谷氨酸
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谷氨酸
味精是谷氨酸的单钠盐,谷氨酸钠盐。1975年美国营养和食品工艺学词典记载,在空腹时食用味精25毫克/公斤体重,25-35分钟后就发生头痛、出汗、恶心、体软、口渴、面颊潮红、腹部疼痛等症状,但这些症状一般在数小时之内就会消失,所以在空腹时不要吃味精。谷氨酸及谷氨酸钠的分解物质中含有很强的变异原物质,如果将植物油与味精混在一起,加热约20分钟,变异原物质会进一步增加。因此在烹调时味精不宜在高温的炒菜过程中添加,而应在烹调终了时加入作调味用。
主要用途
现用微生物发酵法来进行大规模生产。
理化性质
谷氨酸,是一种酸性氨基酸。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。
谷氨酸(2—氨基戊二酸)有左旋体、右旋体和外消旋体。左旋体,即L-谷氨酸。L-谷氨酸是一种鳞片状或粉末状晶体,呈微酸性,无毒。微溶于冷水,易溶于热水,几乎不溶于乙醚、丙酮及冷醋酸中,也不溶于乙醇和甲醇。在200℃时升华,247℃-249℃分解,密度1.538g/cm3,旋光度+37-+ 38.9(25℃)。
利用价值
食品业
多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐,它即是蛋白质或肽的结构氨基酸之一,又是游离氨基酸,L型氨基酸美味较浓。
L-谷氨酸又名“麸酸”或写作“夫酸”,发酵制造L-谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵,采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离的方法而制得。
谷氨酸被人体吸收后,易与血氨形成谷酰氨。
将有一定反应活性的双功能基试剂氯
乙醇和L—谷氨酸直接酯化保护羧基,用三光气活化成其相应的N—羧酸酐,可直接得到侧链具有一定反应活性的聚L—氯乙基谷氨酸酯。
谷氨酸的结构中有一个氨基和两个羧基,在光气的作用之下,羧基和氨基会形成环状N—羧酸酐,由于羧基也较为活泼,可能会参与成环反应,因此在成环反应之前,通常用苄醇将羧基进行保护,这样得到的聚合物的侧链活性极低,一般需经进一步氢化脱苄或胺解脱苄,才能得到有反应活性的侧链,我们选用双功能基试剂氯乙醇作保护基因,在聚合之后可直接得到有反应活性的侧链,可有效地简化合成路线。
侧链酯化过程是一个可逆反应,随着体系内水含量的不断增加,反应速度会降低,导致产率不高。在形成谷氨酸苄酯时,采用分子筛脱水,操作大大简化。新型的聚合氨基酸,含有氨基的药物或靶向基因,可以方便的接入聚谷氨酸的分子中,形成大分子前药或靶向大分子载体,接入特异性的基因,可进行特殊的分离或提纯,这一聚合物在医药领域会有很广泛的应用前景。
谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、聚谷氨酸等。
各项指标
技术指标
谷氨酸产酸率(%)≥13
糖酸转化率(%)≥64
谷氨酸收得率(%)>90
谷氨酸中和精制收率(%)≥120
菌体(干)0.12t/t谷氨酸(粗蛋白70%)
结晶硫酸铵0.6-0.7t/t谷氨酸
腐殖质0.3-0.4t/t谷氨酸
蒸发冷凝水(COD:mg/L)600-1000 性能指标
谷氨酸平均收得率(%)90以上
菌体蛋白(%)10-12
硫酸铵占谷氨酸产量(%)65-70
高品位有机肥占谷氨酸产量(%)10-12 质量标准
项目优等品合格品
L-谷氨酸含量,% ≥ 97 95
比旋光度,[α]20D ≥ 31.0 30.0
透光率,% ≥ 40 30
硫酸盐(SO42—),% ≤ 0.35