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谷氨酸钠制备方法

发布时间:2020-10-14   点击次数:54次
 
  生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。西红柿、发酵的大豆制品、酵母提取物、某些尖奶酪,以及发酵或水解蛋白质产品(如酱油或豆酱)所能带来的调味作用中,部分归功于谷氨酸的存在。
  制备方法:
  方法一(中和提取精制法)
  谷氨酸发酵以15%左右的葡萄糖为碳源,并加适量的无机盐和生物素配成发酵培养基,经连消并冷却至40℃后送入已灭菌的发酵空罐;以流加的液氨为氮源,接种经二级扩大培养的谷氨酸产生菌。提取现一般采用冷冻等电一离子交换法。发酵液在等电罐中一边用冷冻盐水缓慢搅拌冷却降温至5℃,一边用硫酸调Ph值至3.22(等电点);沉淀8h后,沉淀经离心分离得粗谷氨酸;母液和上层清液调配后上离子交换树脂交换,用氨水洗脱;前流分汇入上层清液重新上柱,后流分与氨水一起作洗脱液,高流分与发酵液一起回等电罐。在装有60~65℃底水的中和罐中加入谷氨酸,搅拌,并缓慢加入纯碱溶液,中和至Ph值6.2~6.4,中和液浓度控制在相对密度1.1 7~1.18(21~2 2°Bé);待中和液降温至50℃以下,加入适量的硫化钠溶液以除铁;然后用粗谷氨酸回调Ph值至6.2~6.4,并升温至60℃,再加入粉末活性炭,搅拌半小时后送入压滤机压滤;再将滤液用颗粒活性炭柱二次脱色得清液;清液送入真空煮晶锅内在60~70℃下蒸发浓缩至相对密度1.28(31.5084),加入0.3 6~0.542mm的晶种后继续蒸发结晶,期间需用热水杀晶和补加一定量的清液;放料后,经育晶槽,再离心分离得结晶味精,母液或经脱色后再蒸发结晶,精制收率可达理论量的92%。
  制备方程式:
  (C6H10O5)n·xH2O→C6H12O6[NH3,O2] →C5H9NO4[Na2CO3] →C5H8NaO4
  方法二(α-酮戊二酸合成法)
  di一步:NH4+和供氢体还原性辅酶II(NADPH2)存在的条件下,α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶(GHD)的催化下,发生还原氨基化反应,或转氨酶(AT)催化转氨反应,或谷氨酸合成酶(GS)催化,形成谷氨酸。
  GHD方程式:HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+NADPH+H++NH4+→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+H2O+NADP+
  AT方程式:HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+COOH-CHNH2-R→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+COOH-CO-R
  GS方程式:HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+COOH-CHNH2-CH2-CH2-COOH+NADPH+H+→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+NADP
  第二步:谷氨酸发酵液与盐酸离心搅拌并育晶、搅拌、沉淀生成谷氨酸钠。
  方法三(丙烯腈合成法)
  在120~150℃和20~30MPa条件下,钴催化剂Co2(CO)8局部选择催化丙烯腈氢甲酰化,生成3-氰基丙醛(直链醛产率为80%),然后通过Strecker降解反应(斯特雷克氨基酸合成反应)合成生成L-谷氨酸钠。这种办法曾经是一种工业生产工艺路线,但被更经济的办法取代。
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