[实用新型]一种酒石酸粗品的处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物化工领域，尤其是涉及一种酒石酸粗品的处理系统。

背景技术

酒石酸，TartaricAcid，即2,3-二羟基丁二酸，分子式为C₄H₆O₆，相对分子质量为150.09。最早是从制造葡萄酒时的榨渣经过各种化学处理获得。酒石酸分子中存在两个不对称的碳原子，故存在左旋体(L-酒石酸)、右旋体(D-酒石酸)、内消旋体(MESO-酒石酸)及外消旋体(DL-酒石酸)这四种同分异构体。酒石酸的溶解性较大，并且可溶于甲醇、乙醇、甘油等有机溶剂，微溶于乙醚，部分溶于氯仿。广泛应用于食品、制药、轻工业、化工等行业：如在食品工业中，酒石酸可作为饮料、糖果等食品的酸度调节剂和抗氧化剂；在制药工业中，酒石酸可作为医药中间体，另外由于手性分子在医药领域应用的广泛性，酒石酸也可作为常见的、高效拆分剂；在化学工业上可用于生产酒石酸盐和酒石酸酯，酒石酸还能与多种金属离子配位，可作为金属表面的清洗剂和抛光剂；在纺织工业中，酒石酸和单宁合用，可作为酸性染料的媒染剂；此外，酒石酸在皮革、水泥、照相显影等行业也有着重要的作用。酒石酸作为一种优良的酸味剂，其酸味是柠檬酸的1.2-1.3倍，风味独特。按我国食品添加剂使用卫生标准，它主要与柠檬酸、苹果酸等复配使用，可用于饮料、罐头、果酱类、糖果等，使用量可根据生产需要确定。同时，酒石酸作为发酵粉等原料时，具有其他食用有机酸所没有的特性，因此某些场合还可用作螯合剂、抗氧化增效剂、增香剂、速效性膨松剂。

酒石酸最早是从酿造葡萄酒的副产物酒石中提取的，世界著名的葡萄产地是西班牙、法国、德国、意大利等，这些国家同时也是早期世界酒石酸的主要生产国。但由于酒石供应量有限、来源不稳定，导致酒石酸经常出现供不应求的情况，并且价格波动也较大。迄今为止，酒石酸的生产方法除了天然提取法，主要还有生物酶转化法和化学合成法。1929年，佳木首先报道了利用曲霉菌(Aspergillus)在葡萄糖基质上生产酒石酸；1968年，山田浩一等人采用GluconobacterSuboxyansIAM-1829(ATCC621)直接发酵生产酒石酸，产酸为14.6g/L，转化率为29.2%，并提出了酒石酸的生物合成途径；1974年，左誊英次等人研究了利用Achromobactertartarogenes和Alcaligenesepoxylyticus水解顺式环氧琥珀酸生产酒石酸的微生物转化法。目前工业上多采用化学合成法和微生物发酵法。而以顺式环氧琥珀酸二钠为底物，进行微生物发酵获得酒石酸的生物转化率为100%，与其他方法相比，该法具有转化率高、产品纯度高、安全性好等优点。

陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等经1600℃高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料。它是由孔隙率30%~50%、孔径50nm~15μm的陶瓷载体，采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。它的结构通常为“三明治”式：支撑层（又称载体层）、过渡层（又称中间层）、膜层（又称功能分离层）。其中支撑层的孔径一般为1~20μm，孔隙率为30%~65%，其作用是增加膜的机械强度；中间层的孔径比支撑层的孔径小，其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透，厚度约为20~60μm，孔隙率为30%~40%；膜层具有分离功能，孔径从0.8nm~1μm不等，厚度约为3~10μm，孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布。陶瓷膜根据孔径可分为微滤（孔径大于50nm）、超滤（孔径2~50nm）、纳滤（孔径小于2nm）等种类。陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与膜面垂直方向（径向）向外透过膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种酒石酸粗品的高效处理系统，为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种酒石酸粗品的处理系统，所述酒石酸粗品来自于顺式环氧琥珀酸盐的发酵反应，所述处理系统包括陶瓷膜过滤系统、反渗透处理系统和蒸发处理系统，所述陶瓷膜过滤系统、反渗透处理系统和蒸发处理系统通过管道顺次连接，所述酒石酸粗品依次经过陶瓷膜过滤系统、反渗透处理系统和蒸发处理系统处理后得到酒石酸成品。

进一步地，所述陶瓷膜过滤系统包括陶瓷膜过滤装置，所述陶瓷膜过滤装置用于过滤微生物菌体。