第六章谷氨酸的提取

(3)大量菌体、蛋白质等固形物质悬浮在发 酵液中,湿菌体约占发酵液的5-8%。
• (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。
2.谷氨酸的溶解度
• 在一定温度下,每100g水中所能溶解谷氨 酸的最多克数,称为谷氨酸的溶解度。 可从下式求得:
(1)pH值对谷氨酸溶解度的影响
(2)离子交换法
• 先将发酵液稀释至一定浓度,用盐酸将发 酵液调至一定的PH值,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。 收率可达85-90%左右。
• 但是酸碱用量大,废水排放量大。国内有 些味精厂采用等电点-离子交换法提取工艺 路线,总收率可达90%左右。
• 应当是工艺简单,操作方便,提取收率高, 产品纯度高,劳动强度小,设备简单,造 价低,使用的原材料,药品价廉,来源容 易。同时还要从减少环境污染等方面综合 考虑。
目前国内各味精厂主要采用以下几种方 法提取谷氨酸:
(1)等电点法 将发酵液加盐酸调PH至谷氨酸的等电
点,使谷氨酸沉淀析出,其收率可达60-70 %。如果采用冷冻低温等电点法,液温冷 却至5℃以下,收率可达78%左右。
• 由图6-3可知谷氨酸在PH1附近或碱性情况 下,溶解度很高,但在等电点PH3.22和 在30%以上的高浓度盐酸下,溶解度便显 著减少到最低点。
• 工业生产中的等电点,盐酸盐法提取谷氨 酸,就是巧妙地利用这一特性。
(2)温度对谷氨酸溶解度的影响
• 见表6-3,谷氨酸溶解度受温度影响较大, 温度越低,溶解度越小,这便是低温等电 点法提取谷氨酸能提高收率的依据。
国外提取谷氨酸工艺如下:
• (1)日本 • 目前(1978年)日本协和发酵采用浓缩等
电点工艺。发酵液先分离出菌体,加硫酸 结晶。菌体做饲料,母液做肥料。回收率 85-90%。
• 发酵液:谷氨酸含量为8-10%。
• 菌体分离:碟片式自动分离机,处理量为 70t/h,菌渣为14-15%,含谷氨酸2-3%。
• 加之发酵液色素深、菌体多、杂质多等因 素,致使等电点操作困难,因此,在这种 情况下,不能照搬原有工艺条件,应注意 提高育晶的PH和育晶时间,投入晶种或采 取除菌体等措施,以确保丰产又丰收。
(2)温度与降温速度对晶型的影响
• 结晶析出温度对晶型有很大影响,当结晶 析出温度超过30℃时,β-型结晶明显增加, 因此,为了避免形成β -型结晶,在等电点 法提取谷氨酸时,必须把发酵液的液温降 到30℃以下,再进行晶体析出。
两次4650 r/min高速离心机分离菌体和消 液,菌体经干燥制成鸡、奶牛饲料。
• 清液经90-95℃加热,使蛋白质等有机物凝 聚沉淀,并加入一定比例硅藻土助滤剂, 经旋转真空膜过滤机过滤,除去杂质。
•母液经五效蒸发器浓缩后加盐酸调PH使谷 氨酸结晶析出,再加入一定助滤剂,在旋转 真空膜过滤机过滤,分离出谷氨酸结晶和助 滤剂混合物,作为精制味精的原料。
提炼:
• 将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的L谷氦酸 提取出来,再进一步中和、除铁、脱色、 加工精制成谷氨酸单钠盐(俗称味精)这个过 程叫提炼。
• 目前生产上可分为谷氨酸提取与精制两个 阶段。
• 本章主要介绍以发酵液中提取谷氨酸的原 理、方法和生产上出现的异常问题及解决 的方法。
谷氨酸提取工艺的选择原则:
• 又如,碳水化合物水解液的存在,也会使 谷氨酸的溶解度有所增加。
二、谷氨酸的结晶
• 在等电点操作中,随着加酸调PH,温度的 降低,逐渐接近谷氨酸的等电点,溶液中 的谷氨酸处于过饱和状态,过量的溶质会 结晶析出。一般控制在介稳区时使溶液产 生微细的晶核。
• 再进行养晶、育晶即以已产生的晶核为中 心,陆续在晶核表面吸附周围的溶质分子, 使晶粒不断长大,通过对晶核形成与晶体 成长的控制,可得到满意的谷氨酸结晶。
1.机械分离法
• 一般采用高速离心分离机分离菌体。如用 国内生产的DP-400型和D-350型酵母高速 离心机,转速6500r/min,和GF-150型高 速管式离心机,转速13500-1500r/min。
2.加热沉淀法
• 将发酵液加热至80℃以上,静置使菌体和 蛋白质凝固沉淀而除去。
