术

（三）影响谷氨酸结晶的主要因素 1.发酵液性质对结晶晶型的影响 ① 谷氨酸含量对结晶晶型的影响若发酵液中谷氨酸含量过低，低于4.5%时，不容易达到过饱和度，即使提取温度很低，所形成晶核数量也不会太多。如果谷氨酸含量较高，在室温条件下已经容易形成β-型结晶，导致分离困难，影响谷氨酸收率，且谷氨酸含水量较大、纯度较低。 ② 菌体对结晶晶型的影响当带菌体进行等电点提取谷氨酸时，如果菌体数量多，发酵液黏度大，易使结晶形成β-型结晶。 ③ 杂菌和噬菌体结晶晶型的影响如果谷氨酸发酵感染杂菌和噬菌体，发酵液中胶体物质增多，泡沫多，残糖高，发酵液黏度大，容易形成β-型结晶。 ④ 残糖对结晶晶型的影响如果发酵液残糖过高，不仅会影响谷氨酸的溶解度，而且易产生β-型结晶。 ⑤ 发酵液杂质对结晶晶型的影响发酵液的杂质，如消泡剂，糊精、焦糖、蛋白质、色素等杂质，如果过多，对提取带来影响。 2. 温度对结晶晶型的影响温度越低，析出α-型结晶纯度越高。当等电点调酸时,发酵液温度高于30℃, β-型结晶增加；当温度低于30℃，β-型结晶减少。温度在20℃以下时主要是α-型结晶析出。
二、离子交换法提取谷氨酸（一）离子交换法提取谷氨酸的基本原理谷氨酸是两性电解质，是一种酸性氨基酸，含有可交换的 -NH4+和COOH—，与酸、碱两种树脂都能发生交换。谷氨酸的等电点为pH 3.22，当pH＞3.22时，羧基离解，而带负电荷，它能被阴离子交换树脂交换吸附；当pH＜ 3.22时，谷氨酸在酸性介质中，呈阳离子状态，氨基离解，带正电荷，它能被阳离子交换树脂交换吸附。离子交换法从发酵液提取谷氨酸，是谷氨酸与发酵液中其它同性离子性质不同，树脂对这些离子的吸附能力有差别，采用不同的树脂将这些离子分别选择地吸附，然后根据吸附能力差别，用洗脱剂分别先后洗脱。目前各味精厂均采用732#强酸性阳离子交换树脂。离子交换法提取谷氨酸，就是利用阳离子交换树脂对谷氨酸阳离子的选择性吸附，以使发酵液中妨碍谷氨酸结晶的残糖及糖的聚合物、蛋白质、色素等非离子性杂质得以分离，后经洗脱达到浓缩提取谷氨酸的目的。