[发明专利]一种生产L-苹果酸联产丁二酸的方法

说明书

本发明提供一种生产L‑苹果酸联产丁二酸的方法，该方法以发酵法或酶转化法生产L‑苹果酸所得的含有L‑苹果酸钙和丁二酸钙的发酵液为原料，固液分离，分别得到含L‑苹果酸钙和丁二酸钙的固体和含L‑苹果酸钙和丁二酸钙的液体；对所述固体采用酸解方法进行多步骤处理后，可得到L‑苹果酸产品；对所述液体利用离子交换树脂进行多步骤处理后，可得到丁二酸产品。本发明提供的方法实现了发酵液中的L‑苹果酸和丁二酸分离，同时使得L‑苹果酸和丁二酸的收率大大提高。通过本方法所得到的L‑苹果酸和丁二酸纯度高，质量好。

技术领域

本发明涉及食品化工领域，具体涉及一种生产L-苹果酸联产丁二酸的方法。

背景技术

苹果酸，又名2-羟基丁二酸，由于分子中有一个不对称碳原子，有两种立体异构体。大自然中，以三种形式存在，即D-苹果酸、L-苹果酸和其混合物DL-苹果酸。苹果酸为白色结晶体或结晶状粉末，有较强的吸湿性，易溶于水、乙醇。有特殊愉快的酸味。L-苹果酸主要用于食品和医药行业。

丁二酸，又名琥铂酸，为无色结晶，溶于水，微溶于乙醇、乙醚和丙酮。工业上，常由丁烯二酸催化还原制得，也可由丁二腈水解制备。发酵法生产丁二酸也获得了应用。发酵法生产的丁二酸常用提取方法有钙盐法和萃取法等。

目前苹果酸生产方法有化学合成法、发酵法和酶法生产工艺。化学合成法投资大，技术要求高，合成的产品是DL-苹果酸。从发酵法和酶转化法制备的苹果酸发酵液中提取L-苹果酸常用的方法有酸解离交法和有机溶剂萃取法。现有的酸解离交工艺，产品纯度低、收率低。常规有机溶剂萃取法存在其反萃困难，产品纯度低，溶剂残留等问题。且本领域仍缺乏一种能够高效生产L-苹果酸联产丁二酸的方法。

发明内容

本发明提供的方法针对发酵法得到含有L-苹果酸钙和丁二酸钙的发酵液，提出了一种利用钙盐法分离提取L-苹果酸和丁二酸并通过树脂吸附法来回收L-苹果酸钙和丁二酸钙母液中L-苹果酸和丁二酸的方法。本发明实现了发酵液中的L-苹果酸和丁二酸分离，同时使得L-苹果酸和丁二酸的收率大大提高。通过本方法所得到的L-苹果酸和丁二酸纯度高，质量好。

具体而言，本发明提供的方法包括如下步骤：

以发酵法或酶转化法生产L-苹果酸所得的含有L-苹果酸钙和丁二酸钙的发酵液为原料，固液分离，得到含L-苹果酸钙和丁二酸钙的固体和含L-苹果酸钙和丁二酸钙的液体；

对所述含L-苹果酸钙和丁二酸钙的固体进行包括如下步骤的处理：

(1)将所述固体进行酸解，固液分离，弃硫酸钙固体，收集含有L-苹果酸氢钙和丁二酸氢钙的混合溶液；使所述混合溶液中的L-苹果酸氢钙结晶，收集L-苹果酸氢钙晶体；

(2)将所述L-苹果酸氢钙晶体进行进一步酸解，固液分离，弃硫酸钙固体，得到L-苹果酸酸解液；

(3)将所述L-苹果酸酸解液进行精制，得到L-苹果酸产品；

所述含L-苹果酸钙和丁二酸钙的液体进行包括如下步骤的处理：

(i)将所述液体通入阳离子交换树脂，去除阳离子，得到去阳离子溶液；

(ii)将所述去阳离子溶液通入阴离子交换树脂，充分吸附，再用稀硫酸进行洗脱，得含L-苹果酸和丁二酸的洗脱液；使所述洗脱液中的丁二酸结晶，收集丁二酸粗晶体；

(iii)将所述丁二酸粗晶体进行精制，得到丁二酸产品。

本发明提供的方法所采用的原料，为采用本领域常规发酵法或酶转化生产L-苹果酸所得的发酵液。一般而言，所述发酵液中含有大量的苹果酸钙以及丁二酸钙(丁二酸钙的浓度可以较大，也可以微量)，以及大量的糖、蛋白质等杂质。本发明所述苹果酸是指L-苹果酸。