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L-谷氨酸的合成方法与用途
来源于:上海联硕生物科技有限公司,浙江联硕生物科技有限公司 | 发布时间:2022/1/4 11:42:00

L-谷氨酸是一种氨基酸,分子式为C5H9NO4。外观为白色结晶性粉末、几乎无臭 , 有特殊滋味和酸味。 224~225℃分解。饱和水溶液的 PH 值约3.2 。难溶于水,实际不溶于乙醇和乙醚、极易溶于甲酸。

合成方法

1.可以采用蛋白质水解法和合成法生产谷氨酸,但发酵法是生产谷氨酸的主要方法。发酵生产谷氨酸的碳源是薯类、玉米、木薯淀粉、椰子树淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜,也可以是乙酸、液态石蜡(C16石蜡最好)及其他石油化工产品,碳源用以构成微生物细胞和代谢产物中的碳架和能源的营养物质。氮源是铵盐、尿素等,氮是构成菌体细胞蛋白质和核酸等的主要元素,氮也是构成发酵产品谷氨酸氨基的主要组成元素。其他辅助原料为无机盐类,维生素等,例如微生物需要适宜的磷浓度,镁是刺激菌体生长的无机激活剂,钾盐促进产酸,玉米浆提供生物素和有机氮源。此外还包括各种促进剂和添加剂。生产菌是短杆菌(Brevibacterium)、北京棒杆菌(Corynebacterium pekinensis)等。于大型发酵罐中,通气搅拌发酵,温度30-34℃,pH>7-8,经30-40h发酵后,除去细菌,将发酵液中谷氨酸提取出来,精制后即为成品,上述流程中采用等电点法提取,也可采用离子交换法、盐酸盐法、直接浓缩法(以乙酸为原料时)等。发酵法生产的产品为左旋谷氨酸,含量大于98%。每吨谷氨酸消耗淀粉(80%)4000kg,菌种25kg。合成法的优点是不消耗粮食,但生产过程需要高压(约20MPa)、高温(120℃以上),采用有毒原料,设备投资比发酵法高出一倍,得到的消旋谷氨酸还要进拆分,生产工艺复杂。按生产1t 99%的谷氨酸钠(味精)计算,合成法消耗丙烯腈640kg,年产量在5000t以上时,生产成本与发酵法接近。

2.发酵法

3.化学合成法

4.本品主要用发酵法生产。以糖蜜或淀粉为原料,用谷氨酸棒杆菌或小球菌或节杆菌作菌种,以尿素为氮源,在30~32℃下进行发酵,发酵完毕,将发酵液分离出菌体后,用盐酸调节ph值至3.0时,作等电点提取,经分离得谷氨酸结晶,母液中的谷氨酸再经732离子交换树脂提取,经结晶、烘干,得成品。

5. 烟草:BU,22;FC,21;左旋体可由动植物蛋白质经水解后再经脱色、浓缩、结晶而得。也可由糖或淀粉用发酵法制得。外消旋体可用丙烯腈为原料合成。

用途

1.L-谷氨酸主要用于生产味精、香料,以及用作代盐剂、营养增补剂和生化试剂等。L-谷氨酸本身可用作药物,参与脑内蛋白质和糖的代谢,促进氧化过程,该品在体内与氨结合成无毒的谷酰胺,使血氨下降,减轻肝昏迷症状。主要用于治疗肝昏迷和严重肝功能不全等,但疗效并不十分满意;与抗癫痫药合用,尚可治疗癫痫小发作和精神运动性发作。外消旋谷氨酸用于生产药物,也用作生化试剂等。

2.通常并不单独使用,而是与酚类、醌类抗氧剂协同使用,以获得良好的增效作用。

3.谷氨酸用作化学镀的络合剂。

4.用于制药、食品添加剂、营养强化剂;

5.用于生化研究,医药上用于肝昏迷、防止癫痫、减轻酮尿症和酮血症;

6.代盐剂、营养增补剂、鲜味剂(主要用于肉类、汤类和家禽等)。亦可用作虾、蟹等水产罐头中产生磷酸铵镁结晶的防止剂,用量0.3%~1.6%。按我国GB 2760一96规定可用作香料;

7其一钠盐——谷氨酸钠用作调味品,商品有味精和味素等。

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