发酵液如何用离子交换法进行分离

㈠ 谷氨酸钠的生产工艺流程

1. 谷氨酸的生产工艺流程以15%的葡萄糖为碳源，添加适量的无机盐和生物素配置成发酵培养基。
2. 发酵培养基在灭菌的发酵罐中加入，以流加的液氨作为氮源，接种经二级扩大培养的谷氨酸产生菌。
3. 提取过程通常采用冷冻等电-离子交换法。发酵液在等电罐中降温至5℃，调至pH 3.22后沉淀8小时，离心分离得到粗谷氨酸。
4. 母液和上层清液调配后通过离子交换树脂交换，用氨水洗脱。部分流分回流至等电罐，后流分与氨水共同用作洗脱液。
5. 在中和罐中，将谷氨酸与纯碱溶液中和至pH 6.2～6.4，加入硫化钠溶液除铁，并用粗谷氨酸回调pH。
6. 升温至60℃，加入粉末活性炭，搅拌后压滤。滤液经活性炭柱二次脱色得到清液，再蒸发浓缩至一定密度。
7. 加入晶种后蒸发结晶，过程中用热水杀晶和补加清液。结晶后离心分离得到味精，母液可经脱色后再次结晶，精制收率可达92%。
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1. 作为调味剂，谷氨酸钠的用量通常为0.2%～0.5%。它不仅可以单独使用，还常与核酸类调味料如核糖核苷酸和肌苷酸钠配制成复合调味料，以增强效果。谷氨酸钠是国际上广泛使用的鲜味剂，与食盐并用可增强其调味作用，与5'-肌苷酸钠或5'-鸟苷酸钠同用时有相乘效果。
2. 医药领域中，谷氨酸作为生化试剂，广泛存在于动植物体内，是天然的营养成分。人体吸收率高达96%，在氮代谢中发挥作用，有助于合成其他氨基酸，降低血液中毒素含量，对改善和维持脑机能至关重要。
3. 在有机合成中，谷氨酸可用作中间体，应用于助剂、渗透膜、丝蛋白改性、皮革助剂、生物医学材料、改性再生胶原纤维等领域。

㈡ 发酵液提取工艺有哪些，比较常用的

●溶媒萃取法在目前的微生物药物尤其抗生素生产中的应用较为普遍，特点是产品纯
度、颜色等质量特征较好，尽管离子交换技术已比较发达，但还不能完全替代溶媒萃取法。
需要注意的是一定要关注溶剂的安全性，
选用毒性低的溶剂如常用乙酸乙酯、
乙酸丁酯和丁
醇等，
用到的溶剂要在质量标准中进行残留量的严格控制，
一般不选用
1
类和
2
类溶剂；
另
外，
所用溶剂对目标物应具有较好的溶解性和选择性，
少量即可提取完全，
并使目标物和杂
质良好分离。
乳化现象是溶媒萃取法中需要克服障碍，
如使用去乳化剂，
应考虑其安全性以
及从终产品中的残留情况，必要时检测其残留量。

●离子交换法因成本低、
设备简单、
不用或少用有机溶剂等优点，
已成为提取抗生素的
重要方法之一，
如许多氨基糖苷类抗生素和多粘菌素等多用此法提取。
但有时产品质量特征
稍不如意，另外，此种提取过程中
pH
变化较大，不适于稳定性较差目标物如青霉素等的提
取。解吸附时常用水、稀酸、盐或其他络合剂等，一般说来，酸性吸附碱性洗脱，碱性吸附
酸性洗脱，为防止洗脱过程
pH
变化过大，避免影响目标物稳定性，可选用缓冲液洗脱剂，
有时还会用到含有机溶剂的洗脱剂以提高洗脱效果，需要考虑的是洗脱剂对目标物的影响、
洗脱剂的安全性及其在终产品中的残留情况，如
NH4+
和链霉素反应会生成毒性很大的二链
霉胺，故吸附链霉素后的饱和树脂不可使用氨水洗脱。

●吸附法在早期的微生物药物如青霉素、林可霉素以及维生素
B12
等的提取中应用较多
,
吸附剂为活性炭、
酸性白土以及弱酸性离子交换树脂等，
按原理可分为物理吸附、
化学吸附
和交换吸附等类型。
因选择性差、收率不高等缺点，在后来的生产中渐被其它方法取代，但
近期随着大孔网状聚合物吸附剂的合成和发展，
重又得到重视和应用。
使用时需要关注溶液
pH
对目标物稳定性的影响以及解吸附剂的安全性及其在终产品中的残留情况。

