[发明专利]天冬酰苯丙氨酸甲酯(糖精)结晶的工艺方法

说明书

本发明涉及通过用碱中和pH小于3的天冬酰苯丙氨酸甲酯(简记糖精)水溶液，并且借助于强制对流作用均化此溶液，使之结晶的工艺方法。

糖精是在冷饮之类低卡路里产品中广泛使用的一种甜味剂。通常是在其制备之后，从水或必要时从含不高于20％(重量)的甲醇或乙醇的水溶液中使之结晶。制备糖精的各种工业用方法中，首先是以其盐酸盐形式使之结晶析出。然后中和其酸性溶液，接着在需要时加以冷却，用这种方法使这种盐重结晶，(例如参见美国-A-4618695中所述)。此过程，例如可以在悬浮液中进行(参见美国-A-4778916中所述)，或者也可以在提高的温度下制备均匀溶液，并且在搅拌下中和并冷却的方法进行(例如参见美国-A-4677222和4656304中所述)。所说的中和操作，例如也可以采用向溶液中滴加碱的方式进行(参见欧洲-A-187530和美国-A-4918216中所述)。

糖精在水中有相当低的溶解度，所以每升溶液的结晶产率相当低。例如，为了结晶出40克糖精，必须将1升含4.8％(重量)糖精的水溶液从60℃冷却到5℃。已知在此操作中必须冷却相当大量的水，所以较好在处于搅拌下的结晶器中生产糖精。处于搅拌下的冷却结晶器的优点是能够相当有效地移出热量。

然而，使糖精在搅拌下结晶有缺点，即所形成的结晶具有相当高的滤饼比阻力；这意味着结晶之后一般只能用十分烦杂的方式过滤糖精浆料。

在欧洲-A-091787中提议，通过在静态条件下(不搅拌)冷却可以使糖精结晶。与处于搅拌下的结晶方式相比，利用这种方法固然获得较大的结晶，但是未搅拌溶液的冷却效率却相当低，以致于需要相当大的热交换表面，而且结晶过程需要很长时间。

本发明目的在于提供一种使糖精结晶的工艺方法，以便获得具有低滤饼比阻力的相当大的晶体而且无需静态条件下的耗时冷却阶段。

此发明目的按本发明实现如下：按一定方式中和酸性糖精溶液和均化，使所获得的溶液基本上为均匀溶液而且其pH大于3，同时此溶液至少在肉眼可察觉到结晶作用之前最后一秒开始不再被机械搅拌。本文中机械搅拌是指使体系处于由搅拌器和泵之类机械手段造成的强制对流作用之下。只要这些机械手段一停止运行，就不再存在本专利申请意义上的强制对流作用。

溶液的pH值是指在相应温度下借助于Knick Portamess 752型pH计装置测得的具体溶液之pH值，同时在该温度下测得的实际pH值被自动校正为20℃标准温度下的pH值。在本专利申请中当涉及到pH时总是使用后面的校正值。

中和之前溶液的pH低于3但通常高于0.5，较好高于1，尤其是高于1.5。过低pH值促使糖精分解，因而是不理想的。最佳溶解度处于大约2.3pH。因此，pH优选低于2.9，尤其是低于2.5。pH值仅仅在与糖精的溶解度相关时才是关键性的。在过高pH下，糖精的溶解度可能低到有可能已经发生(不理想的)结晶作用的程度。

使pH＜3的非常适用的酸，有盐酸、硫酸、磷酸或硝酸。优选使用盐酸或硫酸，特别优选盐酸。酸的浓度并不关键，但是为了经济上的原因应当大于1N；一般选取饱和溶液或5-12N溶液。然而，也可以向要酸化的溶液中通入HCl气体。也可以从糖精盐，例如盐酸盐、硫酸盐或磷酸盐开始。

结晶前溶液中糖精的数量，通常为1.5-20％(重量)，优选溶液中糖精量大于3％(重量)。糖精的重量百分率是指按游离糖精算出的糖精量。糖精盐或酸介质中糖精的溶解度显著高于经中和的糖精的溶解度，而且本领域中技术人员可以容易地确定中和之前溶液中不出现结晶作用的浓度。

较好这样选择浓度，以便使得中和后产生的过饱和度大于1％(重量)，尤其是大于1.5％(重量)，但是通常小于15％(重量)，优选小于8％(重量)。此过饱和度在本文表示为用糖精之重量百分数表示的绝对过饱和。过高的过饱和能产生过滤性能不良的小晶体。但是高度过饱和对于每单位体积的很高产量来说具有重要的作用。

所说的水溶液可以含有少量(即不高于25％(重量))的C₁-C₄低级醇，如乙醇或甲醇。

然后用碱将pH低于3的糖精溶液调节到pH大于3。所加入的碱量优选使pH高于4但低于8，尤其是4-7，最好为4-6。