[发明专利]古龙酸提炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵提炼工艺，具体的说是一种生产维生素C的前体即古龙酸的提炼工艺。

背景技术

发酵法生产维生素C可以分为发酵(微生物细菌经发酵制备含有古龙酸钠的发酵液)、提炼(从含有古龙酸钠的发酵液中提纯维生素C的前体-古龙酸)和转化(将古龙酸转化为维生素C)三个步骤。将古龙酸钠与废菌丝及细菌代谢产物分离、将发酵液中的古龙酸钠转化为古龙酸、并将纯净的古龙酸成功分离出来是提炼过程中的难题。在整个成本控制中，提炼过程的费用也是占有很大比例的一个步骤，所以先进的提炼技术对降低生产维生素C的生产成本具有非常重要的意义。

目前通用的古龙酸提炼工艺是：首先由L-山梨糖发酵得到含有古龙酸钠的发酵液，对发酵液进行膜超滤处理去除废菌丝等大分子杂质；然后采用离子交换装置对经膜超滤处理的发酵液进行酸化处理，使发酵液中的古龙酸钠转化为古龙酸；之后采用纳滤膜对上述含有古龙酸的发酵液进行纳滤预浓缩；预浓缩后的发酵液进入三效降膜蒸发器进行蒸发，最后进行结晶处理得到古龙酸晶体。结晶后剩余的发酵液称为古龙酸母液，由于古龙酸母液中存在大量杂质，所以呈黑粘稠状。此时，虽然该古龙酸母液中仍含有较高浓度的古龙酸(约20％～25％)，却不能再直接结晶出合格的产品。

生产中为节约成本、减少母液排放，通常对结晶后剩余的古龙酸母液进行回收处理。一般是采用活性炭对结晶后剩余的古龙酸母液进行脱色除杂的吸附处理，但是这通常需要消耗大量的活性炭，势必增加生产成本。同时有大量研究报道指出，可以使用树脂吸附法、电渗析法、模拟移动床法等方法对古龙酸母液进行回收处理。但结晶后剩余的古龙酸母液的成分非常复杂，一方面，结晶后剩余的古龙酸母液势必含有结晶前的发酵液中的山梨糖、蛋白、核酸等发酵残留的杂质；另一方面，在对发酵液进行蒸发和浓缩、提取古龙酸的过程中，因强酸和过热作用不可避免的产生了大量新的杂质：例如，在蒸发和浓缩过程中部分古龙酸分子会断裂生成甲酸、草酸、丁烯二酸；部分山梨糖会氧化、脱水生成羟甲基糠醛、羟甲基糠酸、戊酸；部分蛋白、核酸会分解生成多肽及核苷；新生成的小分子还会再聚合生成又黑又粘的聚合物胡敏酸。所以这些结晶前既存的残糖、蛋白、核酸等杂质不仅污染古龙酸母液自身，在结晶过程中还会产生更多更难于去除的复杂成分，最终影响了结晶质量及收率。故而使用上述种种方法对古龙酸母液进行回收处理，都会因为多种杂质的存在而变得非常复杂，同时也很难提高古龙酸结晶的纯度和色度，技术应用性不强。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够减低成本、提高古龙酸收率的古龙酸提炼工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

古龙酸提炼工艺，该工艺包括以下步骤：

A.对由L-山梨糖发酵制备的含有古龙酸钠的发酵液进行超滤处理；

B.采用离子交换装置对超滤处理后的发酵液进行酸化处理，使发酵液中98％以上的古龙酸钠转化为古龙酸，离子交换装置中的发酵液的PH在2.0以下；

C.对酸化处理后的发酵液进行纳滤预浓缩，得到预浓缩液，预浓缩液中古龙酸的质量百分含量为12％以上；

D.采用活性炭或吸附树脂对预浓缩液进行吸附处理；吸附处理后的预浓缩液的颜色由橙色浑浊变为接近无色且澄清透明；

E.对吸附处理后的预浓缩液进行三效蒸发得到浓缩液，对浓缩液进行结晶处理，得到古龙酸晶体。

本发明的进一步改进在于：所述步骤A中的超滤处理采用的超滤膜为截留分子量为一万到三万的醋酸纤维素膜或聚砜膜。

本发明的进一步改进在于：所述步骤D中的活性炭为200～300目的活性炭，每升预浓缩液中加入0.49～0.51g活性炭。

本发明的进一步改进在于：所述步骤E中三效蒸发采用三效降膜蒸发器；所述三效降膜蒸发器的操作温度分别是：一效蒸发温度为34℃～36℃，二效蒸发温度为41℃～43℃，三效蒸发温度为55℃～57℃。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：