一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝的製作方法
2023-04-24 15:30:16 2
專利名稱：一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及氨基葡萄糖鹽酸鹽領域，具體涉及一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝。
背景技術：
檸檬酸是一種應用廣泛的有機酸，可作為酸味劑和增稠劑，還可以作為清洗劑使用，廣泛用於食品、飲料、醫藥、化工、洗滌劑等行業。受出口刺激，我國國內檸檬酸產量由 2001年的38萬噸增長到2005年的70萬噸，2006年約80萬噸，年均增加12. 5%，成為世界第一檸檬酸生產大國，產量約佔世界的70%。而目前多數企業在用發酵法生產檸檬酸過程中，大量的檸檬酸廢渣沒有綜合利用，直接外排。氨基葡萄糖鹽酸鹽，英文D Glucosamine Hydrochloride，分子式 C6H13NO5 .HCl， 白色結晶，無氣味，略有甜味，易溶於水，微溶於甲醇，不溶於乙醇等有機溶劑。氨基葡萄糖鹽酸鹽是生物細胞內許多重要多糖的基本組成單位，是合成雙歧因子的重要前體，在生物體內具有許多重要生理功能，主要用於臨床增強人體免疫系統的功能，抑制癌細胞或纖維細胞的過度生長，對癌症和惡性腫瘤起到抑制和治療作用；對於各種炎症，也能起到有效的治療作用。另外，由於氨基葡萄糖可防止人體膽固醇的蓄積，長期使用可達到抗衰老的保健目的。目前，氨基葡萄糖鹽酸鹽是殼多糖保健食品系列中最新的第三代保健功能性食品添加劑，可用作食品抗氧化劑、嬰幼兒食品添加劑、糖尿病患者低熱量甜味劑，也可作為抗癌、 防癌、降血脂、降血壓的食品添加劑；同時也應用於醫藥行業，如作為生化試劑用於藥物合成以及用作抗細菌感染及免疫佐劑，是人體抗流感病毒的活化劑。同時還可應用於食品，化妝品和飼料添加劑中，用途相當廣泛。目前，國內外氨基葡萄糖鹽酸鹽的傳統生產方法一般為甲殼素製取方法，是指先從蝦蟹殼中提取甲殼素或殼聚糖，再經鹽酸水解而成氨基葡萄糖鹽酸鹽。該生產方法的缺陷主要包括第一、水產品殼提取的氨基葡萄糖鹽酸鹽對許多有水產品過敏反應的患者不適用；第二、純化工藝複雜，產品有魚腥味，不穩定；第三、受海洋環境汙染影響，從蝦蟹殼中提取的氨基葡萄糖鹽酸鹽，不可避免地受到重金屬汙染。為了解決上述生產方法的缺陷，已有一些記載有關將檸檬酸廢渣用於製備氨基葡萄糖鹽酸鹽的發明專利被公開，如CN200810088877. 5和CN200810238484. 8等專利，但是， 這些發明人都認為鹽酸的體積濃度和水解反應溫度不能同時過高，特別是水解反應溫度最好不要超過95°C，否則容易引起檸檬酸廢渣碳化，從而導致產量偏低。本發明人對以檸檬酸廢渣為原料製備氨基葡萄糖鹽酸鹽進行了大量的實驗研究， 並將該製備方法於同日申請了專利。在研究中，本發明人發現水解反應溫度高於95°C更有利於檸檬酸廢渣的溶解和充分反應，結合較高的鹽酸濃度，產量更高。同時，本發明人研究發現通過膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品更能提高產品的純度。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，工藝簡單，產品純度高。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，以檸檬酸廢渣為原料，經過(1)水解、(2)抽濾、(3)濃縮後得到氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品，再採用膜分離法將氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品進行精製，具體為以下步驟(4)精製a.在氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至80 95°C，加入活性炭後反應0. 5 1. 5小時，抽濾出母液並轉入冷卻釜自然冷卻至25 35°C，再轉入離心機離心分離得氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品，其中粗品去離子水活性炭(重量比)= 1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差。其中，所述超濾膜的膜材料是聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇或改性丙烯酸聚合物，所述壓力差為 15-20KG。其中，所述氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品由以下步驟製得(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為30% 35%的鹽酸，蒸汽加熱至60 70°C，再投入檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至90 105°C，水解反應2 5. 5小時，其中檸檬酸廢渣鹽酸(重量比)=1 1.6 2. 5;(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的濾渣用自來水漂洗2 3次，再用質量濃度為 3%的稀鹼液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至25 35°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品。更優的，為了提高氨基葡萄糖鹽酸鹽的純度，本發明還包括將氨基葡萄糖鹽酸鹽精製品進行以下處理(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0. OOlMPa 0. 09ΜΙ^真空條件下加熱至40 60°C，烘乾5 6小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。其中，所述步驟(1)中檸檬酸廢渣為發酵法生產檸檬酸過程中產生的檸檬酸廢渣，所述步驟O)中稀鹼液為氫氧化鈉溶液或氫氧化銨溶液。採用上述技術方案後，該生產工藝簡單，產品純度高，並且採用以發酵法生產檸檬酸後的檸檬酸廢渣作為原料生產的氨基葡萄糖鹽酸鹽產品為素食氨基葡萄糖鹽酸鹽，無魚腥味、無重金屬汙染，安全環保，符合歐美等發達國家對氨基葡萄糖鹽酸鹽的質量指標。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例一(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為30%的鹽酸2000kg，蒸汽加熱至65°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至100°C，水解反應2. 