离子交换法提取谷氨酸
等电点-离子交换法提取谷氨酸的实验应用
等电点-离子交换法提取谷氨酸的实验应用
谷氨酸在生物体内具有重要的生理功能，因此，对谷氨酸的提取和研究具有重要意义。
等
电点-离子交换法是一种常用的谷氨酸提取方法，可以有效地提取谷氨酸，并且操作简便、快捷。
实验步骤：
1.准备样品：将需要提取谷氨酸的样品（如动物组织、植物组织、微生物组织）研磨成粉末，加入适量的水，搅拌均匀，得到悬浮液。
2.等电点-离子交换提取：将悬浮液加入等电点-离子交换柱中，改变柱内的溶液浓度，使
谷氨酸结合在离子交换柱的表面上，并用碱性溶液洗脱，得到谷氨酸溶液。
3.纯化：将提取的谷氨酸溶液经过离子交换柱精确纯化，得到纯度较高的谷氨酸溶液。
4.分析：将提取的谷氨酸溶液进行光谱分析，测定谷氨酸的浓度，以确定提取效果。
等电点-离子交换法提取谷氨酸的实验应用，可以有效地提取谷氨酸，并且操作简便、快捷，是一种常用的谷氨酸提取方法。
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。
谷氨酸发酵
谷氨酸发酵目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。
我国常用的菌种有北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌等。
谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。
我国的谷氨酸发酵虽然在产量、质量等方面有了较大的提高，但与国外先进水平相比还存在一定差距。
主要表现在：设备陈旧，规模小，自控水平、转化率和提取率低，易受噬菌体污染，废水污染问题尚未完全解决等。
一、菌种的选育主要通过基因突变、基因工程、细胞工程得到优良的菌种。
可以从自然界中先分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法使菌种产生突变，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。
在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。
研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。
因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，以提高细胞膜对谷氨酸的通透性，如生物素缺陷型菌种的选育。
1.谷氨酸生产菌的生化特征1. α-酮戊二酸氧化能力微弱: α-酮戊二酸脱氢酶丧失或活性低.2. 谷氨酸脱氢酶活性强.3. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH+H+)进入呼吸链能力缺陷或微弱.4. 异柠檬酸裂解酶活力微弱.5. 不利用谷氨酸.6. 耐高糖耐高谷氨酸 .7. CO2固定能力强.8 .解除谷氨酸反馈抑制.9. 具有向胞外分泌谷氨酸的能力.2.谷氨酸产生菌棒杆菌属：北京棒杆菌钝齿棒杆菌谷氨酸棒杆菌短杆菌属：黄色短杆菌产氨短杆菌小杆菌属：嗜氨小杆菌节杆菌属：球形节杆菌3.共同点：1. α-酮戊二酸氧化能力微弱: α-酮戊二酸脱氢酶丧失或活性低.2. 谷氨酸脱氢酶活性强.3. 还原性辅酶Ⅱ(NADPH+H+)进入呼吸链能力缺陷或微弱.4. 异柠檬酸裂解酶活力微弱.5. 不利用谷氨酸.6. 耐高糖耐高谷氨酸 .7. CO2固定能力强.8 .解除谷氨酸反馈抑制.9. 具有向胞外分泌谷氨酸的能力.谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)是好氧细菌，可用于微生物发酵工程生产谷氨酸来制取谷氨酸钠（味精），谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气，并通过搅拌使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中（溶氧）；在温度为摄氏30到37度，pH为7到8的情况下，经28到32小时，培养液中会生成大量的谷氨酸。
