專(zhuān)利名稱(chēng)：一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法
一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工業(yè)結(jié)晶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法。
背景技術(shù)：
赤蘚糖醇是一種新型的多元醇類(lèi)功能甜味劑，化學(xué)名為1，2，3，4_ 丁四醇，廣泛存在于水果、海藻、蘑菇以及發(fā)酵食品中，是一種天然糖質(zhì)。赤蘚糖醇在小腸易被吸收，只能透過(guò)腎從尿液排出體外，獨(dú)特的代謝特征決定了赤蘚糖醇低熱值的特性，其熱量?jī)H為蔗糖的 5 10%，是多元糖醇甜味劑中能量最低的，號(hào)稱(chēng)“零卡路里”。赤蘚糖醇的代謝途徑與胰島素?zé)o關(guān)或很少依賴(lài)胰島素，不參與糖代謝和血糖變化，故宜于糖尿病患者食用。
赤蘚糖醇還具有無(wú)致齲齒性；高耐受量、副作用小、口感佳；能促進(jìn)雙歧桿菌增殖，不易引起腸胃不適；對(duì)熱和酸穩(wěn)定、常規(guī)性食品加工不會(huì)出現(xiàn)褐變和分解現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。 因此，赤蘚糖醇除了廣泛地應(yīng)用于傳統(tǒng)的食品工業(yè)外，還可以用于開(kāi)發(fā)低熱量保健食品、減肥食品和飲料、糖尿病及葡萄糖不適癥等人群的功能食品或飲料、兒童專(zhuān)用潔齒用品，甚至作為中間體，還在制藥、醇酸樹(shù)脂、聚酯、聚醚的合成以及油漆、炸藥制造等方也具有廣闊的應(yīng)用前景。
赤蘚糖醇的生產(chǎn)工藝主要有化學(xué)合成法和發(fā)酵法，最后均需采用結(jié)晶分離技術(shù)， 才能獲得赤蘚糖醇產(chǎn)品。目前，用于赤蘚糖醇生產(chǎn)的結(jié)晶工藝主要有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶。 工業(yè)上赤蘚糖醇的蒸發(fā)結(jié)晶罐和冷卻結(jié)晶罐，尤其是發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇的結(jié)晶罐，大多是共用的夾套發(fā)酵罐，容積一般在l(T25m3。赤蘚糖醇的結(jié)晶熱約-180kJ/kg，結(jié)晶析出時(shí)會(huì)放出大量的熱，由于夾套提供的換熱面嚴(yán)重不足，需要在結(jié)晶罐內(nèi)設(shè)置大量盤(pán)管。但是， 無(wú)論蒸發(fā)結(jié)晶還是冷卻結(jié)晶，在盤(pán)管和夾套換熱表面都容易形成晶垢，顯著降低傳熱效率， 使得蒸發(fā)速率或降溫速率不易控制，結(jié)晶時(shí)間延長(zhǎng)，從而導(dǎo)致結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布不均一，生產(chǎn)效率低。此外，無(wú)論蒸發(fā)結(jié)晶還是冷卻結(jié)晶，結(jié)晶罐內(nèi)固液懸浮密度很高，結(jié)晶罐內(nèi)混合不均勻，晶體易沉底，而且晶體之間和晶體與攪拌槳之間的摩擦碰撞致使結(jié)晶過(guò)程晶體破碎現(xiàn)象嚴(yán)重，這也會(huì)加劇結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布不均一。對(duì)于降溫結(jié)晶過(guò)程初期，冷卻水與母液 溫差較大，致使過(guò)飽和度很高，結(jié)晶產(chǎn)品易成球狀聚集顆粒，影響產(chǎn)品純度、粒度和色級(jí)。
國(guó)外赤鮮糖醇結(jié)晶廣品的質(zhì)量較聞，除了純度、色級(jí)指標(biāo)外，還對(duì)晶形和粒度分布有嚴(yán)格的要求。國(guó)內(nèi)赤蘚糖醇在出口時(shí)常遇到嚴(yán)格的粒度分布要求，比如3(Γ60目(或者 2(Γ40目、40-80目等)的晶體占總質(zhì)量的90%以上。目前，國(guó)內(nèi)外赤蘚糖醇生產(chǎn)廠家多采用研磨、篩分的方式對(duì)赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品進(jìn)行再加工，以滿(mǎn)足嚴(yán)格的粒度要求。但是研磨后的赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品流動(dòng)性差、晶體表面粗糙，易結(jié)塊。而且研磨-篩分工藝增加了赤蘚糖醇的生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種生產(chǎn)成本低和生產(chǎn)周期短的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，用該方法得到的赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品不僅粒度分布集中、平均粒度可控、表面光潔、純度高和流動(dòng)性好，且收率高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟是步驟一、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 05 O. 15M 的溶析劑，溶析劑的流加時(shí)間為1(T20 min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入晶種，保溫?cái)嚢?5 30min，制得懸濁晶漿。
步驟三、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟二所得的懸濁晶漿中分三個(gè)階段加入溶析劑，制得赤蘚糖醇懸浮漿液。
