發酵液如何用離子交換法進行分離

㈠ 谷氨酸鈉的生產工藝流程

1. 谷氨酸的生產工藝流程以15%的葡萄糖為碳源，添加適量的無機鹽和生物素配置成發酵培養基。
2. 發酵培養基在滅菌的發酵罐中加入，以流加的液氨作為氮源，接種經二級擴大培養的谷氨酸產生菌。
3. 提取過程通常採用冷凍等電-離子交換法。發酵液在等電罐中降溫至5℃，調至pH 3.22後沉澱8小時，離心分離得到粗谷氨酸。
4. 母液和上層清液調配後通過離子交換樹脂交換，用氨水洗脫。部分流分迴流至等電罐，後流分與氨水共同用作洗脫液。
5. 在中和罐中，將谷氨酸與純鹼溶液中和至pH 6.2～6.4，加入硫化鈉溶液除鐵，並用粗谷氨酸回調pH。
6. 升溫至60℃，加入粉末活性炭，攪拌後壓濾。濾液經活性炭柱二次脫色得到清液，再蒸發濃縮至一定密度。
7. 加入晶種後蒸發結晶，過程中用熱水殺晶和補加清液。結晶後離心分離得到味精，母液可經脫色後再次結晶，精製收率可達92%。
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1. 作為調味劑，谷氨酸鈉的用量通常為0.2%～0.5%。它不僅可以單獨使用，還常與核酸類調味料如核糖核苷酸和肌苷酸鈉配製成復合調味料，以增強效果。谷氨酸鈉是國際上廣泛使用的鮮味劑，與食鹽並用可增強其調味作用，與5'-肌苷酸鈉或5'-鳥苷酸鈉同用時有相乘效果。
2. 醫葯領域中，谷氨酸作為生化試劑，廣泛存在於動植物體內，是天然的營養成分。人體吸收率高達96%，在氮代謝中發揮作用，有助於合成其他氨基酸，降低血液中毒素含量，對改善和維持腦機能至關重要。
3. 在有機合成中，谷氨酸可用作中間體，應用於助劑、滲透膜、絲蛋白改性、皮革助劑、生物醫學材料、改性再生膠原纖維等領域。

㈡ 發酵液提取工藝有哪些，比較常用的

●溶媒萃取法在目前的微生物葯物尤其抗生素生產中的應用較為普遍，特點是產品純
度、顏色等質量特徵較好，盡管離子交換技術已比較發達，但還不能完全替代溶媒萃取法。
需要注意的是一定要關注溶劑的安全性，
選用毒性低的溶劑如常用乙酸乙酯、
乙酸丁酯和丁
醇等，
用到的溶劑要在質量標准中進行殘留量的嚴格控制，
一般不選用
1
類和
2
類溶劑；
另
外，
所用溶劑對目標物應具有較好的溶解性和選擇性，
少量即可提取完全，
並使目標物和雜
質良好分離。
乳化現象是溶媒萃取法中需要克服障礙，
如使用去乳化劑，
應考慮其安全性以
及從終產品中的殘留情況，必要時檢測其殘留量。

●離子交換法因成本低、
設備簡單、
不用或少用有機溶劑等優點，
已成為提取抗生素的
重要方法之一，
如許多氨基糖苷類抗生素和多粘菌素等多用此法提取。
但有時產品質量特徵
稍不如意，另外，此種提取過程中
pH
變化較大，不適於穩定性較差目標物如青黴素等的提
取。解吸附時常用水、稀酸、鹽或其他絡合劑等，一般說來，酸性吸附鹼性洗脫，鹼性吸附
酸性洗脫，為防止洗脫過程
pH
變化過大，避免影響目標物穩定性，可選用緩沖液洗脫劑，
有時還會用到含有機溶劑的洗脫劑以提高洗脫效果，需要考慮的是洗脫劑對目標物的影響、
洗脫劑的安全性及其在終產品中的殘留情況，如
NH4+
和鏈黴素反應會生成毒性很大的二鏈
霉胺，故吸附鏈黴素後的飽和樹脂不可使用氨水洗脫。

●吸附法在早期的微生物葯物如青黴素、林可黴素以及維生素
B12
等的提取中應用較多
,
吸附劑為活性炭、
酸性白土以及弱酸性離子交換樹脂等，
按原理可分為物理吸附、
化學吸附
和交換吸附等類型。
因選擇性差、收率不高等缺點，在後來的生產中漸被其它方法取代，但
近期隨著大孔網狀聚合物吸附劑的合成和發展，
重又得到重視和應用。
使用時需要關注溶液
pH
對目標物穩定性的影響以及解吸附劑的安全性及其在終產品中的殘留情況。

●沉澱法提取目標物在國內應用較為廣泛，
尤其在四環類抗生素的生產中應用較多，
一
般可分為間接沉澱和直接沉澱兩種類型。
如用到沉澱劑，
需要考慮其安全性、
對目標物穩定
性的影響以及在終產品中的殘留情況。
另外，
沉澱法得到的產品一般顆粒粗大，
必要時要經
過粉碎、重新溶解結晶等措施，控制產品一定的粒度，保證臨床有效性。
希望對你有幫助
望採納

㈢ 谷氨酸鈉的生產工藝流程

谷氨酸發酵以15%左右的葡萄糖為碳源，並加適量的無機鹽和生物素配成發酵培養基，經連消並冷卻至40℃後送入已滅菌的發酵空罐；以流加的液氨為氮源，接種經二級擴大培養的谷氨酸產生菌。