氨基酸类药物的发酵生产—谷氨酸的发酵生产
生物素的来源：氨基酸生产上可以作为生物素来源的原料 有玉米浆、麸皮水解液、糖蜜及酵母水解液等，通常选取 几种混合使用。例如，许多工厂选择纯生物素、玉米浆、 糖蜜这三种物质来配制培养基。各种原料来源及加工工艺 不同，所含生物素的量不同。玉米浆含生物素500μg/kg， 麸皮含生物素300μg/kg，甘蔗糖蜜含生物素1500μg/kg。
操作简单 周期长，占地面积大。
直接常温等电点法工艺流程
发酵液
起晶中和点（pH4-4.5) 育晶（2h）
盐酸
菌体及细小的 谷氨酸晶体
等电点搅拌pH3-3.22 静置沉降4-6h 离心分离
成品
母液
干燥
湿谷氨酸晶体
2、离子交换法
可用阳离子交换树脂来提取吸附在树脂上的谷氨 酸阳离子，并可用热碱液洗脱下来，收集谷氨酸 洗脱流分，经冷却、加盐酸调pH 3.0～3.2进行结 晶，之后再用离心机分离即可得谷呈棒形或短杆形； 革兰氏阳性菌，无鞭毛，无芽孢；不能运动； 需氧性的微生物； 生物素缺陷型； 脲酶强阳性； 不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白、明胶等；
发酵中菌体发生明显形态变化，同时细胞膜渗透性改变； 二氧化碳固定反应酶系强； 异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱； α-酮戊二酸氧化能力微弱； 柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活
有机氮丰富有利于长菌，因此谷氨酸发酵前期要 求一定量的有机氮，通常在基础培养基中加入适 量的有机氮，在发酵过程中流加尿素、液氨或氨 水来补充无机氮。
（3）无机盐
磷酸盐 ：工业生产上可用K2HPO4·3H2O、KH2PO4、 Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O等磷酸盐，也可用磷酸。 过高：代谢转向合成缬氨酸。 过低：菌体生长缓慢。
5谷氨酸的提取
• •
三、离子交换法提取谷氨酸的基本理论
• 目前味精厂均采用732强酸性阳离子交换树 脂，利用阳离子交换树脂对谷氨酸阳离子 的选择性吸附，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。
影响谷氨酸晶型的主要因素
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 菌体 残糖 L－谷氨酰胺 杂菌和噬菌体 水解糖液质量 不同谷氨酸产生菌种对谷氨酸结晶晶型的影响 玉米浆胶体过多时对结晶的影响 某些氨基酸、多肽类物质及杂质的影响：Ｌ－ 天冬氨酸、Ｌ－苯丙氨酸，Ｌ－酪氨酸，Ｌ－ 亮氨酸及Ｌ－胱氨酸能促进а－晶型的生成。
提取谷氨酸的方法
– 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
第三节 等电点法提取谷氨酸
• 直接常温等电点法
– 常温下等电点母液含谷氨酸1.5－2%，一次提取收率仅 60－70%。（发醇醪中谷氨酸含量为5%左右）
• 水解等电点法 • 低温等电点法
– 一次冷冻等电点法提取工艺，收率达78－82%母液谷 氨酸含量为1.2%左右。低温提取谷氨酸）
二、离子交换树脂的性能
• • • • • 交联度：交联剂的百分含量。732树脂交联度通常按树脂母体中二乙烯苯的 总量所占重量百分数计。 粒度：颗粒在水中充分膨胀后的直径，732树脂粒度为16-60目（碎米大小） 形状：不定形颗粒与球状两种 含水量：在指定活性基团形式下，树脂充分膨胀后树脂内部水分占树脂的百 分比。交联度小内部容量大，含水量高。一般树脂含水量40%－60% 相对密度：
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。
第六章谷氨酸的提取
• （4）发酵液中尚有其它一些含量很少的发 酵副产物。
