專利名稱：一種檸檬酸的色譜分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檸檬酸的提取方法，具體地說，涉及一種釆用色 譜法對發(fā)酵液中檸檬酸進(jìn)行提取分離的方法，屬于食品化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
檸檬酸是一種廣泛應(yīng)用于飲料、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的有機(jī)酸，我
國是檸檬酸生產(chǎn)大國，有20余家生產(chǎn)廠，產(chǎn)量已超過55萬噸。國內(nèi)外 檸檬酸的提取方法主要為鈣鹽法、吸交法、膜分離法和萃取法。
鈣鹽法工藝的缺點， 一是中和工序間歇操作，操作條件差、工人
勞動強(qiáng)度大、自動化水平低；二是中間品質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于工藝過 程控制；三是設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高；四是輔料消耗高，每噸檸檬 酸消耗約0.85咱硫酸和0.85噸碳酸努；五是每咱梓檬酸產(chǎn)生約2噸固體 廢棄物硫酸鈣。
電滲析的缺點， 一是設(shè)備及輔助設(shè)施投資高；二是電力消耗高， 生產(chǎn)成本高。
萃取法的缺點， 一是產(chǎn)品質(zhì)量差；二是萃取劑殘留導(dǎo)致產(chǎn)品不能 應(yīng)用于食品及醫(yī)藥行業(yè)。
目前，對于檸檬酸的處理也有采用色譜法進(jìn)行的，但是均使用對 杼檬酸有吸附作用的物質(zhì)作為固定相，該方法在對梓檬酸進(jìn)行分離過 程中會損耗大量硫酸等輔料，消耗大、成本高。
因此，需要尋找一種可提高收率、節(jié)約輔料、降低硫酸鉤污染的 檸檬酸提取方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品收率高、輔料消耗 少、無硫酸鈣排放污染的檸檬酸提取方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種檸檬酸的色譜分離方法，包 括如下步驟
1 )檸檬酸發(fā)酵醪液經(jīng)過濾后去除菌體、懸浮顆粒及大分子物質(zhì)，
得到檸檬酸清液；
2) 檸檬酸清液經(jīng)脫色、脫鹽后進(jìn)入離子排斥色譜系統(tǒng)；
3) 用水或稀酸作為洗提劑，得到檸檬酸溶液；
4) 檸檬酸溶液經(jīng)除雜后濃縮結(jié)晶得到檸檬酸晶體。
其中，所述的檸檬酸發(fā)酵醪液為各種原料經(jīng)生物發(fā)酵法生產(chǎn)的檸 檬酸發(fā)酵液。
步驟l)中所述的去除菌體、懸浮顆粒及大分子物質(zhì)的方法包括 過濾、沉降等方法。為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的處理方法。
步驟2)中所述脫色可采用活性炭脫色，或是釆用納濾膜脫色。 所述脫鹽釆用陽、陰離子交換樹脂柱進(jìn)行脫鹽。
所述的脫色、脫鹽在離子排斥色譜系統(tǒng)操作后進(jìn)行。
步驟2)中離子排斥色譜系統(tǒng)為單臺色譜柱或多臺色譜柱的組合。
所述的色譜柱為裝填陽離子交換樹脂和/或其它對檸檬酸有排斥
作用的物質(zhì)的色譜柱。比如FLC-IO、 PCR 642、 CR1320、 001x7等陽
離子交換樹脂。
所述的稀酸為各種有機(jī)、無機(jī)中強(qiáng)酸的水溶液。 所述的濃縮可釆用膜濃縮、熱力濃縮或它們的組合。 本發(fā)明的檸檬酸的色譜分離方法，釆用離子排斥色譜系統(tǒng)，以陽
離子交換樹脂和/或?qū)幟仕嵊信懦庾饔玫奈镔|(zhì)作為固定相，其優(yōu)點
在于l.自動化水平高；
2. 產(chǎn)品收率高；
3. 中間品、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；
4. 輔料消耗少，輔料消耗降低90%以上；
5. 無硫酸鉤排放污染；6.降低C02排放量。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實施例l
檸檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟
1. 先將21113杼檬酸濃度為15%的發(fā)酵醪液用板框壓濾，后用截留 分子量2000道爾頓的超濾膜過濾，得檸檬酸濃度為12。/。的清液2.4m3。
2. 檸檬酸清液用活性炭脫色后用001x7陽離子交換樹脂及D315
陰離子交換樹脂脫除陰陽離子。
3. 杼檬酸脫色、脫鹽清液泵入裝填FLC-10陽離子交換樹脂的由6 臺色譜柱組成的色譜系統(tǒng)，用水作為洗提劑，分離雜質(zhì)后得到7.1m3 檸檬酸濃度為4%的檸檬酸提取液。
4. 檸檬酸提取液用反滲透膜濃縮到檸檬酸濃度為12%后，用熱 力濃縮、結(jié)晶。
5. 分離檸檬酸晶體和母液，得到含水2.5%的檸檬酸濕晶體190 公斤和杼檬酸濃度為75%的母液131升。
6. 濕晶體烘干后包裝。 實施例2
檸檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟
1. 先將2!113梓檬酸濃度為15.5%的發(fā)酵醪液用板框壓濾得檸檬酸 濃度為12.6%的清液2.39 m3。
2. 檸檬酸清液用活性炭脫色后用732陽離子交換樹脂及D318陰
離子交換樹脂脫除陰陽離子。
3. 檸檬酸脫色、脫鹽清液泵入裝填PCR442陽離子交換樹脂由4
臺色譜柱組成的色譜系統(tǒng)，用水作為洗提劑，分離雜質(zhì)后得到檸檬酸 濃度為4.8%的提取液6.15 m3。
4. 檸檬酸提取液用熱力濃縮、結(jié)晶。5. 分離檸檬酸晶體和母液，得到含水2.4%的檸檬酸濕晶體197 公斤和濃度為72%的母液143升。
6. 濕晶體烘干后包裝。 實施例3
村檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟
