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谷氨酸发酵液除菌体提取谷氨酸研究进展作者:佚名 文章来源:本站原创点击数: 222 更新时间:2010-4-14 13:19:04 file:///C:/Users/%E9%83%AD%E9%9B%B7/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif我国味精生产,从发酵液中提取谷氨酸大多采用带菌体冷冻等电加离交法,由于发酵液中存在大量的菌体蛋白、悬浮物及其它杂质,给谷氨酸提取操作、提取收率、谷氨酸质量带来显著影响,且废水含高C0D、高B0D等严重污染环境的物质,又给废水治理带来重重困难。 近几年来,国内一些味精生产企业、研究所,对谷氨酸发酵液除菌体及提取谷氨酸进行了大量研究,除菌体工艺有高速离心机分离,絮凝剂分离、膜分离等,都取得了明显成果。按除菌体不同工艺、除菌体率分别达到70%~96%,以膜分离法除菌率最高达95%以上,得到的发酵液澄清,0D低,谷氨酸提取操作方便,由于除去了影响谷氨酸结晶的大量杂质,因而谷氨酸结晶颗粒大,纯度高、质量好,易于沉降分离,提取收率明显提高。高纯度谷氨酸有利于味精精制,味精中和脱色过滤可降低活性碳或树脂用量,提高味精结晶质量,大大降低味精生产成本。除菌体后的发酵液及等电提取后的废液中C0D、BOD大大减少,减轻了环境污染,降低了废水治理负荷与难度。得到的菌体经干燥后可以综合利用,作高蛋白质饲料或作核苷酸的生产原料。 谷氨酸发酵液除菌体及多种新工艺提取谷氨酸的研究,是对我国味精工业清洁生产的有益探索。随着研究的不断深化,许多先进工艺技术将会被应用,味精生产终将进入一个新水平。 1 高速离心分离除菌体,浓缩等电提取 沈阳味精厂从瑞典引进4台ALFA—LAVA公司的FESX5l2S一3lC型蝶片式高速喷咀离心机,转速4650I1) 分,功率45kw,对玉米淀糖为碳源,尿素作氨源、玉米浆为生物素的T一6l3菌发酵液进行了工业性除菌体,进料量20m ,喷咀直径1.0mm,菌体分离率达70%以上,轻流占75% ,重流占25%左右,除菌体后发酵液中谷氨酸略增,还原糖下降,0D值明显降低,工业规模运转证明,该设备对分离谷氨酸发酵液性能可靠,比较适宜。 发酵液除菌体后采用浓缩等电点提取法。 除菌体后的发酵液,经减压蒸发到含谷氨酸12%~15% ,后与重液经水解浓缩制成的二次蒸发液进行等电中和(60℃、40l1)m搅拌),然后冷却、沉淀、离心分离,提取达83.14%~85.03%,比带菌体浓缩等电点提取收率77.24%显著增加。且谷氨酸含量高达96%(干),用于制造味精时脱色液过滤快,透光率高,味精质量好。 2 凝聚剂除菌体一次等电或浓缩等电提取 使用安全性高的壳聚糖作絮凝剂,其阳离子性能与发酵液中菌体(带负电荷)与蛋白凝聚使其沉淀而进行分离。壳聚糖对金属离子、蛋白质、氨基酸、核酸均有很强的吸附能力,特别对胶体微粒有甚大的絮凝作用,其官能基团主要是氨基。在最佳pH、搅拌速度、用量、温度条件下,菌体去除率可达9O%左右。 壳聚糖不易溶于水,而溶解于酸性溶液中。配成一定浓度后,于发酵液中慢慢加人,搅拌速度也以慢为好。过快易将凝絮物打碎,难过滤。菌体凝聚沉降后,抽取上清液,沉降物可加硅藻土或珍珠岩作助滤剂,尤以硅藻土作助滤剂好,不吸附谷氨酸。中试规模过滤可用板框压滤,小试规模实验室中,采用高速离心机分离。应用国产高速离心机分离除菌体凝絮物(包括菌体)至今未见报导,这也是用凝絮法除菌体不能很快推广的一个较大问题。凝聚法去除菌体后的谷氨酸发酵液的提取方法有: 2.1一次等电点法 谷氨酸发酵液经絮凝处理后,采用一次等电点法,(即用酸逐步调到pH3-2法)提取收率可达76.18% ,比对照收率71.3%提高6.2% ,谷氨酸结晶的透光率52.25% ,比对照l1.25%提高了4倍;谷氨酸提取后的母液,可减少谷氨酸0.06%~0.11%。这是提高谷氨酸收率的一个重要原因,即去除了干扰谷氨酸结晶因素。 2.2 浓缩等电点法 将除菌体经过滤的发酵液,真空浓缩一倍,用加热快速调pH的方法,一次性直接调到pH3.2。搅拌到常温,再搅拌2h~3h时,沉淀3h,离心分离谷氨酸,谷氨酸一次收率平均可达85%左右,纯度可达95%左右,且调节pH的酸用量比普通谷氨酸等电点法用量要少。 2.3 先等电提取后浓缩再提取法 谷氨酸发酵液除菌体后,先用一次等电点法(常温或冷冻)提取出谷氨酸的60%~75%,残母液中含1.2%~1.5%左右的残谷氨酸,再加以浓缩(通过多效蒸发器)3倍,再提出剩余谷氨酸,总收率可达85%以上。母液浓缩成浆状可作肥料,再根据当地的土质情况,适当添加磷、钾等肥效成分。这条工艺路线是既提高了谷氨酸的提取收率,又产生综合效益。从发酵液分离出
用PITC衍生化测定甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺的含量测定步骤:1. 用纯水配制甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺的混合液,其浓度都大约为0.05mg/mL,得到甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺的混合标准溶液。2. 配制1.2%PITC乙腈溶液和14%TEA乙腈溶液。3. 衍生化过程:取200uL氨基酸混合标准溶液于1.5mL离心管中,然后加入100uL1.2%PITC乙腈溶液和100uL14%TEA乙腈溶液,摇震使其混合均匀,然后于水浴锅中水浴加热1小时,然后加入500uL正己烷萃取两次,最后取下层液200uL于HPLC瓶中,然后再加入400uL水稀释,用HPLC分析。 色谱条件:柱子:Agilent SB-Aq 250mm*4.6mm, 5um流动相A:50mM NaAC (pH=6.5)流动相B:50mM NaAC (pH=6.5):ACN=1:1Time:0-10-25-40minB%:5%-5%-95%-95%进样量10uL 出现问题:1. 甘氨酸和谷氨酰胺衍生化峰会分叉。2. 会出现很多杂峰,尤其是在强洗脱部分。
最近在做一个课题,夏天测谷氨酸的标线还是好好的,这俩天就不行了,我想问下谷氨酸的液相测定方法是如何测定的,我用的流动相是磷酸水溶液,因为谷氨酸是微溶于水的,所以配的浓度最高是25 mmoL/L,想问下大神们液相测定谷氨酸和焦谷氨酸的方法~ 谢谢~