一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法，屬于食品添加劑領(lǐng)域，其包括如下步驟：酸酐化反應(yīng)和縮合反應(yīng)，其中，酸酐化反應(yīng)的產(chǎn)物通過溶解度差異進(jìn)行提純；縮合反應(yīng)產(chǎn)物先通過溶解度差異進(jìn)行提純，然后將雜質(zhì)進(jìn)行回流、結(jié)晶、水解回收得到L-天冬氨酸，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，既提高了產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，又能將副產(chǎn)物回收轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)阿斯巴甜的原料。
【專利說明】一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法，屬于食品添加劑【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]阿斯巴甜，化學(xué)名稱為L(zhǎng)-天冬氨酞-L-苯丙氨酸甲酯，是一種非碳水化合物類的人造甜味劑，其熱穩(wěn)定性較差，550C以下相對(duì)較穩(wěn)定，在pH2~4之間相對(duì)比較穩(wěn)定，其鹽酸鹽的溶解度較大。阿斯巴甜有酸酐化、縮合、酯化、中和四步主要反應(yīng)構(gòu)成。在阿斯巴甜的酸酐合成過程中，投入甲酸、乙酐、L天冬氨酸，在30°C ~100°C反應(yīng)，可以生成不同比例的L天冬氨酸酐和DL天冬氨酸酐，其中溫度越高，消旋現(xiàn)象越明顯，直到完全消旋。
[0003]在阿斯巴甜的縮合合成過程中，投入L-苯丙氨酸和液堿，維持pH在9.5^11.5，與酸酐反應(yīng)生成二肽，當(dāng)苯丙的配料濃度在0%~10%的范圍內(nèi)，溫度在-5°C~20°C之間，L-苯丙氨酸在形成二肽的過程中會(huì)發(fā)生不同程度的消旋，其中，L-苯丙氨酸的配料濃度越低消旋情況越明顯，溫度、PH值越高消旋情況越明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種純度和質(zhì)量都有明顯提高的阿斯巴甜的制備方法。
[0005]一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法，包括依次進(jìn)行的酸酐化反應(yīng)和縮合反應(yīng)兩個(gè)步驟，其中，
[0006]所述酸酐化步驟具體為:在3(T33°C的溫度條件下，將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、混合，然后在4(T45°C的溫度條件下保溫反應(yīng)12~15h，再進(jìn)行離心分離，得到N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐和含有N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐母液一,將所述母液一進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度在7(T80°C，真空度為0.08、.09，得到N-甲酰- a -DL-天冬氨酸酐，然后向N-甲酰-a-DL-天冬氨酸酐中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14~17%的鹽酸，在10(Tll(TC的溫度條件下回流l(Tl2h，水解得到DL-天冬氨酸；本步驟中，如果保溫反應(yīng)溫度高于75°C，將不能得到N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐，冷卻結(jié)晶后無固體析出，體系全為液體。
[0007]所述縮合反應(yīng)步驟具體為:將酸酐化步驟中得到的N-甲酰-α-L-天冬氨酸酐在(T10°C的溫度條件下與L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉進(jìn)行投料、混合，控制L-苯丙氨酸在N-甲酰-α-L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O飛％，然后在2°C的溫度條件下保溫反應(yīng)0.5^1.5h，調(diào)節(jié)pH至0.5~1，利用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行高壓板框分離，得到N-甲酰-a -L-天冬氨酐-L-苯丙氨酸和含有N-甲酰-L-天冬氨酰-DL-苯丙氨酸的母液二，將所述母液二濃縮5~10倍，加入3~10mol/L的鹽酸，升溫至10(Tll(TC，保溫回流12~20h，在:TlOmol/L的鹽酸中，升溫至10(Tll(TC，保溫回流12~20h，然后降溫至85、5°C，用氫氧化鈉快速中和至pH=5飛，降溫至1(T20°C結(jié)晶，分離得到DL-苯丙氨酸和母液三，將所述母液三用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25~35%的鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.Tl.9，結(jié)晶分離，得到L-天冬氨酸。本步驟中，L-苯丙氨酸在N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0-5%，以水為溶劑的母液體系對(duì)N-甲酰-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸(二肽)和N-甲酰-L-天冬氨酰-DL-苯丙氨酸的溶解度的差異較大，可以分離出N-甲酰-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸，而N-甲酰-L-天冬氨酰-DL-苯丙氨酸則溶解在母液中。
[0008]本發(fā)明中，所述氫氧化鈉為氫氧化鈉固體或氫氧化鈉溶液。
[0009]進(jìn)一步地,所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%。
[0010]本發(fā)明中，所述縮合反應(yīng)步驟中，用于回流母液二的鹽酸的濃度為6mol/L中，用于調(diào)節(jié)母液三PH的鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:既提高了產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，又能將副產(chǎn)物回收轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)阿斯巴甜的原料。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例1
[0014]一種阿斯巴甜的制備方法，包括如下步驟:
