[發明專利]一種分離蘋果酸與丁二酸的方法

在審

• 申請號: 201910591503.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110194714A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 潘聲龍;胡富貴;張淵;紀傳俠
• 申請（專利權）人: 安徽豐原發酵技術工程研究有限公司
• 主分類號: C07C51/02
• 分類號: C07C51/02;C07C51/42;C07C51/47;C07C55/10;C07C59/245
• 代理公司: 北京睿陽聯合知識產權代理有限公司 11758
• 代理人: 郭奧博;張穎

本發明涉及一種分離蘋果酸與丁二酸的方法，所述方法包括如下步驟：(1)以發酵法生產蘋果酸所得的發酵液為原料，加入硫酸進行酸解，去除不溶物，收集溶液；(2)將步驟(1)所得溶液通入強酸性陽離子交換樹脂，得去陽離子溶液；(3)將步驟(2)所得去陽離子溶液通入弱堿性陰離子交換樹脂，蘋果酸和丁二酸吸附于樹脂上，再加入稀硫酸進行解析，分別收集丁二酸解析液和蘋果酸解析液。本發明提供的方法利用吸交法分離蘋果酸與丁二酸，具有工藝簡單、操作方便、產品純度高等特點。

技術領域

本發明屬于食品化工領域，具體涉及一種分離蘋果酸與丁二酸的方法。

背景技術

蘋果酸，又名2-羥基丁二酸，由于分子中有一個不對稱碳原子，有兩種立體異構體。大自然中，以三種形式存在，即D-蘋果酸、L-蘋果酸和其混合物DL-蘋果酸。蘋果酸為白色結晶體或結晶狀粉末，有較強的吸濕性，易溶于水、乙醇。有特殊愉快的酸味。蘋果酸主要用于食品工業，是一種優良的酸味劑和保鮮劑。同時在臨床醫藥、日化保健、化學工業和建筑業上也有重要應用。

丁二酸，又名琥珀酸，琥珀酸為無色或白色、無嗅而具有酸味的無色結晶；相對密度1.572(25/4℃)，熔點188℃，在235℃時分解；25℃在水中的溶解度為6.8g/100ml，在減壓下蒸餾可升華；能溶于水，微溶于乙醇、乙醚和丙酮中。

目前蘋果酸的生產方法有化學合成法、發酵法和酶法等生產工藝。化學合成法投資大，技術要求高，合成的產品是DL-蘋果酸。發酵液中提取蘋果酸常用的方法有酸解法和有機溶劑萃取法，所得產品純度低。針對發酵法獲得的蘋果酸鈣和丁二酸鈣溶液，目前仍無更好的方法實現蘋果酸與丁二酸的分離。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，針對發酵法生產蘋果酸所得的發酵液，提出了一種行之有效的分離蘋果酸與丁二酸的方法，從而生產出合格的蘋果酸和丁二酸產品。

具體而言，本發明提供的方法包括如下步驟：

(1)以發酵法生產蘋果酸所得的發酵液為原料，加入硫酸進行酸解，去除不溶物，收集溶液；

(2)將步驟(1)所得溶液通入強酸性陽離子交換樹脂，得去陽離子溶液；

(3)將步驟(2)所得去陽離子溶液通入弱堿性陰離子交換樹脂，蘋果酸和丁二酸吸附于樹脂上，再加入稀硫酸進行解析，分別收集丁二酸解析液和蘋果酸解析液。

本發明提供的方法所針對的待分離原料，為采用本領域常規發酵法生產L-蘋果酸所得的發酵液。一般而言，所述發酵液中含有大量的蘋果酸鈣和丁二酸鈣，以及大量的糖、蛋白質等雜質。本發明所述蘋果酸是指L-蘋果酸。

本發明提供的分離方法中，步驟(1)的目的是通過加入硫酸將發酵法制備的發酵液酸解，主要是去除發酵液中以蘋果酸鈣和丁二酸鈣形式存在的鈣離子，從而得到硫酸鈣固體，以及含有蘋果酸與丁二酸的混合溶液。本發明加入硫酸酸解后溶液的pH值優選為1.2～3.5，更優選為1.5～2.5；所述酸解溫度優選為30～90℃，更優選為60～85℃。酸解所得的溶液含有大量固體硫酸鈣，通過過濾方法去除后，即可獲得含蘋果酸和丁二酸的混合溶液。

為了提高最終的分離效果，本發明在步驟(2)進一步去混合溶液中的陽離子、尤其是鈣離子，將含蘋果酸和丁二酸的混合溶液與強酸性陽離子交換樹脂接觸，從而得到含蘋果酸和丁二酸的稀溶液。

充分去除鈣離子后，本發明步驟(3)將含蘋果酸和丁二酸稀溶液通入弱堿性陰離子交換樹脂(可選用苯乙烯系或丙烯酸系陰離子交換樹脂)，依據陰離子交換樹脂對蘋果酸與丁二酸及糖、蛋白等雜質親和力的差異，使得稀溶液中蘋果酸和丁二酸與糖、蛋白等雜質達到分離，再經稀硫酸解析，采用分段收集的方法分別得到較純凈的丁二酸溶液和蘋果酸溶液。