專利名稱：一種檸檬酸鈉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檸檬酸鈉的制備方法，具體涉及一種從檸檬酸發(fā)酵液中利用蛋白質(zhì)沉淀，經(jīng)負(fù)載螯合吸附劑SBA-15分子篩吸附，陰離子交換樹脂交換制備檸檬酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
檸檬酸鈉是一種重要的檸檬酸鹽，可在食品、飲料工業(yè)中用作風(fēng)味劑、穩(wěn)定劑；在醫(yī)藥工業(yè)中用作抗血凝劑、化痰藥和利尿藥；在洗滌劑工業(yè)中，可替代三聚磷酸鈉作為無 毒洗滌劑的助劑；還用于釀造、注射液、攝影藥品和電鍍等方面有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，因原料來源不同，檸檬酸鈉的制備方法各不相同，檸檬酸鈉通常的制備方法是檸檬酸純堿法，即將檸檬酸溶液與堿中和生成檸檬酸鈉溶液。該方法雖然成本低，原料易得，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不利于環(huán)保。楊金席報道了關(guān)于檸檬酸鈉的應(yīng)用與生產(chǎn)工藝，其中檸檬酸鈣純堿法因工藝復(fù)雜，操作繁瑣，產(chǎn)品純度偏低，缺乏市場競爭力；用檸檬酸氫氧化鈉法制備檸檬酸鈉的方法產(chǎn)品純度雖然好，但對設(shè)備要求較高，難于降低生產(chǎn)成本楊金席，檸檬酸鈉的應(yīng)用與生產(chǎn)工藝[J]，遼寧化工，2002. Vol. 31, No. 5，212-213。由于檸檬酸鈉對水中的Fe2+，Ca2+，Mg2+等金屬離子有很強(qiáng)的螯合能力，因而導(dǎo)致檸檬酸鈉產(chǎn)品中雜質(zhì)金屬離子的含量偏高，成為國內(nèi)檸檬酸鈉產(chǎn)品純度偏低的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種檸檬酸鈉的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中檸檬酸鈉雜質(zhì)金屬離子含量較高，純度偏低，工藝設(shè)備要求高，操作繁瑣等不足。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的以檸檬酸發(fā)酵液為原料，在乙醇溶液中沉淀出蛋白質(zhì)，經(jīng)離心得到的溶液分別通過負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩過濾去除雜質(zhì)金屬離子、陰離子交換樹脂交換，收集目標(biāo)產(chǎn)物檸檬酸鈉。本發(fā)明所述的檸檬酸鈉的制備方法，包括如下步驟將20_25wt檸檬酸發(fā)酵液和75-80v/v%乙醇溶液在30-40 °C溫度下攪拌反應(yīng)0. 5-1小時，離心，所得濾液在0. 05-0. IMpa的壓力下通過裝有負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩過濾，濾液通過陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，然后從得到的檸檬酸鈉溶液中收集目標(biāo)產(chǎn)物。其中，上述方法中，所述的負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩的制備為將SBA-15分子篩在浸潰液中浸潰24-48小時，過濾，得到的SBA-15分子篩用超純水清洗，干燥，即獲得負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩。按照上述制備方法，所述的浸潰液為由四乙烯五胺與乙醇溶液配制組成的溶液，其中四乙烯五胺與乙醇溶液的質(zhì)量體積比為1:2-4，g/ml。所述的SBA-15分子篩與浸潰液中乙醇溶液的質(zhì)量體積比為1:4-5，g/ml，所述的檸檬酸發(fā)酵液與乙醇溶液的質(zhì)量體積比為10:5-8，g/ml。本發(fā)明的陰離子交換樹脂為D315大孔弱堿性陰離子交換樹脂，陰離子交換樹脂與朽1檬酸發(fā)酵液的質(zhì)量比為1:1-4, g/g。所述的收集目標(biāo)產(chǎn)物步驟為將得到的檸檬酸鈉溶液蒸發(fā)，干燥，即得白色固體的目標(biāo)產(chǎn)物。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法制備得到的檸檬酸鈉純度> 99%,收率89-92%。產(chǎn)品中雜質(zhì)金屬離子的含量彡5ppm,均低于IOppm的指標(biāo)值。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點⑴使用負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩對檸檬酸溶液中的雜質(zhì)金屬離子有很強(qiáng)的吸附能力，再經(jīng)陰離子交換樹脂交換，可有效去除檸檬酸鈉溶液中雜質(zhì)金屬離子，提高朽1檬酸鈉產(chǎn)品的純度。⑵所使用的負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩和陰離子交換樹脂均可回收，處 理后進(jìn)行循環(huán)使用，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。⑶本發(fā)明方法操作簡單，能耗低，符合綠色環(huán)保的要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，純度高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例II)負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩的制備取500g四乙烯五胺，加入IOOOml乙醇中溶解組成浸潰液，在室溫下將250gSBA-15分子篩加入浸潰液中，浸潰24小時后過濾，用超純水IOOOml清洗2次后，在100°C的條件下干燥24小時，即得到負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩336g，裝柱，待用。