• 此法特别适用于发酵感染杂菌,噬菌体的 发酵液,经过加热既可杀死杂菌又可使大 量杂质凝固沉淀,有利于提取。但需消耗 较大能量。
• 如在中和时,可以多加些高流分(离子交换 柱洗脱下的高流液加酸调至PHl.5,用于 等电点中和),以增加发酵液中谷氨酸含量, 同时在晶核形成前,PH在4左右,投入一 定量的晶种,以促进结晶的形成。
• 若采用添加青霉素,表面活性剂或高糖以 及后期流加糖等发酵工艺,虽然发酵产酸 可达8%以上,但是容易出现β-型结晶。
1.谷氨酸的晶型及性质
• 谷氨酸结晶具有多晶型性质,在不同条件 下会形成不同晶型的谷氨酸结晶。分为α-型 结晶和β-型结晶两种。
• α -型谷氨酸结晶为斜方六面晶体,是等电 点提取的一种理想的结晶,这种结晶体纯 度高,颗粒大,质量重,实测其视比重为 0.85晶体光泽,易沉降,与母液分离容易。
• 取容易,收率高。若含量在1.5-3.5%之 间,在常温下不易使谷氨酸达到过饱和状 态,即溶液的过饱和率小,结晶生成速度 很慢,难于形成晶核或晶核数量极少,遇 到这种情况应设法增加发酵液中的谷氨酸 含量:
(3)杂质对谷氨酸溶解度的影响
• 发酵液中含有残糖、其它氨基酸、 菌体及胶体物质等杂质,这些杂 质都会影响谷氨酸的溶解度。
• 例如发酵液有其它氨基酸存在时,会导致 谷氨酸溶解度的增加,当发酵液在23.5℃ 时,纯谷氨酸的溶解度为0.8l8%,倘若 有其它氨基酸存在时,(以0.097%计),则 谷氨酸的溶解度增加为1.4l2%,是纯谷 氨酸溶解度的172.6%,严重影响谷氨酸 的收率。
• (2)谷氨酸菌体内含有大量的蛋白质(约占干 菌体重的60%)和核糖核酸。
• 谷氨酸发酵液先经高速离心机分离菌体, 回收菌体用自溶法可制得腺嘌呤核苷酸、 鸟嘌呤核苷酸,胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核 苷酸。
• 这些都是医药上贵重药物,在治疗肝炎, 血小板减少等症都有明显疗效。这样使菌 体的经济价值得到充分利用。而鸟嘌呤核 苷酸和腺嘌呤核苷酸经脱氨成肌苷酸,为 味精助鲜剂。
3.添加凝聚剂沉淀法
• 在发酵液中加入适量絮凝剂(如聚丙烯酰 胺)使菌体凝集一起,加助滤剂过滤除去。
三、发酵液的综合利用
• 发酵法生产味精的工厂,每天都有大量 废液和废菌体排放,造成环境污染,对发 酵废液的处理,是目前各味精厂急待解决 的问题。
发酵废液中含有一些量很小,价值很高的代 谢副产物。许多味精厂开展了综合利用,主 要有以下几个方面:
(3)谷氨酸等电点的性质
• 谷氨酸的等电点是它呈电中性时所处环境 的PH值,即谷氨酸解离成兼性离子时所处 环境的PH值,习惯上常以PI代表。
• 谷氨酸在等电点时,正负电荷相等,总静 电荷等于零,形成偶极离子,在直流电场 中既不向阳极移动,也不向阴极移动,此 时,由于谷氨酸分子之间的相互碰撞,并 通过静电引力的作用,会结合成较大的聚 合体而沉淀析出。
• 浓缩:60℃以下减压浓缩,浓缩液含谷氨 酸为15-20%。
• 出晶:加浓硫酸调PH 3.2,搅拌20-30h, 多罐串联,连续冷却结晶。连续分离出料。 母液含谷氨酸为3-5%,做肥料。
结晶洗涤三次,方法如下:
每个等电点罐容量为45-100t。
• (2)美国 • 美国圣何塞味精厂提取工艺,发酵液经
第二节 谷氨酸发酵液的性质和 发酵废液的综合利用
• 一、谷氨酸发酵液的主要性质
发酵液中的主要成分有: (1)发酵液中所含的谷氨酸为L-型,一般以
谷氨酸铵盐形式存在。
• (2)发酵液含有无机盐,有K、Na、NH4、 Mg、Ca、Fe、Po4等、还有残糖、色素、 尿素等。此外,也有消泡用的花生油、豆 油或合成消泡剂等留在发酵液中。
• 控制一定数量的晶核后,停止加酸,进行 育晶,使晶体成长壮大,析出的结晶为α-型, 晶粒颗粒大,易沉淀分离。
• 如果加酸速度太快,采用一次性将发酵液 调至终点PH3.2,
• 会局部过饱和,即使是正常发酵液,也很 快出现大量的细小晶核,经搅拌逐步形成 片状结晶,周围包住絮状物,形成β-结晶, 谷氨酸的纯度下降,不易沉淀,分离困难。
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实验二 离子交换法提取谷氨酸

