组员：段守富（组长），黄有贵（主讲）， 邓崇飞，刘玉，王珏慧
一 谷氨酸提取的工艺原理 二 等电点法的工艺流程 三 影响结晶的因素
1.温度与结晶的关系 2.起晶与晶种的添加 3.加酸速度的影响 4.搅拌对结晶的影响 四 缺点与改进措施
一.提取谷氨酸的工艺原理
从发酵液中提取谷氨酸，必须要了解谷氨酸理化特性
和发酵液的成分及特征，以利用谷氨酸和杂质之间物 理，化学性质的差异，采用适当的提取方法，达到分 离提纯的目的。
谷氨酸发酵液的主要成分：谷氨酸发酵液中除了谷氨
酸外，还有代谢副产物，培养基配制成分的残留物质， 有机色素，菌体，蛋白和胶体物质等。其含量随发酵 菌种，工程设备，工艺控制及操作不同而异。
谷氨酸的分离提纯，通常应用他的两性电解质性质，
（3）连续结晶：将多管串联，连 续冷却，结晶。 （4）去除发酵液的菌体：利用 离心分离法，絮凝法或结晶分 离法预先去除发酵液中的菌体， 然后进行提取谷氨酸。
1.不足：结晶母液内还残留部分谷氨酸未利用。 (1)浓缩等电点法
2.改进的措施:
(2)等电点-离子交换法 (3)连续结晶 (4)去除发酵液的菌体
(1)浓缩等电点法
将发酵液（含谷氨酸8%-10%）先分离菌体，
再在60摄氏度以下减压浓缩，浓缩液含谷氨酸 为15%-20%，然后加浓硫酸调pH至3.2，搅拌 20-30小时，多管串联，连续冷却结晶，连续 分离出料，母液含谷氨酸3%-5%，浓缩处理可 做肥料。
谷氨酸的溶解度，分子量大小，吸附剂的作用以及谷 氨酸的成盐作用等。我们在这主要介绍简单常用，回 收率较高的（90%)等电点法。
基础知识： 1.等电点定义：两性电解质净电荷为零时的兼性离子状态下的 pH值，称为等电点。 2.等电点性质:处于等电点时,氨基酸的溶解度最小。 3.谷氨酸的等电点为pI=3.22（25℃的测定值）。
谷氨酸 结构
二.等电点法提取谷氨酸的工艺流程
温度 加晶种 起晶
发酵液 盐酸 静置沉 降6h 湿谷氨酸
pH4.0-4.5 (起晶中和点) 等电点搅拌 20h 离心分离
晶种
停酸育晶 2h
缓慢 加酸
继续中和至 pH3.0-3.2 谷氨酸
三.影响结晶的因素
1.温度与结晶的关系
α-型结晶： 斜方型，晶体颗粒大，容易沉淀
（2）等电点-离子交换法
低温等电点-离子交换法提取谷氨酸是在发酵液经 等电点提取谷氨酸以后，将母液经过离子交换柱 （单柱或双柱）进行吸附，洗脱回收，使洗脱液 所得到的高分流与发酵液合并，进行等电点提取。 这样即可避免等电点收率低，又可减少树脂的用 量，还可以获得较高的收率，回收率可达95%左右。 所以低温等电点-离子交换法是国内厂家常用的提 取工艺。
前期稍快 中期要缓 后期要慢
三部曲:
4.搅拌对结晶的影响
(1)不搅拌的情况下起晶: 结晶的大小不均匀。 (2)搅拌的情况下起晶: 结晶的大小均匀，避免“晶簇” 生成。
搅拌太快:结晶细小
搅拌速度 搅拌太慢:形成过多的微细晶核，甚至出现β型结晶． 工厂多采用的搅拌转速一般为20～35r/min。
四 缺点与改进措施
(3)投放晶种的时机:
过早投放:晶种容易溶化掉
过晚投放:形成更多细小晶核
自然起晶，pH中和至4.0～4.5时，可作为起晶中 和点，应停止加酸，养晶育晶2小时左右，使晶核成 长壮大。
3.加酸速度的影响
开始加酸调pH至 5.0这段时间内，加酸 速度可稍快些 加酸步骤: 在pH 5.0以下，加酸速度要缓慢 发现晶核时，应停酸育晶 然后再继续慢慢加酸直至pH缓慢降到 等电点为止
析出，纯度较高。
晶体类型
β-型结晶：鳞片状，晶体比较轻，不易沉淀分
离，往往夹有杂质与胶体结合，成 为“浆子”或者轻质谷氨酸，浮于 液面和母液中，纯度低。
α-型结晶是等电点提取的一种理想的结晶。
表1 析出温度对晶型的影响
析出温度 (℃) 10 20 30 40 50 60
α -型与 β -型的比较 主要是α -型 主要是α -型 多数α - 型,少量β - 型 α ,β - 型各半 主要是β -型 主要是β -型
含水分(%) 13.80 15.03 18.32 30.80 38.00 93.5 92.3 90.8 90.7
结论：30℃以下形成α-型结晶，而且温度越低， 其溶解度越小，故将发酵液降温，低温等电点 法能提高回收率。
2.起晶与晶种的添加
(1)自然起晶:晶体大小不一,小晶体难于沉降,收得率低. (2)晶种起晶:晶体大且均一,易于沉降,收得率高。