• 有机酸类有乳酸、酮戊二酸、琥珀酸等； 氨基酸类有天门冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸、 脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甘氨酸、组 氨酸和谷氨酰胺等。各种氨基酸含量小于1 ％。
• (5)谷氨酸发酵液中含有铵离子0.6-0.8％， 残糖1％以下。
• 一般地说，开始加酸中和至PH5左右，这 段时间加酸速度可以快一些，PH5以下，起 晶前后，加酸速度要慢，须倍加小心，发 现晶核时，应立即停止加酸，育晶2h，使 晶核成长壮大，继续缓慢加酸中和至 PH3．2，搅拌育晶。
• 目前工厂一般采用盐酸中和，若用硫酸中 和，要避免局部温度过高，防止形成β-型结 晶，更需缓慢加酸。同时要选用硫酸含量 高，含杂质少，减少溶解度，可提高收得 率。
• (1)从谷氨酸发酵液中提取腺嘌呤。腺嘌呤 是肌苷发酵的必要原料，同时它还可合成 ATP。腺嘌呤是发酵过程核酸降解产物， 利用其解离度不一，在732离子交换树脂中， 用氢氧化钠洗脱时出现两个峰，见图6-1。
可以分开收集。前者为谷氨酸，后者为腺 嘌呤。再精制就可制得腺嘌呤磷酸盐或腺 嘌呤盐酸盐。
(4)盐酸水解-等电点法
• 发酵液中除含有谷氨酸外，尚含有一定量 的谷氨酰胺，焦谷氨酸和菌体蛋白，这些 物质用等电点、离子交换、锌盐法提取是 无法回收的。
• 发酵液经浓缩后加盐酸水解，可回收部分 谷氨酸，从而使谷氨酸的提取收率和谷氨 酸质量得到提高。
(5)离子交换膜电渗析法提取谷氨酸
• 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。
• 因而在等电点时，谷氨酸的溶解度最小。 工业生产中等电点法提取谷氨酸就是根据 这一特性，将发酵液PH调至3．2，使谷氨 酸处于过饱和状态而结晶析出。
学习手册-谷氨酸提取技术
学习手册《子情境：谷氨酸提取技术》引导文-单元设计-技能考核标准-实训指导书子情境：引导文谷氨酸提取技术阅读材料材料一：谷氨酸发酵液的性质一、谷氨酸的性质1、谷氨酸的主要物理性质谷氨酸结晶为无色正四面体晶体，相对分子质量为147.13，相对密度为1.538 (20℃)，熔点为202～203℃，在2mol/L HCl中的比旋光度为[α]D20=+31.8°(HCl浓度为10%)。
2、谷氨酸的主要化学性质①成盐反应谷氨酸分子中含有2个酸性的羧基和1个碱性的氨基，是一个既有酸性基团又有碱性基团的两性电解质，与酸或碱作用都可以生成盐。
②脱羧反应在谷氨酸脱羧酶的作用下，谷氨酸脱去α-羧基放出二氧化碳，同时生成γ-氨基丁酸。
用瓦勃氏呼吸仪测量二氧化碳的生成量，就可以计算谷氨酸的量，这是测定谷氨酸的方法之一。
③与茚三酮反应谷氨酸和其它氨基酸一样，在pH2.5～4.7时与水合茚三酮共热，生成紫蓝色产物，其颜色深浅与谷氨酸含量成正比。
在没有其它氨基酸存在时，可利用这个反应来定量分析谷氨酸。
④生成焦谷氨酸谷氨酸经长时间加热，脱水生成焦谷氨酸(L-吡咯烷酮酸)。
⑤生成谷氨酸盐酸盐谷氨酸在浓盐酸中会生成并析出谷氨酸盐酸盐。
谷氨酸盐酸盐与碱作用生成谷氨酸。
如果碱过量则生成谷氨酸一钠甚至生成谷氨酸二钠。
⑥与金属盐反应在一定pH下，谷氨酸与金属盐反应生成难溶于水的复盐。
这个性质也被用于提取发酵液中的谷氨酸。
二、谷氨酸发酵液的性质谷氨酸发酵属于细菌发酵，培养基的主要成分是葡萄糖、铵离子和磷酸盐等，因此发酵液较稀薄、不黏稠。
发酵结束放罐时，发酵液中除了含有谷氨酸外，还有菌体和培养基的残留物以及其它代谢产物等。
从外观上看，发酵结束时整个发酵液呈浅黄色浆状，表面浮有少许泡沫，发酵液温度一般为34～36℃，pH为6.5～7.0，近中性。
发酵液中的主要成分和含量取决于发酵条件的控制和生产菌种的类型。
发酵液中的主要成分有以下几种：①谷氨酸发酵液中所含的谷氨酸均为L-型，一般以谷氨酸铵盐的形式存在，即C5H8O4N·NH4。