步驟四、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，將步驟三所得的赤蘚糖醇懸浮漿液采用程序控溫法養(yǎng)晶；過(guò)濾，洗滌；再在5(T80°C條件下干燥2 4小時(shí)，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品O
所述M為赤蘚糖醇結(jié)晶母液中水的質(zhì)量。
所述的赤蘚糖醇結(jié)晶母液是采用下述方法中的一種制得方法一、以經(jīng)過(guò)菌體分離、離子交換、膜濾和脫色凈化過(guò)的赤蘚糖醇發(fā)酵液為原料， 在常壓或在真空度為O. 02、. 08MPa條件下蒸發(fā)濃縮至溶液中赤蘚糖醇的質(zhì)量濃度為 45飛0wt%，所得澄清溶液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液；方法二 將35 45wt%的赤蘚糖醇粗品和55 65wt%的水在25 40°C和轉(zhuǎn)速為200 350r/min的條件下,加入占赤蘚糖醇粗品2 5wt%的活性炭,脫色l(T30min,過(guò)濾,洗漆,所得澄清濾液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。
所述的加入晶種是指加入晶種的粒度為17(Γ200目，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤蘚糖醇的I 3 wt%，所得產(chǎn)品晶體中4(Γ80目的晶體占產(chǎn)品晶體90wt%以上；或加入晶種的粒度為120 150目，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤鮮糖醇的O. 5 1. 5wt%,所得廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
所述的分三個(gè)階段加入溶析劑是溶析劑的加入量為3 5M，第一階段溶析劑的加入量為O. 4^0. 6M，流加時(shí)間為2 4 h ;第二階段溶析劑的加入量為O. 8^1. 3M，流加時(shí)間為 Γ2 h ;第三階段溶析劑的加入量為1. 8 3. 1M，流加時(shí)間為廣2 h。
所述的程序控溫法養(yǎng)晶為下述方法中的一種方法一保溫15 30min ；方法二 先升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2V /min的速率降溫5 10°C ； 方法三先升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2 °C /min的速率降溫至 10 15°C。
所述的洗滌液為純水、溶析劑和含溶析劑的水溶液中的一種；溶析劑為低級(jí)醇或丙酮；其中低級(jí)醇是甲醇和乙醇中的一種。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果(I)本發(fā)明所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，赤蘚糖晶體是依靠溶析劑的加入從液相中結(jié)晶析出，晶體生長(zhǎng)所需的過(guò)飽和度可通過(guò)改變?nèi)芪鰟┑募尤胨俾蔬M(jìn)行便捷地調(diào)控，整個(gè)溶析結(jié)晶過(guò)程小于8h。而傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶工藝由于換熱面和盤(pán)管上形成的晶垢，蒸發(fā)或降溫速率難以控制，結(jié)晶時(shí)間大于24h，故本方法顯著縮短了生產(chǎn)周期。
(2)本發(fā)明所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，采用了加晶種控制成核、將溶析劑在不同階段以不同的速率連續(xù)加入(流加)和采用程序控溫養(yǎng)晶的組合策略，通過(guò)改變晶種的粒度和加入量，在結(jié)晶過(guò)程中能對(duì)赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品的平均粒度和粒度分布進(jìn)行調(diào)控，得到不同粒度要求且粒度分布集中的的晶體產(chǎn)品，而不需要研磨-篩分工藝，生產(chǎn)成本低。
(3)本發(fā)明所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，避免了蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶過(guò)程中結(jié)晶母液懸浮密度不斷增加的弊端，溶析劑的不斷加入使得液相體積不斷增加，晶體產(chǎn)品的破碎和聚集現(xiàn)象可以大為減輕，有利于產(chǎn)品粒度分布的集中。
(4)在20°C時(shí)，赤蘚糖醇在水中的溶解度為32. 5wt%，而赤蘚糖醇在75%的乙醇-水、75%的甲醇-水中的溶解度分別僅為5. 5wt%、6. 5wt% ;傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶工藝均采用水作溶劑，結(jié)晶完成時(shí)母液中還含有大量赤蘚糖醇晶體未結(jié)晶析出，產(chǎn)品收率較低。本發(fā)明所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，結(jié)晶完成時(shí)母液中溶析劑的濃度一般大于75%，液相中未結(jié)晶析出的赤蘚糖醇量較小，能顯著提高產(chǎn)品收率，結(jié)晶單程收率80% 以上，晶體產(chǎn)品純度大于99. 5%。
因此，本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低和生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)，得到的赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品不僅粒度分布集中、平均粒度可控、表面光潔、純度高和流動(dòng)性好，且收率高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
