Производство глутаминовой кислоты

В результате последующей перекристаллизации чистоту получаемых кристаллов можно увеличить до 99,6%, что удовлетворяет требованиям фармакопеи. [2]

5.10 Отделение кристаллов глутаминовой кислоты от

маточника

Это достигается центрифугированием с последующей декантацией и возвратом маточника на стадию вакуум-выпаривания. Полученные кристаллы промывают обессоленной водой и направляют на сушку. [2]

5.11 Сушка кристаллов глутаминовой кислоты

Проводится в вакууме или в токе нагретого воздуха при 60-70°С. [2]

5.12 Получение глутамата натрия

Для получения глутамата натрия влажные кристаллы с содержанием 98–99% глутаминовой кислоты по сухой массе растворяют и нейтрализуют 45–50%-ным раствором NaOH до рН 6,8. Этот раствор концентрируют, и при охлаждении выпадают кристаллы глутамата натрия, которые высушивают. Готовый препарат состоит на 98% из глутамата натрия. Выход готового продукта по глутаминовой кислоте по отношению к ее содержанию в исходной культуральной жидкости составляет 75–80%, максимально достигнутый выход не превышает 90%. [2]

6. Отходы производства и охрана окружающей среды

При производстве L-глутаминовой кислоты, в окружающую среду в составе конденсата и выбросов из ферментера попадают: бутиловый спирт, метилбутиловый кетон, фенол, крезол, пиридин, циклогексиламин, изомасляная кислота, пропионовая кислота и другие вещества.

Технологические стоки и промывные воды, включающие клетки продуцента, аминокислоты и другие компоненты культуральной жидкости, а также следовые количества глутаминовой кислоты, объединяют, упаривают и сушат с наполнителем до остаточной влажности 10%. Получают препарат, который используют как кормовой продукт, он содержит до 40% белковых веществ. [3]

7. Контроль производства

На биосинтез глутаминовой кислоты существенное влияние оказывают степень аэрации среды, перемешивание, рН среды, длительность и температура ферментации, возраст и доза посевного материала. Поэтому на всех стадиях процесса все параметры культивирования строго регламентируются и контролируются (температура, рН, изменение основных компонентов среды, накопление глутаминовой кислоты, аэрация, перемешивание и т.д.).

Уровень рН среды – это очень ответственный параметр процесса. Как известно, продуцентами являются бактериальные штаммы, и потому в большинстве случаев оптимум рН для культивирования лежит в области, близкой к нейтральной или слабощелочной. Для штаммов, используемых в нашей стране, наилучшие результаты по биосинтезу глутаминовой кислоты получаются, если рН среды поддерживается около 7–7,2. Для всех известных продуцентов глутаминовой кислоты рН, обеспечивающей максимальное накопление глутаминовой кислоты и рост культуры, лежит в пределах от 6 до 8,5. [3]

Снабжение растущей культуры кислородом является ответственным и важным фактором, влияющим на рост микроорганизма и образование им лизина. Кислород, используемый бактериальной клеткой, должен быть растворен в питательной среде. Для увеличения растворимости кислорода осуществляют барботирование среды воздухом с одновременным ее перемешиванием.

Контроль за ходом процесса биосинтеза осуществляют на разных этапах его проведения по оптической плотности раствора культуральной жидкости (по содержанию клеток продуцента), по содержанию субстрата в смеси или по сигналам датчиков рН и растворенного кислорода в ферментационной среде. К концу процесса биосинтеза содержание глутаминовой кислоты в культуральной жидкости достигает не менее 45 г./л, концентрация оставшегося субстрата не более 0,5–1,0%. [1]