[發明專利]一種分離提取高純度蘋果酸的方法

有效

• 申請號: 202010626544.4
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111732506B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 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: C07C51/41
• 分類號: C07C51/41;C07C51/02;C07C51/43;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提取高純度蘋果酸的方法，包括以下步驟：(1)以發酵法或酶轉化法生產蘋果酸所得的含有蘋果酸鈣的發酵液為原料，固液分離，收集固體；(2)將所得固體與水混合，酸解使蘋果酸鈣轉化為蘋果酸氫鈣，過濾，收集濾液；將所述濾液中所含的蘋果酸氫鈣結晶，收集晶體；(3)將所得晶體與水混合，酸解使蘋果酸氫鈣全部轉化為蘋果酸，固液分離，收集蘋果酸酸解液，進一步處理得到純度可達99.0％以上蘋果酸。本發明提供的方法由于先將含有蘋果酸鈣的漿液轉化為蘋果酸氫鈣并結晶，能夠提高蘋果酸酸解液濃度，降低酸解液色素，從而降低后工序的濃縮成本和脫色難度，且最終獲得的蘋果酸產品純度高、質量好。

技術領域

本發明涉及食品化工領域，具體涉及一種分離提取高純度蘋果酸的方法。

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和醫藥行業。

目前其生產方法有化學合成法、發酵法和酶法生產工藝。化學合成法投資大，技術要求高，合成的產品是DL-蘋果酸。從發酵法和酶轉化法制備的蘋果酸發酵液中提取L-蘋果酸常用的方法有酸解離交法和有機溶劑萃取法。現有的酸解離交工藝，工藝步驟復雜，產品純度低、收率低。常規有機溶劑萃取法存在其反萃困難，產品純度低，溶劑殘留等問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現有蘋果酸生產工藝中存在的問題，提出一種利用蘋果酸氫鈣結晶法來生產高純度蘋果酸的方法。本發明提出的方法能夠有效地去除發酵液中含有的雜酸(如丁二酸、富馬酸等)，從而得到高純度的蘋果酸產品。

具體而言，本發明提供了一種分離提取高純度蘋果酸的方法，包括如下步驟：

(1)以發酵法或酶轉化法生產蘋果酸所得的含有蘋果酸鈣的發酵液為原料，固液分離，收集固體；

(2)將步驟(1)所得固體與水混合，酸解使蘋果酸鈣轉化為蘋果酸氫鈣，過濾，收集濾液；將所述濾液中所含的蘋果酸氫鈣結晶，收集晶體；

(3)將步驟(2)所得晶體與水混合，酸解使蘋果酸氫鈣全部轉化為蘋果酸，固液分離，收集蘋果酸酸解液。

本發明提供的方法針對的提取分離對象為：采用本領域已知的發酵法或酶轉化法生產L-蘋果酸所得的發酵液。所述發酵液中含有大量的鈣離子，除蘋果酸外，還含有丁二酸、富馬酸等雜酸根離子。本發明所述蘋果酸是指L-蘋果酸。

本發明所述步驟(1)對含有蘋果酸鈣和雜酸的發酵液進行固液分離，得到含蘋果酸鈣的固體和液體兩部分。為了使蘋果酸鈣在固體部分富集，本發明所述固液分離在10～100℃的范圍內進行為宜，優選為60～90℃，更優選為70～80℃。所述固液分離可采用離心等本領域的常規方法。

本發明所述步驟(2)中，將含有蘋果酸鈣的固體與水混合調漿，與水混合后漿液的濃度優選為10～70％。步驟(2)所述酸解的主要目的是將蘋果酸鈣轉化為蘋果酸氫鈣并分離提取。所述酸解加入的酸可以是硫酸或蘋果酸，此處的蘋果酸可以是對本發明所述蘋果酸酸解液進行結晶后所得母液的循環再利用。所述酸解的pH值優選為1.5～4.5，更優選為2.0～4.0，進一步優選為2.5～3.0。所述酸解的溫度可在10～100℃范圍內，優選為50～90℃，更優選為75～85℃。由于步驟(2)得到的蘋果酸氫鈣是本發明的核心中間產物，其決定了終產物蘋果酸的純度和收率，本發明優選步驟(2)的酸解為：加入硫酸至漿液pH值為2.9～3.0，在溫度75～85℃的條件下酸解。