ПОЛУЧЕНИЕ

ГЛУТАМИНОВОЙ

КИСЛОТЫ

Получение глутаминовой кислоты гидролизом белков

Для выработки глутаминовой кислоты и ее натриевой соли используются животные и растительные белки: казеин молока, клейковина пшеницы, кукурузный глютен, отходы мясокомбинатов, свеклосахарных (сепарационный щелок) и

спиртовых заводов (барда). Метод гидролиза малопроизводителен и неэкономичен из-за

значительного образования побочных продуктов и необходимости тщательной очистки глутаминовой кислоты. Используется редко. Выделенная этим способом кислота обходится значительно дороже, чем полученная микробиологическим способом.

Химический синтез глутаминовой кислоты

Акрилонитрил

Среди методов химического синтеза наиболее перспективным является использование в качестве исходного сырья акрилонитрила.

Основным недостатком химического синтеза является получение рацематов аминокислот. Разделение D- и L- изомеров является довольно сложной операцией и требует больших затрат.

Ферментативный синтез глутаминовой кислоты

Получение L-глутаминовой кислоты из а-кетоглутаровой возможно переаминированием аминокислот (I) и восстановительным аминированием (II):

•Для осуществления любого из этих превращений необходимы источники α-кетоглутаровой кислоты и соответствующие ферментные системы.

•Продуцентами α-кетоглутаровой кислоты могут быть Psedomonas и Esherichia, а при культивировании продуцента Kluyverd citrophila α-кетоглутаровая кислота была получена с 57%-ным выходом

•В роли продуцента фермента трансамидазы могут выступать различные микроорганизмы, например Е. coll.

стимулирования синтеза глутаминовой кислоты

•В качестве источника азота в питательных средах чаще всего используют мочевину в количестве до 1,5–2,0%, вводится так, чтобы содержание ее в культуралыюй жидкости не превышало 0,8%

•рН среды в пределах от 6,8 до 7,8.

Продуценты

Дрожжи Микроскопические грибки Бактерии:

•Corynebacterium glutamicum

•Micrococcus glutamicus

•Brevibacterium flavum

Выращивание продуцента в ферментаторе

•Приготовление посевного материала в объёме 5-6% от конечного объёма с биомассой 6-8 г/л

•Строго асептические условия

•Интенсивная аэрация (за 1 минуту

продувается объём воздуха идентичный объёму среды)

•Температура 28-30 градусов

•Продолжительность 48-52 ч

•Продукт накапливается в культуральной

жидкости в конечной концетрации 45-50 г/л

•Процентный выход по углеводам ~50%

Выделение глутаминовой кислоты

•Обработка культуральной жидкости известковым молоком

•Отделение биомассы фильтрованием или центрифугированием

•Осветление фильтрата — обработка раствора активированным углем

•Упаривание под вакуумом при температуре 40–60 °С с удалением 50–80 % воды;

•Осаждение кристаллов глутаминовой кислоты при рН = 3,2) при 4–15 °С;

•Отделение кристаллов с получением технического продукта (77 %);

•Очистка технического продукта перекристаллизацией — растворение в дистиллированной воде и подкисление до рН = 3,2, охлаждение раствора до 4–15 °С и отделение кристаллов фильтрованием;

•сушка кристаллов— удаление воды при температуре 60–70 °С в токе нагретого

воздуха или под вакуумом.