●沉淀法提取目标物在国内应用较为广泛，
尤其在四环类抗生素的生产中应用较多，
一
般可分为间接沉淀和直接沉淀两种类型。
如用到沉淀剂，
需要考虑其安全性、
对目标物稳定
性的影响以及在终产品中的残留情况。
另外，
沉淀法得到的产品一般颗粒粗大，
必要时要经
过粉碎、重新溶解结晶等措施，控制产品一定的粒度，保证临床有效性。
希望对你有帮助
望采纳

㈢ 谷氨酸钠的生产工艺流程

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%。

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1、调味剂

做调味剂使用时，一般用量为0.2%～0.5%。除单独使用外，宜与核糖核苷酸和肌苷酸钠之类核酸类调味料配成复合调味料，以提高效果。谷氨酸钠是国内外应用最为广泛的鲜昧剂，与食盐共存时可增强其呈味作用，与5'-肌苷酸钠或5'-鸟苷酸钠一起使用，更有相乘的作用。

谷氨酸钠具有强烈的肉类鲜味，味精用水稀释至3000倍仍可感觉到鲜味，广泛用于家庭，饮食业、食品加工业（汤、香肠、鱼糕、辣酱油、罐头等）。鸟苷酸钠与谷氨酸钠同时使用，具有协同作用，能提高鲜味，又称助鲜剂或强力味精。

2、医药用生化试剂

谷氨酸广泛存在于动植物的机体中，是食品中天然存在的营养成份。谷氨酸食用后，有96%在体内被吸收，其余氧化后在尿中排出。

谷氨酸虽然不是人体必需的氨基酸，但在氮代谢中与酮酸发生氨基转移作用，能合成其它氨基酸。谷氨酸有降低血液中毒素的作用。当肝功能受损时，血液中含氨量增高，引起严重的氮代谢紊乱，导致肝昏迷，而谷氨酸能与氨起作用，降低血液中氨的含量。

另外，脑组织只能氧化谷氨酸，而不能氧化其他的氨基酸。当葡萄糖供应不足时，谷氨酰胺能起脑组织的能源作用，因此谷氨酸对改进和维持脑机能是必要的。此外，医药上用于预防肝昏迷，防止癫痫也可用作脑营养剂。

3、有机合成中间体

在工业上可用作有机合成中间体，但在世界年产量中，这种用途占的比重极小，如应用于助剂、渗透膜、丝蛋白改性、皮革助剂、生物医学材料、改性再生胶原纤维等各个领域。

参考资料来源网络-谷氨酸钠

㈣ 离子交换法提取的谷氨酸怎么结晶呢

离子交换法提取谷氨酸是利用离子交换树脂对发酵液中谷氨酸与其它同性离子吸附能力的差别 将这些离子选择性地吸附到树脂上 然后用洗脱剂先后洗脱 从而得到谷氨酸
谷氨酸是一种两性电解质 其等电点 为pH3.22.当pH^3.2时 谷氨酸带正电荷 呈阳离子状态 它能被阳离子交换树脂交换吸附
三 仪器与试剂（一）实验器材 （1）玻璃层析柱 （2）试管 （3）移液管 （4）恒压洗脱瓶 （5）部分收集器 （6）水浴锅 （7）分光光度计 （8）电炉
（二）材料与试剂（1）苯乙烯磺酸钠型树脂（100～200目）（2）2mo1/L盐酸溶液（3）2mo1/L氢氧化钠溶液（4）标准氨基酸溶液 将天门冬氨酸和赖氨酸分别配成2mg/mL的0.1m1/L盐酸溶液（5）显色剂。2克水茚三酮溶于95%乙醇中 加水至100毫升
四 操作步骤
（1）树脂的准备 树脂过夜㓎泡 使树脂膨胀 加2mo1/L NaOH至上述树脂中搅拌2号倾弃碱液 用蒸馏水洗涤至中性 加25m1 12mo1/L HC1搅拌2h 倾弃酸液 用蒸馏水充洗涤树脂至中性
（2）层析柱的准备 将强酸性阳离子交换树脂用HC1处理成H*型后洗至中性 搅拌1小时后装入层析柱 使之自然降沉到一定高度
（3）加样分离 将液面缓慢放至贴近层析柱表面 由柱上端仔细加入pH4.5的发酵液离心液3毫升 同时开始收集流出液 每管收集1毫升 测量收集液pH 洗脱液加入速度控制在0.5m1/mim 当样品液弯月面靠近树脂顶端时 立即加入发酵液 如此重复 不断测量收集液的PH值 直至树脂吸附饱和
（4）洗脱 加样完毕后 用滴管小心注入60·C4%（或2%）氢氧化钠溶液（切勿搅动床面）用试管收集洗脱液 每管收集1毫升 同时测量收集液pH 直至收集液