本具體實(shí)施方式
所述M為每個(gè)實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的赤蘚糖醇結(jié)晶母液中水的質(zhì)量。
實(shí)施例1 一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是步驟一、以經(jīng)過(guò)菌體分離、離子交換、膜濾和脫色凈化過(guò)的赤蘚糖醇發(fā)酵液為原料，蒸發(fā)濃縮至溶液中赤蘚糖醇的質(zhì)量濃度為45飛0wt%，所得澄清溶液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。 在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 05 O.1OM的溶析劑,溶析劑的流加時(shí)間為l(Tl5min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液，蒸發(fā)濃縮是在常壓條件下進(jìn)行。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為170 200目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤鮮糖醇的1. O 2. 0wt%,保溫?cái)埌?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
步驟三、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟二所得的懸濁晶漿中分三個(gè)階段加入溶析劑，溶析劑的加入量為3 5M，第一階段溶析劑的加入量為O. 4^0. 5M，流加時(shí)間為2 3h ;第二階段溶析劑的加入量為O. 8^1. 0M，流加時(shí)間為f1. 5h ;第三階段溶析劑的加入量為1. 8^3. 5M，流加時(shí)間為f1. 5 h，制得赤蘚糖醇懸浮漿液。
步驟四、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，將步驟三所得的赤蘚糖醇懸浮漿液保溫15 30min ;過(guò)濾，洗滌；再在5(T80°C條件下干燥2 4小時(shí)，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品。
本實(shí)施例所述洗滌液為純水，溶析劑為甲醇。本實(shí)施例所得赤蘚糖醇產(chǎn)品晶體中 40 80目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例2一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是步驟一、以經(jīng)過(guò)菌體分離、離子交換、膜濾和脫色凈化過(guò)的赤蘚糖醇發(fā)酵液為原料，蒸發(fā)濃縮至溶液中赤蘚糖醇的質(zhì)量濃度為5(T55wt%，所得澄清溶液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。 在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 08 O. 12M的溶析劑,溶析劑的流加時(shí)間為15 18min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液。蒸發(fā)濃縮是在常壓條件下進(jìn)行。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為17(Γ200目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤蘚糖醇的1. 5 2. 5wt%，保溫?cái)嚢?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
步驟三、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟二所得的懸濁晶漿中分三個(gè)階段加入溶析劑，溶析劑的加入量為3 5M，第一階段溶析劑的加入量為O. 45、. 55M，流加時(shí)間為2. 5 3. 5h ;第二階段溶析劑的加入量為1. (Tl. 2M，流加時(shí)間為1. 2 1. 8h ;第三階段溶析劑的加入量為1. 55^3. 25M，流加時(shí)間為1. 2^1. 8h，制得赤蘚糖醇懸浮漿液。
步驟四、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，先將步驟三所得的赤蘚糖醇懸浮漿液升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2V /min的速率降溫5 10°C;過(guò)濾，洗滌；再在 5(T80°C條件下干燥2 4小時(shí)，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品。
本實(shí)施例所述洗滌液為乙醇，溶析劑為乙醇。本實(shí)施例所得赤蘚糖醇產(chǎn)品晶體中 40 80目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例3一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是步驟一、以經(jīng)過(guò)菌體分離、離子交換、膜濾和脫色凈化過(guò)的赤蘚糖醇發(fā)酵液為原料，蒸發(fā)濃縮至溶液中赤蘚糖醇的質(zhì)量濃度為55飛Owt%，所得澄清溶液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。 在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 10 O. 15M的溶析劑,溶析劑的流加時(shí)間為17 20min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液。蒸發(fā)濃縮是在常壓條件下進(jìn)行。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為170 200目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤鮮糖醇的2. O 3. Owt%,保溫?cái)埌?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