5小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗2次，再用質量濃度為2%的氫氧化鈉溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至90°C，加入活性炭後反應1小時， 抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品，其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為18KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0.05MI^真空條件下加熱至 50°C，烘乾5. 5小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品68kg，純度為99. 98%。實施例二(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為35%的鹽酸2250kg，蒸汽加熱至60°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至105°C，水解反應5小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗3次，再用質量濃度為3%的氫氧化銨溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至95°C，加入活性炭後反應0.5小時，抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至35°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品， 其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為15KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0.09MI^真空條件下加熱至 60°C，烘乾6小時；
(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品7^g，純度為99. 92%。實施例三(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為25%的鹽酸1800kg，蒸汽加熱至70°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至90°C，水解反應2小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗2次，再用質量濃度為1 %的氫氧化鈉溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至80°C，加入活性炭後反應1. 5小時，抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品， 其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為20KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0. OOlMI^真空條件下加熱至 40°C，烘乾5小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品64kg，純度為99. 95%。實施例四(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為35%的鹽酸1600kg，蒸汽加熱至68°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至105°C，水解反應5. 5小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗3次，再用質量濃度為2. 5%的氫氧化銨溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至35°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至95°C，加入活性炭後反應1小時， 抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品，其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為16KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0. OlMI^a真空條件下加熱至45°C，烘乾6小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品70kg，純度為99. 97%。實施例五(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為30%的鹽酸1900kg，蒸汽加熱至70°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至90°C，水解反應4小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗3次，再用質量濃度為3%的氫氧化銨溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至85°C，加入活性炭後反應1. 2小時，抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品， 其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為19KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0.005MI^真空條件下加熱至 55°C，烘乾5. 5小時;(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品68kg，純度為99. 96%。實施例六(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為30%的鹽酸2100kg，蒸汽加熱至65°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至95°C，水解反應3. 5小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗2次，再用質量濃度為1 %的氫氧化鈉溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至90°C，加入活性炭後反應1小時， 抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至25°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品，其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為17KG ；