[0015]1、酸酐化，在3(T 33°C的溫度條件下，將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、混合，然后在4(T45°C的溫度條件下保溫反應(yīng)14h，再進(jìn)行離心分離，得到N-甲酰- a -L-天冬氨酸酐和含有N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐母液一，將所述母液一進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度在7(T80°C，真空度為0.08、.09，得到N-甲酰- a -DL-天冬氨酸酐，然后向N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14~17%的鹽酸，在ΚΚΙΟ?的溫度條件下回流l(Tl2h，水解得到DL-天冬氨酸；
[0016]2、縮合反應(yīng)，將酸酐化步驟中得到的N-甲酰- a -L-天冬氨酸酐在(TlO°C的溫度條件下與L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉進(jìn)行投料、混合，控制L-苯丙氨酸在N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，然后在-1~2°C的溫度條件下保溫反應(yīng)1.5h，調(diào)節(jié)pH至0.5~1，利用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行高壓板框分離，得到N-甲酰-a -L-天冬氨酐-L-苯丙氨酸和含有N-甲酰-L-天冬氨酰-DL-苯丙氨酸的母液二,將所述母液二濃縮5~10倍，加入6mol/L的鹽酸，升溫至ΚΚΙΟ?，保溫回流15h，然后降溫至85、5°C，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的氫氧化鈉快速中和至pH=5飛，降溫至1(T20°C結(jié)晶，分離得到DL-苯丙氨酸和母液三，將所述母液三用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%的鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.Tl.9，結(jié)晶分離，得到L-天冬氨酸。
[0017]3、酯化，將步驟2得到的N-甲酰- a -L-天冬氨酐-L-苯丙氨酸，在55~60°C的溫度條件下，與甲醇、鹽酸、水進(jìn)行投料、混合，然后在25~28°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)168h，再進(jìn)行離心分離，得到a -L-天冬氨酸-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和母液三。
[0018]4、中和結(jié)晶，將步驟3得到的a _L_天冬氨酸_L_苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽在4(T45°C的溫度條件下，與水進(jìn)行投料、混合，然后在55飛(TC的溫度條件下進(jìn)行中和反應(yīng)0.5^1h,繼續(xù)調(diào)節(jié)PH至4.8^5.1之間，再進(jìn)行，洗滌、高壓板框分離，得到濕品阿斯巴甜和母液四，最后將濕品阿斯巴甜再依次進(jìn)行破碎、混合、造粒、拋丸、烘干、篩選、包裝。[0019]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其`改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種原料含有手性異構(gòu)體的阿斯巴甜的制備方法，包括依次進(jìn)行的酸酐化反應(yīng)和縮合反應(yīng)兩個(gè)步驟，其特征在于， 所述酸酐化步驟具體為:在30~33°C的溫度條件下，將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、混合，然后在40~45°C的溫度條件下保溫反應(yīng)12~15h，再進(jìn)行離心分離，得到N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐和含有N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐母液一，將所述母液一進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度在70~80°C，真空度為0.08~0.09，得到N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐，然后向N-甲酰-a -DL-天冬氨酸酐中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14~17%的鹽酸，在100~110。C的溫度條件下回流l0~l2h，水解得到DL-天冬氨酸； 所述縮合反應(yīng)步驟具體為:將酸酐化步驟中得到的N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐在0~10°C的溫度條件下與L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉進(jìn)行投料、混合，控制L-苯丙氨酸在N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0-5%，然后在2°C的溫度條件下保溫反應(yīng)0.5^1.5h，調(diào)節(jié)pH至0.5~1，利用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行高壓板框分離，得到N-甲酰-a -L-天冬氨酐-L-苯丙氨酸和含有N-甲酰-L-天冬氨酰-DL-苯丙氨酸的母液二，將所述母液二濃縮5~10倍，加入3^10mol/L的鹽酸，升溫至100~110°C，保溫回流12~20h，然后降溫至85~95°C，用氫氧化鈉快速中和至pH=5~6，降溫至10~20°C結(jié)晶，分離得到DL-苯丙氨酸和母液三，將所述母液三用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25~35%的鹽酸調(diào)節(jié)pH至.2.7~2.9，結(jié)晶分離，得到L-天冬氨酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉為氫氧化鈉固體或氫氧化鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述縮合反應(yīng)步驟中，用于回流母液二的鹽酸的濃度為6mol/L中，用于調(diào)節(jié)母液三pH值的鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%。
【文檔編號(hào)】C07K5/075GK103626840SQ201210298065
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】姚洪齊, 徐晨, 肖華明 申請(qǐng)人:常州光輝生物科技有限公司