步驟三、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟二所得的懸濁晶漿中分三個(gè)階段加入溶析劑，溶析劑的加入量為3 5M，第一階段溶析劑的加入量為O. 56、. 60M，流加時(shí)間為3. (Γ4. Oh ;第二階段溶析劑的加入量為1. Γ . 3M，流加時(shí)間為1. 5 2. Oh ;第三階段溶析劑的加入量為1. 3Γ3. 10M，流加時(shí)間為1. 5^2. Oh，制得赤蘚糖醇懸浮漿液。
步驟四、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，先將步驟三所得的赤蘚糖醇懸浮漿液升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2°C /min的速率降溫至10 15°C ;過(guò)濾，洗滌； 再在5(T80°C條件下干燥2 4小時(shí)，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品。
本實(shí)施例所述洗滌液為含丙酮的水溶液，溶析劑為丙酮。本實(shí)施例所得赤蘚糖醇廣品晶體中40 80目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例4一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是 本實(shí)施例除實(shí)施例1的步驟一中的蒸發(fā)濃縮是在真空度為O. 02、. 05MPa條件下進(jìn)行夕卜，其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例2的步驟一中的蒸發(fā)濃縮是在真空度為O. 03、. 06MPa條件下進(jìn)行夕卜，其余同實(shí)施例2。
實(shí)施例6一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例3的步驟一中的蒸發(fā)濃縮是在真空度為O. 05、. 08MPa條件下進(jìn)行夕卜，其余同實(shí)施例3。
實(shí)施例7一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例1的步驟一外，其余同實(shí)施例1。
步驟一、將30 35wt%的赤蘚糖醇粗品和65 70wt%的水在25 40°C和轉(zhuǎn)速為200 350r/min的條件下,加入占赤蘚糖醇粗品2 3wt%的活性炭,脫色l(T20min,過(guò)濾,洗漆,所得澄清濾液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 05 O.1OM的溶析劑，溶析劑的流加時(shí)間為l(Tl5min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液·實(shí)施例8一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例2的步驟一外，其余同實(shí)施例2。
步驟一、將35 40wt%的赤蘚糖醇粗品和60 65wt%的水在25 40°C和轉(zhuǎn)速為200 350r/min的條件下,加入占赤蘚糖醇粗品3 4wt%的活性炭,脫色15 25min,過(guò)濾,洗漆,所得澄清濾液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母 液中流加O. 08 O. 12M的溶析劑，溶析劑的流加時(shí)間為15 18min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液·實(shí)施例9一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例3的步驟一外,其余同實(shí)施例3。
步驟一、將40 45wt%的赤蘚糖醇粗品和55 60wt%的水在25 40°C和轉(zhuǎn)速為200 350r/min的條件下,加入占赤蘚糖醇粗品4 5wt%的活性炭,脫色2(T30min,過(guò)濾,洗漆,所得澄清濾液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 10 O. 15M的溶析劑，溶析劑的流加時(shí)間為17 20min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液·實(shí)施例10一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例1的步驟二外，其余同實(shí)施例1。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為12(Γ150目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤蘚糖醇的O. 5 1. 0wt%，保溫?cái)嚢?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
本實(shí)施例所得赤蘚糖醇產(chǎn)品晶體中3(Γ60目的晶體占產(chǎn)品晶體90wt%以上。
