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谷氨酸钠的制备

发布日期:2019/4/15 10:27:42

概述[1][2]

谷氨酸钠别名味精、谷氨酸钠、谷氨酸一钠(MSG),无色至白色柱状结晶或结晶性粉末,实际无臭,熔点195℃,加热至120℃失去结晶水。味鲜,鲜味阈值0.0128/100mL或6.25×10-4moL/L,略有甜味和咸味。不吸湿,对光稳定,贮存时无变化,在通常的食品加工和烹调时不分解,但在高温和酸性条件(pH2.2~4.4)下,可部分水解,并转变成5′-吡咯烷酮-2-羧酸(焦谷氨酸)。在更高的温度和强酸或碱性条件下(尤其是后者),可消旋化成为DL-谷氨酸盐,呈味力均降低。易溶于水(71.7%,20℃)。5%水溶液的pH为6.7~7.2。微溶于乙醇,实际不溶于乙醚。使用注意事项:本品在食品中的含量以0.05~0.08%最好,与食盐共存时可增加其呈味作用。本品加入食品中若超出最适浓度,则可口性下降,故有一定的自我限制性。本品与5′-肌苷酸二钠或5′-鸟苷酸二钠并用,可显著增加其呈味作用,并以此生产“强力味精”等。

结构

用途[2]

本品能降低及消除血氨,改善脑病症状。用于血氨过多所致的肝性脑病、肝昏迷、酸血症及癫痫小发作的辅助治疗。

用法和用量[2]

肝昏迷:静滴,每次11.5g,一日不超过23g,用5%葡萄糖注射液稀释后缓慢滴注。

癫痫小发作:每次2~3g,一日3~4次,小儿每日1.0g/岁,分2~3次服用。

用药说明[2]

(1)用于肝昏迷时与谷氨酸钾合用,比例一般为3:1或2:1,钾低时为2:2。

(2)用药期间测血二氧化碳结合力及钾、钠含量。

(3)口服为谷氨酸,注射为谷氨酸钠。

不良反应[2]

①大量谷氨酸钠治疗肝性脑病时,可导致严重的碱中毒与低钾血症,原因在于钠的吸收过多,因此在治疗过程中须严密监测电解质浓度;

②输液太快,可出现流涎、脸红与呕吐等症状;

③过敏的先兆可有面部潮红、头痛与胸闷等症状出现;

④小儿可有震颤。

⑤合并焦虑状态的患者用后可出现晕厥、心动过速及恶心等反应。

应用注意[2]

(1)对少尿、尿闭症及肾功能不全者忌用。

(2)伴有腹水患者忌用,因本品有钠潴留的副作用。

(3)大剂量可导致严重碱血症及低钾血症。

制备[3-4]

方法1:取谷氨酸发酵液,采用高速离心机。首先将谷氨酸发酵液中菌体分离,得到的含谷氨酸铵的液体。菌体用于生产饲料。将上述除去菌体的谷氨酸铵的发酵液,通过超滤膜,截留残糖、色素、蛋白、胶体物质以及其他发酵副产物等,得到谷氨酸氨溶液。超滤截留液与前述菌体合并生产饲料。得到的谷氨酸氨溶液,用NaOH中和,控制PH6-8,温度60-80℃,得到谷氨酸钠的水溶液和氨。在温度60-80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后,再经纳滤膜浓缩至20-30%浓度的初浓缩液。上述得到的谷氨酸钠初浓缩液,采用MVR蒸发器蒸发浓缩至30-35°Bé,得到谷氨酸钠浓缩液。得到谷氨酸钠浓缩液采用低温连续结晶,得到成品谷氨酸钠。发酵液中和后产生的氨在温度60-80℃时用压缩空气将中和液中产生的氨脱出后,用水吸收后送回发酵罐用于发酵。结晶母液与新料液混合在一起进行浓缩、结晶,得到谷氨酸钠成品。

方法2:以葡萄糖为原料进行发酵,其中的葡萄糖为1吨,接着向发酵液中加入碳酸氢钠和氨水,所加入的氨水和碳酸氢钠的摩尔比为:2.0∶1,直到发酵液的pH值为7.0,得到含有谷氨酸钠粗产物的发酵液,含有谷氨酸钠粗产物的发酵液接着通过孔径为0.45μm的滤膜进行过滤,接着进行离心处理,离心机的转速为2000r/min,离心3min,离心后的发酵液接着通过阴离子交换树脂进行分离纯化,所用的阴离子交换树脂是由交联的聚丙烯酸甲酯在甲苯的存在下与二乙烯三胺反应,接着再进行季胺化制取的大孔丙烯酸系强碱性树脂,上述的离子交换树脂的柱温为25℃,离心后的发酵液在该交换树脂中的流速为0.8ml/min,采用25℃纯水对该离子交换树脂进行洗脱,纯水在所述的离子交换柱的流速为优选0.8ml/min,通过旋光仪来监测所流出液的收集情况。对流出液进行蒸馏浓缩,浓缩的工艺条件为:在65℃条件下,真空度为-0.07kPa的条件下进行的,蒸馏浓缩的时间达到12小时,接着对得到的蒸馏浓缩液在65℃条件下,晶种起晶法进行结晶,结晶4小时,大量的纯白色透明的谷氨酸钠晶体析出,收集析出的谷氨酸钠晶体,干燥,称重,最终的谷氨酸钠为0.65吨。

主要参考资料

[1] 中华烘焙食品大辞典·原辅料及食品添加剂分册

[2] 临床医护用药手册

[3] CN201710421850.2一种谷氨酸发酵液制备谷氨酸钠的方法

[4] CN200710090106.5一种谷氨酸钠的生产新工艺