Procesul de producție industrială a glutamatului de sodiu din punct de vedere biotehnologic este modalitatea optimă de a produce această substanță. Cum preparate E 621 celule cultivate în mediu cu glucoză și se consumă în comun de glicoliză în două molecule de acid piruvic, de fiecare dintre care apoi se deplasează de-a lungul moleculei de CO2. Se formează două molecule de acetil, care se combină cu purtătorul, coenzima A, și trec în ciclul de acizi tricarboxilici. Acidul glutamic, produs de microorganisme, este produs în celulele sale într-un ciclu de acizi tricarboxilici sau în ciclul Krebs.
Acest proces ciclic biochimic este conceput pentru a extrage energia din substanțele formate în timpul defalcării carbohidraților, grăsimilor și proteinelor. Ca rezultat, celula primeste acid glutamic, sare de glutamat de sodiu, care este E 621. Într-un acetil ciclu trece printr-o serie de transformări, și ca rezultat al unuia dintre etape este prezentat sub forma de acid alfa-cetoglutaric, care în faza următoare trebuie să fie oxidat la acid succinic. Dacă slăbi enzima responsabilă pentru această reacție, aproape toate acetil prins în ciclul acidului tricarboxilic, va rămâne sub forma alfa-ketoglutarat. Este suficient să adăugați un grup amino - și acidul glutamic se va întoarce. Sinteza acidului glutamic se efectuează în două etape. Pe primul, bacteriile cresc pe un mediu nutritiv bogat în care este prezent biotina. Celulele se împart rapid și consumă în mod activ biotină, dar aproape că nu produc produsul dorit. Cu timpul, o mulțime de celule, dar puțin biotină. Diviziunea încetinește, dar celulele nu mor, deoarece au o anumită cantitate de energie stocată, se produc enzime și alte substanțe necesare. În această etapă, aproape întregul substrat este transformat în glutamat de sodiu. sau glutamat monosodic (cunoscut sub denumirea de enhancer de gust E 621). Metodele de selecție a microorganismelor și ingineriei genetice au facilitat sarcina tehnologilor. Glutamicum tulpina Corynebacterium sintetizat suficient acid glutamic la 50 de grame pe litru de lichid de cultură numai în condițiile în care concentrația de biotină este foarte scăzută - 2-3 g / l. Acest lucru a limitat utilizarea melaselor de sfeclă - materii prime ieftine și la prețuri accesibile, dar conținând de obicei o mulțime de biotină. Cercetătorii au crescut treptat cantitatea de biotină din mediul nutritiv, selectând formele cele mai rezistente la un număr mare de substanțe. Ca rezultat, după scanarea a aproximativ 8000 de clone, au obținut o tulpină care a produs 50 g / l de acid glutamic pe melasă. Selectați acidul glutamic nu este atât de dificil. În prima etapă, se adaugă lapte de var sau praf de nuanțare în lichidul de cultură și apoi ionii de calciu în exces sunt precipitați cu acid fosforic. Sarea slab solubilă care rezultă se află împreună cu celulele microorganisme. Se separă prin centrifugare sau filtrare și apoi lichidul rămas este purificat din impuritățile pigmentului. Soluția de acid glutamic limpede este evaporată și acidulată la pH 3,2. În acest caz, aminoacidul începe să precipite din soluție, deoarece la acest pH moleculele sale încetează să se opună reciproc electrostatic. Precipitatul este separat, recristalizat și uscat. Astfel, se obține glutamat de sodiu.