大孔吸附树脂吸附分离谷氨酸的研究.pdf

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1、第38卷第1期化工技术与开发Vo1．38No．12009年1月Technolc~&DevelopmentofChemicalIndustryJan．2009大孔吸附树脂吸附分离谷氨酸的研究张明祖，覃路燕(长安大学环境科学与工程学院化学工程系422信箱，陕西西安710054)摘要：对D201型大孔强碱性阴离子交换树脂从谷氨酸溶液中交换分离谷氨酸进行了研究。该法是利用特定的有机高分子树脂对谷氨酸盐的高选择性将谷氨酸从发酵液中提取出来。实验证明，在中性条件下树脂对谷氨酸具有良好的吸附性能，吸附速度很快，在10min左右就可以达到吸附平衡，谷氨酸

2、溶液浓度为100g·LI1时，静态吸附率可达到97．9％，最大静态吸附量为1704．7mg，并且其它离子对吸附的干扰很小，为从谷氨酸发酵液中分离回收谷氨酸方法提供了实验依据。关键词：D201大孔树脂；谷氨酸；吸附；茚三酮中图分类号：TQ922．1文献标识码：A文章编号：1671—9905(2009)O1—0016．04谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之成一种新物质，然后用一定浓度的盐酸溶液将其洗一，在代谢上具有重要意义。谷氨酸用途广泛，世界脱，再形成谷氨酸。此实验大致可分为两部分：一部各国都积极开展对它的研究，得出多种从谷氨酸发分是静

3、态法，即在不同条件下测定溶液的pH值、溶酵液中提取谷氨酸的方法【1-2J。钙盐法是一种传液的浓度、吸附时间、洗脱液的组成、其他离子的干统的从发酵液中提取有机酸的方法，因为工艺成熟、扰对树脂吸附谷氨酸的影响。另一部分是动态法，设备简单、原材料易得和产品质量稳定等特点而在即讨论离子在柱中交换和洗脱的情况，以及影响交国内外被广泛利用，在中国用得最为普遍。但经过换和洗脱的各种因素，以便选择合适的操作条件，达这么多年的应用，其缺陷日益显露：总回收率低；消到分离的目的。实验证明离子交换吸附法能几乎完耗化工原料多，固液分离量大，能耗高；环境污染严全地把

4、谷氨酸从味精溶液中分离出来。离子交换吸重。在环境问题日益突出的今天，这种方法越来越附法对谷氨酸的制备来说，是一种既简洁又高效的不适应环保要求。萃取法提取柠檬酸较早采用的是清洁生产方式。溶剂萃取，这种方法已在国内外工业化[3-4J。但是1实验部分萃取法对发酵原料要求比较严格，一般只使用于成分较简单的发酵液，且因为添加了萃取剂，如分离不1．1实验仪器及试剂完全会影响产品质量，有些萃取剂甚至是有毒的，可PHS一3C型精密pH计、721型分光光度计、单能会限制谷氨酸产品的使用范围。电渗析法和超滤盘分析天平、HY一2调速多用振荡器、101—1型电膜

5、法当发酵液中杂质较多时，膜污染非常严重【5]。热鼓风干燥器。20世纪80年代以来，国内外对离子交换吸附法提13201型碱性阴离子交换树脂、氢氧化钠、L一取有机酸的研究很多J。与其他方法相比，离子交谷氨酸、茚三酮、盐酸、抗坏血酸、无水乙醇、异丙醇、换吸附法有巨大的进步，产品回收率很高，方法简正丙醇、正丁醇、冰乙酸、乙酸钠(均为分析纯)；实验便，消耗化工原料少，能耗少，不污染环境。所以本用水为去离子水。文采用强碱性阴离子交换树脂从发酵液中提取谷氨1．2实验方法酸。1．2．1大孔树脂的预处理本实验采用大孔树脂离子交换吸附法提取谷氨新购的树脂常残

6、存有机溶剂、低分子聚合物及酸，利用特定的有机高分子树脂对谷氨酸盐的高选有机杂质，使用前必须通过漂洗、酸碱处理除择性将谷氨酸从味精溶液中提取出来。即谷氨酸根去[6-7J。市售的树脂常常是潮湿的，在研磨过筛前离子取代阴离子交换树脂上的阴离子，在树脂上形应先将其铺开，置于阴凉处晒干，这样，树脂性质不作者简介：张明祖(1981一)，男，山东烟台人，长安大学在读硕士研究生，主要研究方向：工业分析及水处理，Email：zmz8421@126．c咖收稿日期：2008．09．08第1期张明祖等：大孔吸附树脂吸附分离谷氨酸的研究17会发生改变。晾干后的树脂

7、在研钵中进行研磨，过表1吸附时间对吸附量的影响筛，筛取所需的粒度。经过研磨过筛后的树脂，浸泡振时间1258102030／mitt于1rnol·L盐酸溶液中2～4h，然后过滤，用蒸馏呼附796．3850．0882．5950．0955．5952．5955．5水冲洗，直至树脂呈中性为止。将树脂放人105℃／rng’g‘左右鼓风干燥箱中干燥，直到烘干为止。如果在分析中需要其它型式的树脂，例如Na型、NH4型或S一型的，则应分别在NaC1、NH4CI和HzSO4等溶液中处理，然后用去离子水洗净，浸在去离子水中备用。1．2．2静态吸附将处理后的树脂置

8、于锥形瓶中，然后加入pH=7的25mL浓度为100．0g·L的谷氨酸溶液。盖吸掰寸甘寸1司／min上瓶塞之后放人振荡器中，振荡10min，进行过滤，图1吸附时间与吸附量关系取一定量的滤液测溶液