实验二 离子交换法提取谷氨酸

实验二离子交换法提取谷氨酸一、实验目的掌握离子交换装置的结构和使用方法。

掌握离子交换法提取谷氨酸的工艺流程。

掌握等电点沉淀法提取谷氨酸。

了解认识离子交换树脂的处理和再生。

二、实验原理谷氨酸是两性电解质,是一种酸性氨基酸,等电点为pH3.22,当pH>3.22时,羧基离解而带负电荷,能被阴离子交换树脂交换吸附;当pH<3.22时,氨基离解带正电荷,能被阳离子交换树脂交换吸附。

也就是说,谷氨酸可被阴离子交换树脂吸附也可以被阳离子交换树脂吸附。

由于谷氨酸是酸性氨基酸,被阴离子交换树脂的吸附能力强而被阳离子交换树脂的吸附能力弱,因此可选用弱碱性阴离子交换树脂或强酸性阳离子交换树脂来吸附氨基酸。

但是由于弱碱性阴离子交换树脂的机械强度和稳定性都比强酸性阳离子交换树脂差,价格又较贵,因此就都选强酸性阳离子交换树脂而不选用弱碱性阴离子交换树脂。

目前各味精厂均采用732#强酸性阳离子交换树脂,本实验就是采用732#树脂。

谷氨酸溶液中既含有谷氨酸也含有其他如蛋白质、残糖、色素等妨碍谷氨酸结晶的杂质存在,通过控制合适的交换条件,在根据树脂对谷氨酸以及对杂质吸附能力的差异,选择合适的洗脱剂和控制合适的洗脱条件,使谷氨酸和其他杂质分离,以达到浓缩提纯谷氨酸的目的。

三、实验装置1、离子交换装置本实验采用动态法固定床的单床式离子交换装置。

离子交换柱是有机玻璃柱,柱底用玻璃珠及玻璃碎片装填,以防树脂漏出。

2、树脂本实验用苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂,编号为732#,其性能如下表:732#树脂的主要性能常数3、树脂的处理对市售干树脂,先经水充分溶胀后,经浮选得到颗粒大小合适的树脂,然后加3倍量的2mol/L HCL溶液,在水浴中不断搅拌加热到80℃,30min后自水溶液中取出,倾去酸液,用蒸馏水洗至中性,然后用2mol/L NaOH溶液,同上洗树脂30min后,用蒸馏水洗至中性,这样用酸碱反复轮洗,直到溶液无黄色为止。