(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0.05MI^真空條件下加熱至 50°C，烘乾6小時。(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品69kg，純度為99. 95%。實施例七(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為25%的鹽酸2300L，蒸汽加熱至75°C，再投入IOOOkg檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至100°C，水解反應4. 5小時；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的碳渣用自來水漂洗3次，再用質量濃度為2. 5%的氫氧化鈉溶液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的 80%時，停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品；(4)精製a.在離心後的粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至80°C，加入活性炭後反應1. 2小時，抽濾出母液並轉入一次冷卻釜自然冷卻至30°C，再轉入離心機離心分離得一次半成品， 其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差，壓力差為18KG ；(5)烘乾將乙醇漂洗後的精製品投入乾燥器中，在0. OlMI^a真空條件下加熱至 55°C，烘乾5小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。所得氨基葡萄糖鹽酸鹽成品71kg，純度為99. 97%。實施例一至實施例七中檸檬酸廢渣均為發酵法生產檸檬酸過程中產生的檸檬酸廢渣。實施例一至實施例七中超濾膜的膜材料可以是聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、 聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇或改性丙烯酸聚合物。採用上述技術方案後，該生產工藝簡單，產品純度高，並且採用以發酵法生產檸檬酸後的檸檬酸廢渣作為原料生產的氨基葡萄糖鹽酸鹽產品為素食氨基葡萄糖鹽酸鹽，無魚腥味、無重金屬汙染，安全環保，符合歐美等發達國家對氨基葡萄糖鹽酸鹽的質量指標。
權利要求
1.一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，其特徵在於，以檸檬酸廢渣為原料，經過(1)水解、(2)抽濾、(3)濃縮後得到氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品，將氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品採用膜分離法進行精製，具體為以下步驟(4)精製a.在氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品中加入去離子水，蒸汽加熱至80 95°C，加入活性炭後反應0. 5 1. 5小時，抽濾出母液並轉入冷卻釜自然冷卻至25 35°C，再轉入離心機離心分離得氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品，其中粗品去離子水活性炭(重量比)=1 1 0. 1 ；b.將氨基葡萄糖鹽酸鹽半成品轉入膜分離系統中，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差。
2.根據權利要求1所述的一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，其特徵在於，所述氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品是通過以下步驟製得(1)水解在反應釜內泵入質量濃度為30% 35%的鹽酸，蒸汽加熱至60 70°C，再投入檸檬酸廢渣，蒸汽升溫至90 105°C，水解反應2 5. 5小時，其中檸檬酸廢渣鹽酸 (重量比)=1 1.6 2.5 ；(2)抽濾將上述水解後物料放入抽濾桶中進行抽濾，抽濾後的濾渣用自來水漂洗2 3次，再用質量濃度為 3%的稀鹼液漂洗至中性或微酸性，收集抽濾母液和漂洗水並混合；(3)濃縮將上述混合母液蒸發濃縮，待蒸出的料液重量為原混合母液重量的80%時， 停止蒸餾，將蒸餾後的母液轉入冷卻釜中自然冷卻至25 35°C，再轉入離心機離心分離得固體物質，即氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品。
3.根據權利要求2所述的一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，其特徵在於，所述步驟還包括將氨基葡萄糖鹽酸鹽精製品進行以下處理(5)烘乾將氨基葡萄糖鹽酸鹽精製品投入乾燥器中，在0.OOlMI3a 0. 09MI^真空條件下加熱至40 60°C，烘乾5 6小時；(6)粉碎、包裝將烘乾後的產品按照要求粉碎至相應規格目數，挑選後包裝成氨基葡萄糖鹽酸鹽成品。
4.根據權利要求1所述的一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，其特徵在於，所述超濾膜的膜材料是聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇或改性丙烯酸聚合物，所述壓力差為15-20KG。
5.根據權利要求2 4任一所述的一種用膜分離法精製氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，其特徵在於，所述步驟(1)中檸檬酸廢渣為發酵法生產檸檬酸過程中產生的檸檬酸廢渣，所述步驟O)中稀鹼液為氫氧化鈉溶液或氫氧化銨溶液。
全文摘要
本發明公開了一種用膜分離法精緻氨基葡萄糖鹽酸鹽的生產工藝，以檸檬酸廢渣為原料，經過水解、抽濾、濃縮後得到氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品，再將氨基葡萄糖鹽酸鹽粗品採用膜分離法進行精製而得到氨基葡萄糖鹽酸鹽成品，其中膜為超濾膜，傳質為水，傳質推動力為壓力差。本發明生產工藝簡單，產品純度高，並且採用以發酵法生產檸檬酸後的檸檬酸廢渣作為原料生產的氨基葡萄糖鹽酸鹽產品為素食氨基葡萄糖鹽酸鹽，無魚腥味、無重金屬汙染，安全環保，符合歐美等發達國家對氨基葡萄糖鹽酸鹽的質量指標。
文檔編號C07H5/06GK102408458SQ20101029408
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者王健, 王德桂, 白建國 申請人:南通市外貿醫藥保健品有限公司, 江蘇健鼎生物科技有限公司