CZ287222B6 - Způsob izolace kyseliny citronové - Google Patents

Způsob izolace kyseliny citronové Download PDF

Info

Publication number
CZ287222B6
CZ287222B6 CZ19992420A CZ242099A CZ287222B6 CZ 287222 B6 CZ287222 B6 CZ 287222B6 CZ 19992420 A CZ19992420 A CZ 19992420A CZ 242099 A CZ242099 A CZ 242099A CZ 287222 B6 CZ287222 B6 CZ 287222B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
citric acid
exchange resin
anion exchange
residual
removal
Prior art date
Application number
CZ19992420A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ9902420A3 (cs
Inventor
Jiří Ing. Pendl
František Ing. Hotěk
Václav Ing. Černý
Original Assignee
Jiří Ing. Pendl
František Ing. Hotěk
Václav Ing. Černý
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiří Ing. Pendl, František Ing. Hotěk, Václav Ing. Černý filed Critical Jiří Ing. Pendl
Priority to CZ19992420A priority Critical patent/CZ9902420A3/cs
Publication of CZ287222B6 publication Critical patent/CZ287222B6/cs
Publication of CZ9902420A3 publication Critical patent/CZ9902420A3/cs

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Způsob izolace kyseliny citronové fermentací sacharidických zdrojů pomocí produkčního kmene Aspergillus niger s následným odstraněním produkčního mycelia z fermentačních vodných roztoků po fermentaci, odstraněním výšemolekulárních balastních látek ultrafiltrací, odbarvením roztoků na aktivním uhlí, odstraněním balastních minerálních aniontů na prvním anexovém iontoměniči a odstraněním balastních kationtů a zbytkových sacharidů na druhém anexovém iontoměniči při současném selektivním zachycení kyseliny citronové spočívá v odděleném získávání tří podílů eluátu z anexové pryskyřice. První podíl obsahuje vedle zbytkové kyseliny citronové také zbytkové sacharidy. Tento podíl je likvidován na biologické čistírně odpadních vod, nebo po případném zahuštění reverzní osmózou zpracován na kyselinu citronovou. Druhý podíl je recyklován do nástřiku na druhý anexový iontoměnič. Třetí podíl s obsahem čisté kyseliny citronové je po zahuštění reverzní osmózou a po následujícím zahuštění na vakuové odpaŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká nového způsobu izolace kyseliny citrónové.
Dosavadní stav techniky
Výroba kyseliny citrónové fermentací sacharidických zdrojů pomocí produkčních kmenů Aspergillus niger po odstranění produkčního mycelia z fermentačního roztoku je založena na izolaci kyseliny citrónové pomocí vápenatých iontů, a to buď jako citronanu vápenatého, nebo s výhodou jako hydrogencitronanu vápenatého dle CZ 285647. Při izolaci pomocí citronanu vápenatého však při jeho rozkladu kyselinou sírovou vzniká na kyseliny citrónové izolované 1 mol 1,5 mol odpadního síranu vápenatého. Při izolaci kyseliny citrónové pomocí hydrogencitronanu vápenatého vzniká při jeho rozkladu kyselinou sírovou pouze jeden mol odpadní sádry najeden mol kyseliny citrónové. Ačkoliv odpadající sádra neohrožuje životní prostředí, neboť se jedná o netoxickou látku, působí velké problémy výrobcům kyseliny citrónové, neboť její technické a ekonomické využití je problematické a je běžně skládkována na odpadních haldách a zatěžuje životní prostředí.
Jiné, tzv. bezodpadové, nebo bezsádrové způsoby vycházejí při izolaci kyseliny citrónové z fermentačních roztoků po odstranění produkčního mycelia z fyzikálního, nebo chemického navázání některých organických rozpouštědel na bázi kvartémích aminů a následné extrakce kyseliny citrónové vodou. Ekologické a technické potíže u takových výrob pak spočívají v odstranění reziduí organických rozpouštědel a aminoderivátů z odpadních vod v energeticky náročné regeneraci používaných organických rozpouštědel.
Dosud nej výhodnější varianty fyzikálně-chemických postupů izolace kyseliny citrónové z fermentačních roztoků po fermentaci sacharidických zdrojů a po separaci produkčního mycelia Aspergillus niger představují postupy uvedené v patentu DE 195 45 303 Cl a v německé přihlášce vynálezu č. 197 47 902.2 ze dne 30. 10. 1997. Podstata obou postupů vychází z předčištění roztoků kyseliny citrónové, získaných fermentací sacharidických zdrojů po odstranění mycelia produkční Aspergillus niger, vysrážením aminokyselin a bílkovin pomocí silikátového srážedla a odstranění sraženiny filtrací a ultrafiltrací. Dále následuje odbarvení na aktivním uhlí a deionizace. Pak následuje zahuštění roztoků a krystalizace kyseliny citrónové. V matečných roztocích se hromadí nečistoty, zejména zbytkové sacharidy. Odstranění zbytkových sacharidů a balastních kationtů z roztoků kyseliny citrónové umožňuje specifická sorpce kyseliny citrónové na anexovou pryskyřici na tzv. druhém anexovém iontoměniči, popsaná v německé patentové přihlášce č. 197 47 902.2. Dále je v této přihlášce popsán způsob získávání roztoků citronanu sodného (při eluci kyseliny citrónové pomocí 10% roztoku hydroxidu sodného) nebo přímo roztoku kyseliny citrónové při eluci vodou. Roztoky kyseliny citrónové je možné rovněž dle tohoto patentu získávat následnou dekationizací roztoku citronanu sodného. Eluce kyseliny citrónové vodou ze druhého anexového iontoměniče není v uvedeném spisu nijak řešena.