1. 先將21113檸檬酸濃度為14.5%的發(fā)酵醪液用板框壓濾得到檸檬 酸濃度為11.5。/。的清液2.45m3。
2. 檸檬酸清液用活性炭脫色后用732陽離子交換樹脂及D296陰
離子交換樹脂脫除陰陽離子。
3. 檸檬酸脫色、脫鹽清液泵入裝填CR1320陽離子交換樹脂由12 臺色譜柱組成的色譜系統(tǒng)，用濃度為1000ppm的稀硫酸作為洗提劑， 分離雜質(zhì)后得到濃度為5%的檸檬酸提取液5.53 m3。
4. 檸檬酸提取液經(jīng)脫鹽后，用熱力濃縮、結(jié)晶。
5. 分離檸檬酸晶體和母液，得到含水2.4%的檸檬酸濕晶體198 公斤和濃度為71%母液117升。
6. 濕晶體烘干后包裝。 實施例4
杼檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟
1. 先將2!!13檸檬酸濃度為15%的發(fā)酵醪液用板框壓濾得濃度為
12.5y。的檸檬酸清液2.34m3。
2. 清液泵入裝填001x7陽離子交換樹脂由8臺色譜柱組成的色譜 系統(tǒng)，用0.1%的稀鹽酸作為洗提劑，分離雜質(zhì)后得到檸檬酸濃度為 4.5。/。的提取液6.43m3。
3. 杼檬酸提取液用活性炭脫色后用732陽離子交換樹脂及D318 陰離子交換樹脂脫除陰陽離子。
4. 檸檬酸提取液經(jīng)脫色、脫鹽后用熱力濃縮、結(jié)晶。
5. 分離檸檬酸晶體和母液，得到含水2.5%的檸檬酸濕晶體198公斤和檸檬酸含量71%的母液135升。
6.濕晶體烘干后包裝。 實施例5
檸檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟
1. 先將2m，檬酸濃度為15.0。/。的發(fā)酵醪液用板框壓濾得檸檬酸 濃度為12.5。/。的清液2.34m3。
2. 檸檬酸清液用截留分子量500道爾頓的納濾膜過濾后得到檸檬 酸濃度為123%的過濾液2.36!113。
3. 檸檬酸過濾液泵入裝填CR1320陽離子交換樹脂單臺色譜柱組 成的色譜系統(tǒng)，用0.2%稀鹽酸作為洗提劑，分離雜質(zhì)后得到檸檬酸濃 度為4.8。/。的提取液5.98m3。
4. 檸檬酸提取液經(jīng)活性炭脫色、732陽離子交換樹脂及D315陰 離子交換樹脂脫鹽后用熱力濃縮、結(jié)晶。
5. 分離檸檬酸晶體和母液，得到含水2.6%的檸檬酸濕晶體205 公斤和濃度為71%的檸檬酸母液124升。
6. 濕晶體烘干后包裝。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳 盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ) 上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種檸檬酸的色譜分離方法，其特征在于，包括如下步驟1)檸檬酸發(fā)酵醪液經(jīng)過濾后去除菌體、懸浮顆粒及大分子物質(zhì)，得到檸檬酸清液；2)檸檬酸清液經(jīng)脫色、脫鹽后進(jìn)入離子排斥色譜系統(tǒng)；3)用水或稀酸作為洗提劑，得到檸檬酸溶液；4)檸檬酸溶液經(jīng)除雜后濃縮結(jié)晶得到檸檬酸晶體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的檸檬酸的色譜分離方法，其特征在于，步驟2) 所述的脫色、脫鹽在離子排斥色譜系統(tǒng)搡作后進(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檸檬酸的色譜分離方法，其特征在于，步驟 2)中離子排斥色譜系統(tǒng)為單臺色譜柱或多臺色譜柱的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檸檬酸的色譜分離方法，其特征在于，所述的 色譜柱為裝填陽離子交換樹脂和/或其它對檸檬酸有排斥作用的物質(zhì)的色譜 柱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任意一項所述的檸檬酸的色譜分離方法，其特征在 于，所述的檸檬酸發(fā)酵醪液為各種原料經(jīng)生物發(fā)酵法生產(chǎn)的檸檬酸發(fā)酵液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任意一項所述的檸檬酸的色譜分離方法，其特征在 于，步驟l)中去除菌體、懸浮顆粒及大分子物質(zhì)的方法包括過濾或沉降方法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任意一項所述的杼檬酸的色譜分離方法，其特征在 于，步驟3)中稀酸為各種有機(jī)、無機(jī)中強(qiáng)酸的水溶液。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任意一項所述的杼檬酸的色譜分離方法，其特征在 于，步驟4)中檸檬酸溶液的濃縮采用膜濃縮、熱力濃縮或它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檸檬酸的色譜分離方法，包括如下步驟將檸檬酸發(fā)酵醪液經(jīng)除菌、除雜后得到檸檬酸清液，清液經(jīng)脫色、脫鹽后進(jìn)入離子排斥色譜系統(tǒng)，用水或稀酸作為洗提劑，處理后得到檸檬酸溶液，檸檬酸溶液經(jīng)除雜、濃縮、結(jié)晶后得到檸檬酸晶體。該方法具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品收率高、輔料消耗少、無硫酸鈣排放等優(yōu)點。
文檔編號C07C51/47GK101607889SQ200810115118
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者尚海濤, 李榮杰, 潘聲龍 申請人:安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司