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离子交换法回收提取谷氨酸
一、实验目的
通过实验掌握新树脂的预处理方法及动态离子交换的基本操作；了解谷氨酸提取的原理和方法。
二、实验原理
树脂的选择，选择离子交换树脂的主要依据是被分离物的性质和分离目的。
包括被分离物和主要杂质的解离特性、分子量、浓度、稳定性、所处介质的性质以及分离的具体条件和要求。
然后从性质各异的多种树脂中选择出最适宜的品种进行分离操作。
其中最重要的一条是根据分离要求和分离环境保证分离目的物与主要杂质对树脂的吸附力有足够的差异。
当目的物具有较强的碱性和酸性时，宜选用弱酸性弱碱性的树脂。
这样有利于提高选择性，并便于洗脱。
如目的物是弱酸性或弱碱性的小分子物质时，往往选用强碱、强酸树脂。
如氨基酸的分离多用强酸树脂，以保证有足够的结合力，便于分步洗脱。
对于大多数蛋白质，酶和其它生物大分子的分离多采用弱碱或弱酸性树脂，以减少生物大分子的变性，有利于洗脱，并提高选择性。
就树脂而言，要求有适宜的孔径，孔径太小交换速度慢，有效交换量下降(尤对生物大分子)，若孔径太大也会导致选择性下降。
此外树脂的化学稳定性及机械性能也需考虑．在既定的操作条件下有足够的化学耐受性和良好的物理性能以利操作。
一般树脂都有较高的化学稳定性，能经受酸、碱和有机溶剂的处理。
但含苯酚的磺酸型树脂及胺型阴离子树脂不宜与强碱长时间接触，尤其是在加热的情况下。
对树脂的特殊结合力也要给予足够的注意，如树脂对某些金属离子的结合以及辅助力的作用。
氨基酸为两性电解质，等电点较低的谷氨酸在pH小于pI 3.2时，主要以GA+型式存在，故可用强酸性阳离子交换树脂提取。
当发酵液流过交换柱时，发酵液中各成分依亲和力的不同进行交换。
吸附GA的树脂再用洗脱液(5%NaOH)洗脱，收集富含GA的流分(高流液)。
从而实现与杂质的分离及GA的富集，高流液调等电点pH 3.2，GA结晶析出。
用过的树脂用稀酸再生以用于下轮交换（图1）。
主要化学反应有：
交换: RSO3H + NH4+ = RSO3NH4+
RSO3H + GA+ = RSO3GA + H+
洗脱: RSO3-GA+ + NaOH = RSO3Na+ + GA+ + H2O
RSO3-GA+ + NH4OH = RSO3HN4+ + GA+ + H2O
再生: RSO3Na+ + HCl = RSO3H + NaCl
图 1 GA 离子交换操作循环
本实验所用树脂为732型苯乙烯强酸型阳离子交换树脂。
732型树脂的理论交换容量为4.5毫克当量/g干树脂，最高工作温度为90°C，使用pH范围1-14，对水的溶胀率为22.5%，湿密度为0.75-0.85 g/mL。
732型树脂对阳离子的亲和力大小顺序依次为：
Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>碱性氨基酸>中性氨基酸>谷氨酸>天冬氨酸
反之，洗脱时，先下来的是谷氨酸，其后是NH4+、金属离子等，达到分离目的。
三、实验仪器与药品
仪器：离交柱（1.5×40 cm）、恒流泵、分部收集器、铁架台、水浴锅、量筒、止水夹、离心机、小烧杯等。
药品：732（H）树脂、GA发酵液、5%NaOH，5%HCl等。
四、实验内容
1、树脂的装柱与洗涤
未经使用的树脂在使用之前，根据需要进行预处理。
将干树脂在烧杯中用水浸泡一定时间，充分溶胀后（注：务必不可干树脂直接装柱，以防树脂溶胀挤破柱子），倾去溶胀时溶出的杂质及碎小树脂；用量筒量取20 mL湿树脂（732，Na型）于小烧杯中带水在搅动悬浮下倒入柱中（可借用漏斗）将柱下端的止水夹打开，使柱内水慢慢流出，树脂自由沉降，保持柱中水位高于树脂床2-4 cm，（以防树脂夹杂气泡），关闭止水夹。
新购树脂夹杂有合成过程中生成的低分子量聚合物、单体、溶胀剂、催化剂及树脂存放时进一步分解的产物，合成时容器腐蚀也会产生一些金属离子，故需对树脂进行洗涤。
酸（碱）性树脂通常以Na（Cl）型供应。
洗涤时不管原来型式，一般都要用3倍于树脂体积的5%HCl、H2O、5%NaOH、H2O在柱中依次交替重复洗2-3次，洗涤速度与交换相同，（控制约30滴/分），最后一次过柱的是酸还是碱取决于使用时所要求的离子型式，所用的洗涤水必须是去离子水。