Podstata vynálezu
Výše uvedené technicko-ekonomické nedostatky odstraňuje způsob izolace kyseliny citrónové získané fermentací sacharidických zdrojů pomocí produkčního kmene Aspergillus niger s následným odstraněním produkčního mycelia z fermentačních vodných roztoků po fermentaci, odstraněním výše molekulárních balastních látek ultrafiltrací, odbarvením roztoků na aktivním uhlí, odstraněním balastních minerálních aniontů na prvním anexovém iontoměniči a odstraněním balastních kationtů a zbytkových sacharidů na druhém anexovém iontoměniči při současném
-1 CZ 287222 B6 selektivním zachycení kyseliny citrónové podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se na anexovou pryskyřici druhého anexového iontoměniče vede nástřik, složený z roztoku, získaného na prvním anexovém iontoměniči a z druhého podílu následně vzniklého eluátu a při následné eluci vodou při teplotě od 15 do 70 °C se eluát, odcházející ze druhého anexového iontoměniče, 5 rozdělí na tři podíly, přičemž první podíl obsahující směs zbytkové kyseliny citrónové a zbytkových sacharidů se jímá do hodnoty pH jeho momentálního vzorku od 3,0 do 4,9 a dále je buď likvidován na biologické čistíme odpadních vod, nebo veden na samostatné zpracování zbytkové kyseliny citrónové. Tento první podíl eluátu je možné před následujícím zpracováním zahustit reverzní osmózou na koncentraci sušiny od 70 do 350 g/1 1. Druhý podíl s obsahem kyseliny 10 citrónové a zbytkových sacharidů je recyklován do nástřiku na další šarži na druhém anexovém iontoměniči. Jímání tohoto podílu eluátu je ukončeno při poklesu koncentrace zbytkových sacharidů v momentálním vzorku tohoto podílu eluátu do obsahu menšího, než je 1 g zbytkových sacharidů v 1 litru. Třetí podíl s obsahem čisté kyseliny citrónové od 5 do 50 g/1 1 je zahušťován reverzní osmózou na koncentraci od 100 do 350 g/1 1 a následným zahuštěním na vakuové 15 odparce krystalizován na krystalickou kyselinu citrónovou. Jedná se o jednostupňovou krystalizaci nebo vícestupňovou rekrystalizaci kyseliny citrónové, kdy získaný produkt po separaci od matečného roztoku a promytí pitnou vodou nebo kondenzátem na odstředivce vyhovuje ve všech kvalitativních parametrech s velkou rezervou všem současným evropským a světovým potravinářským a lékopisným normám.
Příklad provedení vynálezu
Druhý anexový iontoměnič s obsahem 3,5 m3 slabě bazického anexu Lewatit byl nasycen 25 kyselinou citrónovou z fermentačního roztoku po fermentaci sacharidických zdrojů, po separaci produkčního mycelia houby Aspergillus niger, po odstranění výšemolekulámích látek ultrafiltrací, po odbarvení na aktivním uhlí, po odstranění balastních minerálních aniontů na prvním anexovém iontoměniči a směsí kyseliny citrónové a zbytkových sacharidů ze druhého podílu eluátu odtékajícího ze druhého anexového iontoměniče z předcházejícího zasycovacího cyklu. Takto 30 připravený směsný roztok měl složení: 120 g/1 1 kyseliny citrónové, 10,4 g/1 1 sacharidů a 2,0 g/1 1 kationtů. Na nasycení anexové pryskyřice bylo použito celkem 7574 1 tohoto roztoku. Anexová pryskyřice druhého anexového iontoměniče absorbovala celkem 909 kg kyseliny citrónové. Po zasycení druhého anexového iontoměniče následovala eluce anexové pryskyřice vodou při teplotě 25 °C. Veškerý eluát v průběhu sycení pryskyřice roztokem kyseliny citrónové 35 a ještě část prvních podílů po započetí eluce anexové pryskyřice vodou byl odtékající eluát jímán do předlohy. Jímání prvního podílu eluátu bylo ukončeno při hodnotě pH momentálního vzorku tohoto podílu eluátu 3,6. Následně byl tento podíl eluátu zahuštěn reverzní osmózou na obsah sušiny v koncentrátu 17 %. Tento roztok byl zlikvidován na biologické čistírně odpadních vod.
Druhý podíl eluátu byl jímán odděleně a byl připraven pro přípravu nástřiku roztoku kyseliny 40 citrónové do dalšího zasycovacího cyklu. Tento podíl eluátu byl jímán do obsahu zbytkových sacharidů v jeho momentálním vzorku 0,7 g/1 1. Poslední, třetí podíl eluátu s obsahem čisté kyseliny citrónové o koncentraci 12 g kyseliny citronové/1 1 byl zakoncentrován reverzní osmózou na 227 g kyseliny citronové/1 1. Takto získaný roztok kyseliny citrónové byl dále zahuštěn na vakuové odparce na koncentraci 999 g kyseliny citronové/1 1 a poté byl roztok nastříknut do 45 vakuového krystalizátoru, kde byla připravena suspenze krystalické kyseliny citrónové monohydrátu při teplotě 34 °C. Tato suspenze byla odstředěna na odstředivce, přičemž byla promyta pitnou vodou v množství 4 % na hmotnost krystalické kyseliny citrónové. Krystalická kyselina citrónová byla rozpuštěna v kondenzátu a opětně vykrystalizována při teplotě 35 °C. Takto vzniklá krystalová suspenze byla zpracována analogickým způsobem jako první krystalová 50 suspenze. Produkt byl usušen. Získaný produkt vyhověl s velkou rezervou ve všech parametrech
E330aBP 98.
-2CZ 287222 B6
Průmyslová využitelnost
Způsob izolace kyseliny citrónové podle vynálezu je využitelný při modernizaci stávajících 5 výrobních kapacit kyseliny citrónové nebo při stavbě nových výrobních linek.

