Процес промислового отримання глутамат натрію біотехнологічними або іншими процесами - оптимальний спосіб виробництва цієї речовини. Як же отримують Е 621. Клітка, що росте в середовищі з глюкозою, споживає її і шляхом гліколізу розділяє на дві молекули піровиноградної кислоти, від кожної з яких потім відходить по молекулі СО2. Утворюються дві молекули ацетил, які з'єднуються з переносником, коферментом А, і переходять в цикл трикарбонових кислот. Глутамінова кислота, яку виробляють мікроорганізми, народжується в їх клітинах в циклі трикарбонових кислот, або циклі Кребса.
Цей циклічний біохімічний процес призначений для добування енергії з речовин, що утворюються при розпаді вуглеводів, жирів і білків. В результаті клітина отримує глутамінової кислоти, натрієвої сіллю якої є Глутамінат Е 621. У циклі ацетил зазнає ряд перетворень і в результаті на одній зі стадій постає у вигляді альфа-кетоглутаровой кислоти, яка на наступному етапі повинна окислюватися до бурштинової кислоти. Якщо послабити фермент, який відповідає за цю реакцію, то майже весь ацетил, що потрапив в цикл трикарбонових кислот, залишиться в формі альфа-кетоглутарата. Досить приєднати до нього аміногрупу - і вийде глутамінова кислота. Синтез глутамінової кислоти проводять у два етапи. На першому бактерії ростуть на багатій живильному середовищі, в якій присутній біотин. Клітини швидко діляться і активно споживають біотин, але майже не виробляють необхідний продукт. Згодом клітин стає багато, а біотину мало. Розподіл сповільнюється, але клітини не вмирають, так як у них є певна кількість збереженої енергії, напрацьовані ферменти та інші необхідні речовини. На цій стадії майже весь субстрат перетворюється в Глутамат натрію. або monosodium glutamate (відомий, як підсилювач смаку Е 621). Методи селекції мікроорганізмів та генної інженерії полегшили завдання технологів. Штам Corynebacterium glutamicum синтезував чимало глутамінової кислоти, до 50 грамів на літр культуральної рідини, тільки за умови, що концентрація біотину дуже мала - 2-3 мкг / л. Це обмежувало застосування бурякової меляси - сировини дешевого і доступного, але зазвичай містить багато біотину. Дослідники поступово підвищували кількість біотину в живильному середовищі, відбираючи форми, найбільш стійкі до великого його кількості. У підсумку, перебравши близько 8000 клонів, вони отримали штам, який продукує 50 г / л глутамінової кислоти на мелясі. Виділити глутамінової кислоти не так складно. На першому етапі в культуральну рідину додають вапняне молоко або негашене вапно, а потім надлишок іонів кальцію беруть в облогу фосфорною кислотою. Утвориться слаборозчинні сіль осідає разом з клітинами мікроорганізмів. Її відділяють центрифугуванням або фільтрацією, а потім очищають рідину від пігментних домішок. Освітлений розчин глутамінової кислоти упаривают і закісляет до pH 3,2. При цьому амінокислота починає осідати з розчину, так як саме в такому значенні pH її молекули перестають електростатично відштовхуватися один від одного. Осад відокремлюють, перекрісталлізовивают і сушать. Таким чином, отримують Глутамат натрію.