實(shí)施例11一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例2的步驟二外，其余同實(shí)施例2。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為12(Γ150目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤蘚糖醇的O. 8 1. 2wt%，保溫?cái)嚢?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例12一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例除實(shí)施例3的步驟二外，其余同實(shí)施例3。
步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入粒度為12(Γ150目的晶種，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤蘚糖醇的1. O 1. 5wt%，保溫?cái)嚢?5 30min,制得懸池晶衆(zhòng)。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例13一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例10的步驟二，其余步驟同實(shí)施例4。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。實(shí)施例14一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例11的步驟二，其余步驟同實(shí)施例5。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例15一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例12的步驟二，其余步驟同實(shí)施例6。
本實(shí)施例所得赤蘚糖醇產(chǎn)品晶體中3(Γ60目的晶體占產(chǎn)品晶體90wt%以上。
實(shí)施例16一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例10的步驟二，其余步驟同實(shí)施例7。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例17一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例11的步驟二，其余步驟同實(shí)施例8。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
實(shí)施例18一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其方法是本實(shí)施例的步驟二同實(shí)施例12的步驟二，其余步驟同實(shí)施例9。
本實(shí)施例所得赤鮮糖醇廣品晶體中30 60目的晶體占廣品晶體90wt%以上。
本具體實(shí)施方式
與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果(I)本具體實(shí)施方式
所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，赤蘚糖晶體是依靠溶析劑的加入從液相中結(jié)晶析出，晶體生長(zhǎng)所需的過(guò)飽和度可通過(guò)改變?nèi)芪鰟┑募尤胨俾蔬M(jìn)行便捷地調(diào)控，整個(gè)溶析結(jié)晶過(guò)程小于8h。而傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶工藝由于換熱面和盤(pán)管上形成的晶垢，蒸發(fā)或降溫速率難以控制，結(jié)晶時(shí)間大于24h，故本方法顯著縮短了生產(chǎn)周期。
(2)本具體實(shí)施方式
所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，采用了加晶種控制成核、將溶析劑在不同階段以不同的速率連續(xù)加入(流加)和采用程序控溫養(yǎng)晶的組合策略， 通過(guò)改變晶種的粒度和加入量，在結(jié)晶過(guò)程中能對(duì)赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品的平均粒度和粒度分布進(jìn)行調(diào)控，得到不同粒度要求且粒度分布集中的的晶體產(chǎn)品，而不需要研磨-篩分工藝， 生產(chǎn)成本低。
(3)本具體實(shí)施方式
所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，避免了蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶過(guò)程中結(jié)·晶母液懸浮密度不斷增加的弊端，溶析劑的不斷加入使得液相體積不斷增加，晶體產(chǎn)品的破碎和聚集現(xiàn)象可以大為減輕，有利于產(chǎn)品粒度分布的集中。
(4)在20°C時(shí)，赤蘚糖醇在水中的溶解度為32. 5wt%，而赤蘚糖醇在75%的乙醇-水、75%的甲醇-水中的溶解度分別僅為5. 5wt%、6. 5wt% ;傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶工藝均采用水作溶劑，結(jié)晶完成時(shí)母液中還含有大量赤蘚糖醇晶體未結(jié)晶析出，產(chǎn)品收率較低。本具體實(shí)施方式
所涉及的赤蘚糖醇溶析結(jié)晶控制方法，結(jié)晶完成時(shí)母液中溶析劑的濃度一般大于75%，液相中未結(jié)晶析出的赤蘚糖醇量較小，能顯著提高產(chǎn)品收率，結(jié)晶單程收率80%以上，晶體產(chǎn)品純度大于99. 5%。
因此，本具體實(shí)施方式
具有生產(chǎn)成本低和生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)，得到的赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品不僅粒度分布集中、平均粒度可控、表面光潔、純度高和流動(dòng)性好，且收率高。
權(quán)利要求