用6%(W/W)盐酸溶液转树脂为氢型,蒸馏水洗至中性备用。

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

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。

谷氨酸提取工艺探讨

谷氨酸提取工艺探讨






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掌 尝

(信息来源:中科院青岛能源所)
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万方数据
谷氨酸提取工艺探讨
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 李德衡, 董吉子, 李树标 呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司扎兰屯阜丰集团有限公司 北京101111 发酵科技通讯 FAJIAO KEJI TONGXUN 2014,43(1)
com/201 l—09—29/133862819.html
【2l】Bleeker
P M,Taiga P M,Santos M H,et a1.Ameliorating sugar
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of industrial
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Jales gold mine spoil(NE Phaseolus vulgaris
本文链接:/Periodical_fxkjtx201401016.aspx
冒滴漏现象的发生,严格生产管理,合理安置生产 设备,各管道、阀门、罐体要勤查,生产人员有责
任心。 总之.作为味精生产的原料,随着味精工业发 展的迅速,谷氨酸提取收率在生产中占有重要地 位。国内也有厂家使用冷冻等电点加离交提取工 艺,但污水浓度较高。在各大企业齐头并进的时刻, 如何改进创新提高收率,增加企业效益,是每个企 业面临的首要问题,也是行业发展的必然趋势。
谷氨酸(Glutamic acid,),简写Glu,学名:2一氨 基一5一羧基戊酸.为酸性氨基酸,是构成蛋白质的 20种常见“一氨基酸之一。谷氨酸按照手性可分 为L一谷氨酸和D谷氨酸。L一谷氨酸又名“麸酸” 或写作“夫酸”,是制造味精的原料。D一谷氨酸参 与多种细菌细胞壁和某些细菌杆菌肽的组成。发 酵制造L一谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵, 多数采用常规等电提取及离子交换树脂分离的方 法或浓缩高温连续等电工艺提取而制得。 近年来,我国谷氨酸行业发展迅速,谷氨酸年 产量逐年递增,企业在追求扩大生产规模的同时, 想尽各种办法不断创新降低生产成本.对产酸率、 提取收率等各率值的提高越来越重视,从而增加 企业收益,巩固企业在行业中的地位.加强企业的 竞争力。现今.谷氨酸提取工艺主要有以下两种:

天津科技大学氨基酸发酵工艺学

天津科技大学氨基酸发酵工艺学

第四章 谷氨酸发酵控制 第三节 pH值对谷氨酸发酵的影响
一、 pH值对谷氨酸发酵的影响 二、发酵过程pH 值的变化及控制
第四章 谷氨酸发酵控制 第四节 供氧对谷氨酸发酵的影响
一、溶解氧与谷氨酸的需氧量 二、供氧对谷氨酸发酵的影响 三、供氧与其他发酵工艺条件的关系 四、氧对发酵影响的微生物生理学考察
S9114 华南理工大学 FD415 上海复旦大学 TG961 天津科技大学
第三章 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养
第三节 谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化
一、种子的菌体形态
斜面和一、二级种子培养在不同培养条件下,细胞形态基本相似。斜面培养的 菌体较细小,一、二级种子比斜面菌体大而粗壮,革兰氏染色深。多为短杆至棒杆状, 有的微呈弯曲状,两端钝圆,无分枝;细胞排列呈单个、成对及"V"字形,有栅状或不规 则聚块;分裂的细胞大小为0.7~0.9*1.0~3.4um。由于生物素充足,繁殖的菌体细胞 均为谷氨酸非积累型细胞。
第一章 淀粉水解糖的制备 第二节 淀粉水解糖的制备方法
一、淀粉水解糖的生产意义和水解糖的质量要求 二、淀粉水解的方法及其比较
1、酸解法 2、酶酸法 3、酸酶法 4、双酶法
第一章 淀粉水解糖的制备
第三节 双酶法制糖工艺
淀粉双酶法制糖工艺主要包括:淀粉的液化和糖化两个步骤。 液化是利用液化酶使淀粉糊化,粘度降低,并水解到糊精和低聚糖 的程度。糖化是用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖 的过程。
各种微生物在一定条件下,都有一个最适的生长温度范围。 谷氨酸产生菌的最适生长温度为30~40℃,产生谷氨酸的最适 为35~37℃。若温度过高,菌体容易衰老。生产上表现为OD值 增长慢,pH值高,耗糖慢,发酵周期长,谷氨酸生成少。应及时降 温,采用小通风,流加尿素以少量多次;必要是时可补加玉米浆,以 促进生长。适当提高温度可加快发酵速率。

