谷氨酸提取

任务2　谷氨酸提取

谷氨酸提取的基本方法有：等电点结晶法、特殊沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、液膜萃取法。目前国内从发酵液中提取L－谷氨酸最常用的方法是等电点法结晶大量L－谷氨酸。

一、等电点法简介

等电点法提取谷氨酸，由于具有设备简单、操作简便、投资少等优点，为国内许多味精厂所采用。通过加盐酸将发酵液调至谷氨酸的等电点pH3．22，使谷氨酸呈过饱和状态，从而结晶析出。此法是利用谷氨酸的两性解离与等电点时溶解度最小的性质。

等电点法提取谷氨酸可以在除去谷氨酸棒状杆菌菌体的情况下进行，也可在不经过除菌的条件下操作；发酵液可以经浓缩处理，也可以不经浓缩处理；可在常温下操作，也可在低温下进行。

二、等电点法操作步骤

具体操作要点如下。

①将已除菌的发酵液先测定放罐体积、pH、谷氨酸含量和温度，开始搅拌。若放罐的发酵清液温度高，应先将发酵液冷却到25～30℃，消除泡沫后再开始调pH。用盐酸调到pH5．0（视发酵液中谷氨酸含量高低而定），此时以前即使加酸速度稍快，影响也不大。

②当pH达到4．5时，应放慢加酸速度，在此期间应注意观察晶体形成的情况，若观察到有晶体形成，应停止加酸，搅拌育晶2～4h。若发酵不正常，产酸量低于4%，虽调pH到4．0仍无晶核出现，遇到这种情况应适当将pH降低到3．5～3．8。

③搅拌2h，以利于晶体形成，或者适当加点晶体刺激起晶。

④搅拌育晶2h后，继续缓慢加酸，耗时4～6h，调pH至3．0～3．2。停酸复查pH，搅拌2h后开冷却水降温，使温度尽可能降低。

⑤到等电点pH后，继续搅拌16h以上，停止搅拌，静置沉淀4h。关闭冷却水，吸取上层菌液。至近谷氨酸层面时，用真空将谷氨酸表层的菌体抽到另一容器里回收，取出底部谷氨酸，离心甩干。

等电点法提取谷氨酸技术虽然操作简单、投资少，但在生产过程中仍然存在一些缺陷。例如：在结晶和离子交换过程中要使用大量的硫酸调节发酵液和母液的pH，造成环境污染；在低温下交换，高温下洗脱，使树脂反复溶胀收缩，使用寿命缩短；等电点废液中存在大量NH＋₄，用氢型树脂进行交换时，NH＋₄可与L－谷氨酸离子进行竞争，使L－谷氨酸的回收率降低。

分析谷氨酸钠现行生产工艺，可以看出现在味精生产均采用先从谷氨酸铵发酵液分离谷氨酸半成品，用NaOH或Na₂CO₃进行中和转化为谷氨酸一钠，经脱色、浓缩、精制而成味精的基本工艺。因此在提取工艺中，需要完成谷氨酸铵→谷氨酸→谷氨酸一钠的产品转化过程。而此转化过程需要消耗大量的酸碱，提高了生产成本。