2)檸檬酸鈉的制備在500g25wt%檸檬酸發(fā)酵液中加入100ml75v/v%乙醇，保持溫度30°C下攪拌I小時，經(jīng)離心機(jī)離心后得到的清液在0. 05Mpa的壓力下通過裝有500g負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩，在同壓力下通過裝有500g D315大孔弱堿性陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，得到的檸檬酸鈉溶液經(jīng)結(jié)晶、干燥，即得白色固體目標(biāo)產(chǎn)品檸檬酸鈉128. 6g，收率92. 0%，純度99. 5%。經(jīng)分析，雜質(zhì)金屬離子Fe3+，Ca2+，Mg2+，Cu2+，Mn2+含量均低于5ppm (結(jié)果參看表I)。實施例2I)負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩按照實施例I的方法制備得到。2)檸檬酸鈉的制備在500g20wt%檸檬酸發(fā)酵液中加入50ml80v/v%乙醇，保持溫度40°C下攪拌0. 5小時，經(jīng)離心機(jī)離心后得到的清液在0. IOMpa的壓力下通過裝有IOOg負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩，在同壓力下再通過IOOg D315大孔弱堿性陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，得到的檸檬酸鈉溶液經(jīng)結(jié)晶、干燥，即得白色固體目標(biāo)產(chǎn)品檸檬酸鈉124. 6g，收率89. 1%，純度99.0%。經(jīng)分析，雜質(zhì)金屬離子Fe3+，Ca2+，Mg2+，Cu2+，Mn2+含量均低于5ppm (結(jié)果參看表I)。表I雜質(zhì)金屬離子含量分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種檸檬酸鈉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 將20-25wt%檸檬酸發(fā)酵液和75-80v/v%乙醇溶液在30_4(TC溫度下攪拌反應(yīng)0. 5-1小時，離心，所得濾液在0. 05-0. IMpa壓力下通過裝有負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩過濾，濾液經(jīng)過陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，然后從得到的檸檬酸鈉溶液中收集目標(biāo)產(chǎn)物； 其中，所述的負(fù)載有螯 合吸附劑的SBA-15分子篩的制備為SBA-15分子篩在浸潰液中浸潰24-48小時，過濾得到的SBA-15分子篩用超純水清洗，干燥，即得負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述的浸潰液為由四乙烯五胺與乙醇溶液配制組成的溶液，其中四乙烯五胺與乙醇溶液的質(zhì)量體積比為1:2-4，g/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的SBA-15分子篩與浸潰液中乙醇溶液的質(zhì)量體積比為1:4-5，g/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的檸檬酸發(fā)酵液與乙醇溶液的質(zhì)量體積比為10:5-8, g/mlo
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的陰離子交換樹脂為D315大孔弱堿性陰離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的陰離子交換樹脂與檸檬酸發(fā)酵液的質(zhì)量比為1:1-4, g/go
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的收集目標(biāo)產(chǎn)物包括如下步驟將得到的檸檬酸鈉溶液蒸發(fā)、干燥，即得白色固體目標(biāo)產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檸檬酸鈉的制備方法。以檸檬酸發(fā)酵液為原料，在乙醇溶液中沉淀出蛋白質(zhì)，經(jīng)離心得到的溶液分別通過負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩過濾去除雜質(zhì)金屬離子，再經(jīng)陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，收集目標(biāo)產(chǎn)物檸檬酸鈉。經(jīng)檢測，純度≥99%，收率89-92%，產(chǎn)品的雜質(zhì)金屬離子含量均低于10ppm。本發(fā)明方法操作簡單，能耗低，利于環(huán)保的要求，適于工業(yè)化生產(chǎn)，所使用的負(fù)載有螯合吸附劑的SBA-15分子篩和陰離子交換樹脂回收處理后可循環(huán)使用，降低成本。
文檔編號C07C51/47GK102731294SQ201210254279
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者倪傳宏, 張明, 羅葦, 胡鳴, 鄭琦 申請人:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司