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

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。

实验二离子交换法提取谷氨酸

实验二离子交换法提取谷氨酸

实验⼆离⼦交换法提取⾕氨酸实验⼆离⼦交换法提取⾕氨酸⼀、实验⽬的掌握离⼦交换装置的结构和使⽤⽅法。

掌握离⼦交换法提取⾕氨酸的⼯艺流程。

掌握等电点沉淀法提取⾕氨酸。

了解认识离⼦交换树脂的处理和再⽣。

⼆、实验原理⾕氨酸是两性电解质,是⼀种酸性氨基酸,等电点为pH3.22,当pH>3.22时,羧基离解⽽带负电荷,能被阴离⼦交换树脂交换吸附;当pH<3.22时,氨基离解带正电荷,能被阳离⼦交换树脂交换吸附。

也就是说,⾕氨酸可被阴离⼦交换树脂吸附也可以被阳离⼦交换树脂吸附。

由于⾕氨酸是酸性氨基酸,被阴离⼦交换树脂的吸附能⼒强⽽被阳离⼦交换树脂的吸附能⼒弱,因此可选⽤弱碱性阴离⼦交换树脂或强酸性阳离⼦交换树脂来吸附氨基酸。

但是由于弱碱性阴离⼦交换树脂的机械强度和稳定性都⽐强酸性阳离⼦交换树脂差,价格⼜较贵,因此就都选强酸性阳离⼦交换树脂⽽不选⽤弱碱性阴离⼦交换树脂。

⽬前各味精⼚均采⽤732#强酸性阳离⼦交换树脂,本实验就是采⽤732#树脂。

⾕氨酸溶液中既含有⾕氨酸也含有其他如蛋⽩质、残糖、⾊素等妨碍⾕氨酸结晶的杂质存在,通过控制合适的交换条件,在根据树脂对⾕氨酸以及对杂质吸附能⼒的差异,选择合适的洗脱剂和控制合适的洗脱条件,使⾕氨酸和其他杂质分离,以达到浓缩提纯⾕氨酸的⽬的。

三、实验装置1、离⼦交换装置本实验采⽤动态法固定床的单床式离⼦交换装置。

离⼦交换柱是有机玻璃柱,柱底⽤玻璃珠及玻璃碎⽚装填,以防树脂漏出。

2、树脂本实验⽤苯⼄烯型强酸性阳离⼦交换树脂,编号为732#,其性能如下表:732#树脂的主要性能常数3、树脂的处理对市售⼲树脂,先经⽔充分溶胀后,经浮选得到颗粒⼤⼩合适的树脂,然后加3倍量的2mol/L HCL溶液,在⽔浴中不断搅拌加热到80℃,30min后⾃⽔溶液中取出,倾去酸液,⽤蒸馏⽔洗⾄中性,然后⽤2mol/L NaOH溶液,同上洗树脂30min后,⽤蒸馏⽔洗⾄中性,这样⽤酸碱反复轮洗,直到溶液⽆黄⾊为⽌。

