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L-谷氨酸的合成方法與用途
  • 發(fā)布日期:2022-02-09      瀏覽次數(shù):1320
    • L-谷氨酸是一種氨基酸,分子式為C5H9NO4。外觀為白色結(jié)晶性粉末、幾乎無臭 , 有特殊滋味和酸味。 224~225℃分解。飽和水溶液的 PH 值約3.2 。難溶于水,實際不溶于乙醇和乙.醚、極易溶于甲酸。
      合成方法
      1.可以采用蛋白質(zhì)水解法和合成法生產(chǎn)谷氨酸,但發(fā)酵法是生產(chǎn)谷氨酸的主要方法。發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的碳源是薯類、玉米、木薯淀粉、椰子樹淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜,也可以是乙酸、液態(tài)石蠟(C16石蠟最好)及其他石油化工產(chǎn)品,碳源用以構(gòu)成微生物細胞和代謝產(chǎn)物中的碳架和能源的營養(yǎng)物質(zhì)。氮源是銨鹽、尿素等,氮是構(gòu)成菌體細胞蛋白質(zhì)和核酸等的主要元素,氮也是構(gòu)成發(fā)酵產(chǎn)品谷氨酸氨基的主要組成元素。其他輔助原料為無機鹽類,維生素等,例如微生物需要適宜的磷濃度,鎂是刺激菌體生長的無機激活劑,鉀鹽促進產(chǎn)酸,玉米漿提供生物素和有機氮源。此外還包括各種促進劑和添加劑。生產(chǎn)菌是短桿菌(Brevibacterium)、北京棒桿菌(Corynebacterium pekinensis)等。于大型發(fā)酵罐中,通氣攪拌發(fā)酵,溫度30-34℃,pH>7-8,經(jīng)30-40h發(fā)酵后,除去細菌,將發(fā)酵液中谷氨酸提取出來,精制后即為成品,上述流程中采用等電點法提取,也可采用離子交換法、鹽酸鹽法、直接濃縮法(以乙酸為原料時)等。發(fā)酵法生產(chǎn)的產(chǎn)品為左旋谷氨酸,含量大于98%。每噸谷氨酸消耗淀粉(80%4000kg,菌種25kg。合成法的優(yōu)點是不消耗糧食,但生產(chǎn)過程需要高壓(約20MPa)、高溫(120℃以上),采用有毒原料,設(shè)備投資比發(fā)酵法高出一倍,得到的消旋谷氨酸還要進拆分,生產(chǎn)工藝復雜。按生產(chǎn)1t 99%的谷氨酸鈉(味精)計算,合成法消耗.烯腈640kg,年產(chǎn)量在5000t以上時,生產(chǎn)成本與發(fā)酵法接近。
      2.發(fā)酵法
      3.化學合成法
      4.本品主要用發(fā)酵法生產(chǎn)。以糖蜜或淀粉為原料,用谷氨酸棒桿菌或小球菌或節(jié)桿菌作菌種,以尿素為氮源,在3032℃下進行發(fā)酵,發(fā)酵完畢,將發(fā)酵液分離出菌體后,用鹽酸調(diào)節(jié)ph值至3.0時,作等電點提取,經(jīng)分離得谷氨酸結(jié)晶,母液中的谷氨酸再經(jīng)732離子交換樹脂提取,經(jīng)結(jié)晶、烘干,得成品。
      5. 煙草:BU22;FC21;左旋體可由動植物蛋白質(zhì)經(jīng)水解后再經(jīng)脫色、濃縮、結(jié)晶而得。也可由糖或淀粉用發(fā)酵法制得。外消旋體可用丙.烯腈為原料合成。
      用途
      1.L-谷氨酸主要用于生產(chǎn)味精、香料,以及用作代鹽劑、營養(yǎng)增補劑和生化試劑等。L-谷氨酸本身可用作藥物,參與腦內(nèi)蛋白質(zhì)和糖的代謝,促進氧化過程,該品在體內(nèi)與氨結(jié)合成無毒的谷酰胺,使血氨下降,減輕肝昏迷癥狀。主要用于治療肝昏迷和嚴重肝功能不全等,但療效并不十分滿意;與抗癲癇藥合用,尚可治療癲癇小發(fā)作和精神運動性發(fā)作。外消旋谷氨酸用于生產(chǎn)藥物,也用作生化試劑等。
      2.通常并不單獨使用,而是與酚類、醌類抗氧劑協(xié)同使用,以獲得良好的增效作用。
      3.谷氨酸用作化學鍍的絡合劑。
      4.用于制藥、食品添加劑、營養(yǎng)強化劑;
      5.用于生化研究,醫(yī)藥上用于肝昏迷、防止癲癇、減輕酮尿癥和酮血癥;
      6.代鹽劑、營養(yǎng)增補劑、鮮味劑(主要用于肉類、湯類和家禽等)。亦可用作蝦、蟹等水產(chǎn)罐頭中產(chǎn)生磷酸銨鎂結(jié)晶的防止劑,用量0.3%1.6%。按我國GB 276096規(guī)定可用作香料;
      7其一鈉鹽——谷氨酸鈉用作調(diào)味品,商品有味精和味素等。

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