1.一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于，具體按以下步驟完成步驟一、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加O. 05 O. 15M 的溶析劑，溶析劑的流加時(shí)間為1(T20 min，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液；步驟二、在150 250r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟一所得的過(guò)飽和結(jié)晶液中加入晶種， 保溫?cái)嚢?5 30min，制得懸濁晶漿；步驟三、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，向步驟二所得的懸濁晶漿中分三個(gè)階段加入溶析劑，制得赤蘚糖醇懸浮漿液；步驟四、在200 350r/min的轉(zhuǎn)速條件下，將步驟三所得的赤蘚糖醇懸浮漿液采用程序控溫法養(yǎng)晶；過(guò)濾，洗滌；再在5(T80°C條件下干燥2 4小時(shí)，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品； 所述M為赤鮮糖醇結(jié)晶母液中水的質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的赤蘚糖醇結(jié)晶母液是采用下述方法中的一種制得方法一、以經(jīng)過(guò)菌體分離、離子交換、膜濾和脫色凈化過(guò)的赤蘚糖醇發(fā)酵液為原料， 在常壓或在真空度為O. 02、. 08MPa條件下蒸發(fā)濃縮至溶液中赤蘚糖醇的質(zhì)量濃度為 45 60wt%，所得澄清溶液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液；方法二 將35 45wt%的赤蘚糖醇粗品和55 65wt%的水在25 40°C和轉(zhuǎn)速為200 350r/min的條件下,加入占赤蘚糖醇粗品2 5wt%的活性炭,脫色l(T30min,過(guò)濾,洗漆,所得澄清濾液即為赤蘚糖醇結(jié)晶母液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的加入晶種是加入晶種的粒度為170 200目，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤鮮糖醇的I 3wt%,所得產(chǎn)品晶體中4(Γ80目的晶體占產(chǎn)品晶體90wt%以上；或加入晶種的粒度為12(Γ150目，該晶種的加入量為結(jié)晶母液中赤鮮糖醇的O. 5 1. 5wt%,所得廣品晶體中30 60目的晶體占產(chǎn)品晶體90wt%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的分三個(gè)階段加入溶析劑是溶析劑的加入量為3 5M，第一階段溶析劑的加入量為O. 4^0. 6M，流加時(shí)間為 2^4 h ;第二階段溶析劑的加入量為O. 8^1. 3M，流加時(shí)間為f 2 h ;第三階段溶析劑的加入量為1. 8^3. 1M，流加時(shí)間為f 2 h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的程序控溫法養(yǎng)晶為下述方法中的一種方法一保溫15 30min ；方法二 先升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2V /min的速率降溫5 10°C ；方法三先升溫5 10°C，保溫?cái)嚢? lOmin，再以I 2 °C /min的速率降溫至 10 15°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的洗滌液為純水、溶析劑和含溶析劑的水溶液中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4和6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法，其特征在于所述的溶析劑為低級(jí)醇或丙酮；其中低級(jí)醇是甲醇和乙醇中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種赤蘚糖醇的溶析結(jié)晶方法。其技術(shù)方案是先向赤蘚糖醇結(jié)晶母液中流加溶析劑，制得澄清的過(guò)飽和結(jié)晶液；再向過(guò)飽和結(jié)晶液中加入晶種控制成核，制得懸濁晶漿；然后向懸濁晶漿中分三個(gè)階段以不同的速率連續(xù)加入溶析劑，制得懸浮漿液；最后對(duì)懸浮漿液采用程序控溫法養(yǎng)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品。赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品中30~60目或40~80目的晶體占90wt%以上，晶體表面光潔、純度高、流動(dòng)性好，單程結(jié)晶收率﹥80%。改變晶種的粒度和加入量，在結(jié)晶過(guò)程中能對(duì)赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品的平均粒度和粒度分布進(jìn)行調(diào)控。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、平均粒度可控且粒度分布集中、單程結(jié)晶收率高和產(chǎn)品質(zhì)量高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C31/24GK102992957SQ20121053716
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者張春桃, 劉幫禹, 姜偉奇, 王海蓉 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)