2、转型
树脂经洗涤后转化成所要的型式以供交换。
为使转型完全，通常用过量试剂（再生剂）
在离交柱中进行。
本实验用5%HCl流洗至流出液pH＜0.5，即Na型732转化成H型，再用蒸馏水洗至近中性即可进入交换。
3、上柱交换
将调配好的稀GA发酵液（pH 4、约GA1.0%，已除菌体用泵从贮液瓶中正上柱（工业上为常温带菌体反上柱）控制好流速（30滴/min、6-8床体积））。
流速太快，GA来不及交换即流出；流速太慢不利于生产。
流出液用烧杯（500 mL）收集，当收集液达100 mL后需不断用茚三酮显色剂（灵敏度为2 μg/mL）检验柱下流出液，若有紫红色反应，证明有GA 漏出，即停止上柱，关闭止水夹，量出烧杯中流出液体积。
残留的发酵液用水置换出用于再上柱。
4、洗脱
洗脱是用洗脱剂（5%NaOH）将吸附的GA解吸出来。
洗脱前，先用水反洗以排除树脂中残留的杂质，同时，疏松树脂；再用40 mL 70℃热去离子水反洗以预热树脂以防树脂骤冷骤热破碎，同时也起到温柱以防GA在柱中析出（结柱）之作用。
待树脂自由沉降，降液面至高于床层2-4 cm，通5%NaOH正洗脱，洗脱流速控制约15滴/min。
洗脱速度不宜太快，否则洗脱峰不集中，拖尾长，即GA尚未洗脱完pH已升高，尾液中残留较多GA。
洗脱时，不断用茚三酮测试流出液，并用pH试纸测试pH变化。
有GA流出时即开始收集，每2 mL 收集液换一支试管至pH 1.0，这部分流出液GA深度较高，称为高流分。
当pH达2.5-3.2时，GA含量最高。
随后收集pH 8.0-10.0流分为碱尾液（后流分）前流分与后流分可用于再交换。
pH＞10的流分为稀氨水，工业上用作肥料（用湿试纸检验，闻有无氨味）。
5、树脂再生（转型）
洗脱完毕，用热蒸馏水正洗离交柱至pH 9后，再反洗至中性，降液面，用5%HCl正洗，使Na型和HN4+型，树脂再生为H型，至柱下pH 0.5用水洗至pH 4即可再交换。
再生流速控制10滴/分。
五、结果分析
1、测试收集液各管pH，用SBA生化分析仪检测谷氨酸浓度，画出洗脱曲线。
2-10mL左右pH变化不大是因为洗脱碱液正在进入柱中，收集液中含有大量交换时产生的H+。
随着洗脱反应的进行，收集液的pH逐渐升高，收集液的OD值也在升高，这表明已经有GA被洗脱下来。
由图可知，pH的峰值出现在26mL左右，而洗脱出氨基酸的峰值出现在20mL,这是由于在洗脱未完成时，碱性物质基本全部与RSO3-GA+反应，当洗脱基本完成后，pH才会迅速上升，故pH达到峰值也是洗脱完成的表现。
当pH＞10时，流出液为稀氨水。
2、将有谷氨酸的各试管内液体合并，计量体积及浓度与上柱稀发酵液量比较看是否达到浓缩目的？
含谷氨酸的各试管体积之和为25.5mL，浓度为80 mg/mL；上柱稀发酵液体积为180mL，浓度为15 mg/mL，故已达到浓缩的目的。
思考题
1、对发酵液中共存的杂质如NH4+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+及中性和碱性氨基酸，其交换
与洗脱次序大体如何？
答：732型树脂对阳离子的亲和力大小顺序依次为：
Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>碱性氨基酸>中性氨基酸>谷氨酸>天冬氨酸
反之，洗脱时，先下来的是谷氨酸，其后是NH4+、金属离子等。
2、为何上柱液pH不必调到pI 3.22以下？
答：交换时发生如下反应：
RSO3H + NH4+ = RSO3NH4+
RSO3H + GA+ = RSO3GA + H+
由上述反应可看出，氨基酸在于树脂进行结合是可以产生H+。
并且，若pH过低，既上柱液中含有过多的H+，则会使氨基酸与树脂的结合反应向反方向进行，离子交换树脂的利用率降低。
3、怎样提高树脂的利用率？
答：交换时控制流速，使GA与树脂充分结合；适当降低母液中NH4+的浓度，减少竞争吸附，提高交换树脂的利用率。