谷氨酸提取工艺

谷氨酸提取工艺
嘿,咱今儿就来讲讲谷氨酸提取工艺这档子事儿。

你说这谷氨酸啊,就像是烹饪里的魔法调料,能让食物变得超级美味。

那要怎么把它从各种材料里给弄出来呢?这可就有讲究啦!
咱先得找到合适的原料,就好像要挑到好食材才能做出美味佳肴一样。

然后呢,通过一系列的步骤,就像一场奇妙的冒险,把谷氨酸一点点地分离出来。

想象一下,就像是在一个大迷宫里找宝贝,得沿着正确的路走,不能跑偏啦。

这过程中得细心,得耐心,要是马虎一点,那宝贝可就找不着咯!
在提取的时候,温度、酸碱度这些条件都得把握好,这就跟咱炒菜掌握火候似的,火大了不行,小了也不行。

温度高了可能就把谷氨酸给弄坏了,低了呢又提取不出来,你说难不难?
还有啊,不同的提取方法就像是不同的武功秘籍,各有各的厉害之处。

有的方法简单直接,就像直拳出击;有的方法则比较复杂,像是一套组合拳。

但不管哪种方法,目的都是为了把谷氨酸顺利地拿到手。

比如说发酵法,这就像是让微生物们帮咱干活儿,它们在那里努力地生产谷氨酸,咱就等着收获就行啦。

这多神奇啊!
提取出来的谷氨酸,那可是宝贝呀!可以用来做各种好吃的调味料,让咱的饭菜更可口。

你想想,要是没有谷氨酸,那很多美味可就不存在啦,那该多可惜呀!
所以说呀,这谷氨酸提取工艺可真是个了不起的技术。

它就像是一个神奇的魔法,能把普通的东西变得不普通。

咱得好好研究它,让它为我们的生活增添更多的美味和乐趣。

总之呢,谷氨酸提取工艺是个很有意思也很重要的事儿,咱可不能小瞧它。

只有把这个工艺掌握好了,才能让谷氨酸更好地为我们服务呀!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。

发酵产物提取与精制技术 谷氨酸分批等电点提取工艺


分批等电点提取工艺控制要点
分离操作
等电点悬浮液 洗涤水
湿谷氨酸
一级贮罐 一级分离机
二级贮罐 二级分离机
谷氨酸分离系统由两级卧式螺旋搅拌 贮罐和两级卧式螺旋离心机组成。
将等电点悬浮液泵送至第一级贮罐内, 再分配至第一级离心机,经分离得到 的谷氨酸进入第二级贮罐。
在第二级贮罐内,加入适量的pH3.22、 4℃的清水,进行搅拌洗涤,洗去谷氨 酸表面的色素,再分配至第二级分离 机,经分离,得到色泽较浅的谷氨酸。
谷氨酸分批等电点提取设备
发酵液
硫酸
搅拌器
等电点提取罐
去离心分离
盘管
分批等电点提取工艺控制要点
发酵液
起晶 养晶
发酵液
分离
湿谷氨酸
工艺流程
硫酸
去离心分离
分批等电点提取工艺控制要点
起晶操作
硫酸 发酵液
谷氨酸晶种
先将发酵液放入等电点罐内,至85%装液量时, 停止进料。
启动搅拌,将硫酸缓慢流入罐内,调节pH至 起晶点,起晶点一般为pH4.2~4.6,停止加酸。 一般采用投晶种进行起晶,晶种投入量为发酵 液的0.1%~0.3%。投入晶种后,搅拌育晶2 h, 完成起晶操作。 在加酸过程中,利用冷却水逐步降低溶液的温 度,起晶点的温度一般控制为24℃左右。
碱性
谷氨酸有四种离子状态,在一 定的pH条件下,谷氨酸的四 种离子形式按一定比例存在。
谷氨酸的等电点是3.22,在 pH3.22时,同时带一个正电 荷与一个负电荷的离子是主点时,谷氨酸的氨基和羧基的离解程度相等,总静电荷为零,以偶极离子形式存在。 由于谷氨酸分子之间的相互碰撞,通过静电引力的作用,会结合成较大的聚合体而沉淀析出。 在等电点时,谷氨酸溶解度最低,而且温度越低,溶解度越低,过量的溶质就会析出越多。
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