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L-谷氨酸的合成方法和用途
瀏覽次數:200發布日期:2022-03-07

L-谷氨酸是一種氨基酸,分子式為C5H9NO4。外觀為白色結晶性粉末、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、極易溶于甲酸。
合成方法

1.可以采用蛋白質水解法和合成法生產谷氨酸,但發酵法是生產谷氨酸的主要方法。發酵生產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、液態石蠟(C16石蠟最好)及其他石油化工產品,碳源用以構成微生物細胞和代謝產物中的碳架和能源的營養物質。氮源是銨鹽、尿素等,氮是構成菌體細胞蛋白質和核酸等的主要元素,氮也是構成發酵產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。生產菌是短桿菌(Brevibacterium)、北京棒桿菌(Corynebacterium pekinensis)等。于大型發酵罐中,通氣攪拌發酵,溫度30-34℃,pH>7-8,經30-40h發酵后,除去細菌,將發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。發酵法生產的產品為左旋谷氨酸,含量大于98%。每噸谷氨酸消耗淀粉(80%)4000kg,菌種25kg。合成法的優點是不消耗糧食,但生產過程需要高壓(約20MPa)、高溫(120℃以上),采用有毒原料,設備投資比發酵法高出一倍,得到的消旋谷氨酸還要進拆分,生產工藝復雜。按生產1t 99%的谷氨酸鈉(味精)計算,合成法消耗丙.烯腈640kg,年產量在5000t以上時,生產成本與發酵法接近。

2.發酵法

3.化學合成法

4.本品主要用發酵法生產。以糖蜜或淀粉為原料,用谷氨酸棒桿菌或小球菌或節桿菌作菌種,以尿素為氮源,在30~32℃下進行發酵,發酵完畢,將發酵液分離出菌體后,用鹽酸調節ph值至3.0時,作等電點提取,經分離得谷氨酸結晶,母液中的谷氨酸再經732離子交換樹脂提取,經結晶、烘干,得成品。

5. 煙草:BU,22;FC,21;左旋體可由動植物蛋白質經水解后再經脫色、濃縮、結晶而得。也可由糖或淀粉用發酵法制得。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味精、香料,以及用作代鹽劑、營養增補劑和生化試劑等。L-谷氨酸本身可用作藥物,參與腦內蛋白質和糖的代謝,促進氧化過程,該品在體內與氨結合成無毒的谷酰胺,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,尚可治療癲癇小發作和精神運動性發作。外消旋谷氨酸用于生產藥物,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、營養強化劑;

5.用于生化研究,醫藥上用于肝昏迷、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、蟹等水產罐頭中產生磷酸銨鎂結晶的防止劑,用量0.3%~1.6%。按我國GB 2760一96規定可用作香料;

7其一鈉鹽——谷氨酸鈉用作調味品,商品有味精和味素等。


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