提取現一般採用冷凍等電一離子交換法。發酵液在等電罐中一邊用冷凍鹽水緩慢攪拌冷卻降溫至5℃，一邊用硫酸調Ph值至3.22（等電點）；沉澱8h後，沉澱經離心分離得粗谷氨酸；母液和上層清液調配後上離子交換樹脂交換，用氨水洗脫。

前流分匯入上層清液重新上柱，後流分與氨水一起作洗脫液，高流分與發酵液一起回等電罐。在裝有60～65℃底水的中和罐中加入谷氨酸，攪拌，並緩慢加入純鹼溶液，中和至Ph值6.2～6.4，中和液濃度控制在相對密度1.1 7～1.18（21～2 2°Bé）。

待中和液降溫至50℃以下，加入適量的硫化鈉溶液以除鐵；然後用粗谷氨酸回調Ph值至6.2～6.4，並升溫至60℃，再加入粉末活性炭，攪拌半小時後送入壓濾機壓濾。

再將濾液用顆粒活性炭柱二次脫色得清液；清液送入真空煮晶鍋內在60～70℃下蒸發濃縮至相對密度1.28（31.5084），加入0.3 6～0.542mm的晶種後繼續蒸發結晶，期間需用熱水殺晶和補加一定量的清液。

放料後，經育晶槽，再離心分離得結晶味精，母液或經脫色後再蒸發結晶，精製收率可達理論量的92%。

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1、調味劑

做調味劑使用時，一般用量為0.2%～0.5%。除單獨使用外，宜與核糖核苷酸和肌苷酸鈉之類核酸類調味料配成復合調味料，以提高效果。谷氨酸鈉是國內外應用最為廣泛的鮮昧劑，與食鹽共存時可增強其呈味作用，與5'-肌苷酸鈉或5'-鳥苷酸鈉一起使用，更有相乘的作用。

谷氨酸鈉具有強烈的肉類鮮味，味精用水稀釋至3000倍仍可感覺到鮮味，廣泛用於家庭，飲食業、食品加工業（湯、香腸、魚糕、辣醬油、罐頭等）。鳥苷酸鈉與谷氨酸鈉同時使用，具有協同作用，能提高鮮味，又稱助鮮劑或強力味精。

2、醫葯用生化試劑

谷氨酸廣泛存在於動植物的機體中，是食品中天然存在的營養成份。谷氨酸食用後，有96%在體內被吸收，其餘氧化後在尿中排出。

谷氨酸雖然不是人體必需的氨基酸，但在氮代謝中與酮酸發生氨基轉移作用，能合成其它氨基酸。谷氨酸有降低血液中毒素的作用。當肝功能受損時，血液中含氨量增高，引起嚴重的氮代謝紊亂，導致肝昏迷，而谷氨酸能與氨起作用，降低血液中氨的含量。

另外，腦組織只能氧化谷氨酸，而不能氧化其他的氨基酸。當葡萄糖供應不足時，谷氨醯胺能起腦組織的能源作用，因此谷氨酸對改進和維持腦機能是必要的。此外，醫葯上用於預防肝昏迷，防止癲癇也可用作腦營養劑。

3、有機合成中間體

在工業上可用作有機合成中間體，但在世界年產量中，這種用途占的比重極小，如應用於助劑、滲透膜、絲蛋白改性、皮革助劑、生物醫學材料、改性再生膠原纖維等各個領域。

參考資料來源網路-谷氨酸鈉

㈣ 離子交換法提取的谷氨酸怎麼結晶呢

離子交換法提取谷氨酸是利用離子交換樹脂對發酵液中谷氨酸與其它同性離子吸附能力的差別 將這些離子選擇性地吸附到樹脂上 然後用洗脫劑先後洗脫 從而得到谷氨酸
谷氨酸是一種兩性電解質 其等電點 為pH3.22.當pH^3.2時 谷氨酸帶正電荷 呈陽離子狀態 它能被陽離子交換樹脂交換吸附
三 儀器與試劑（一）實驗器材 （1）玻璃層析柱 （2）試管 （3）移液管 （4）恆壓洗脫瓶 （5）部分收集器 （6）水浴鍋 （7）分光光度計 （8）電爐
（二）材料與試劑（1）苯乙烯磺酸鈉型樹脂（100～200目）（2）2mo1/L鹽酸溶液（3）2mo1/L氫氧化鈉溶液（4）標准氨基酸溶液 將天門冬氨酸和賴氨酸分別配成2mg/mL的0.1m1/L鹽酸溶液（5）顯色劑。2克水茚三酮溶於95%乙醇中 加水至100毫升
四 操作步驟
（1）樹脂的准備 樹脂過夜㓎泡 使樹脂膨脹 加2mo1/L NaOH至上述樹脂中攪拌2號傾棄鹼液 用蒸餾水洗滌至中性 加25m1 12mo1/L HC1攪拌2h 傾棄酸液 用蒸餾水充洗滌樹脂至中性
（2）層析柱的准備 將強酸性陽離子交換樹脂用HC1處理成H*型後洗至中性 攪拌1小時後裝入層析柱 使之自然降沉到一定高度
（3）加樣分離 將液面緩慢放至貼近層析柱表面 由柱上端仔細加入pH4.5的發酵液離心液3毫升 同時開始收集流出液 每管收集1毫升 測量收集液pH 洗脫液加入速度控制在0.5m1/mim 當樣品液彎月面靠近樹脂頂端時 立即加入發酵液 如此重復 不斷測量收集液的PH值 直至樹脂吸附飽和
（4）洗脫 加樣完畢後 用滴管小心注入60·C4%（或2%）氫氧化鈉溶液（切勿攪動床面）用試管收集洗脫液 每管收集1毫升 同時測量收集液pH 直至收集液