Claims (3)

10 PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob izolace kyseliny citrónové s parametry vyhovujícími lékopisným a potravinářským normám z fermentačních vodných roztoků získaných fermentací sacharidických zdrojů pomocí
15 produkčního kmene Aspergillus niger s následným odstraněním produkčního mycelia z vodných roztoků, odstraněním výšemolekulámích balastních látek ultrafiltrací, odbarvením roztoků na aktivním uhlí, odstraněním balastních minerálních aniontů na prvním anexovém iontoměniči a odstraněním balastních kationtů a zbytkových sacharidů na druhém anexovém iontoměniči při selektivním zachycení kyseliny citrónové, vyznačující se tím, že se na anexovou 20 pryskyřici druhého anexového iontoměniče vede nástřik složený z roztoku, získaného na prvním anexovém iontoměniči a z druhého podílu následně vzniklého eluátu a při následné eluci vodou při teplotě od 15 do 70 °C se eluát, odcházející ze druhého anexového iontoměniče, rozdělí na tři podíly, přičemž první podíl obsahující směs zbytkové kyseliny citrónové a zbytkových sacharidů se jímá do hodnoty pH jeho momentálního vzorku od 3,0 do 4,9 a dále likvidován na biologické 25 čistírně odpadních vod, druhý podíl obsahující směs kyseliny citrónové a zbytkových sacharidů, se jímá do obsahu zbytkových sacharidů v jeho momentálním vzorku nižšího, než je 1 g zbytkových sacharidů/11, se vrací zpět do nástřiku následující šarže na druhém anexovém iontoměniči a třetí podíl eluátu s průměrným obsahem čisté kyseliny citrónové s obsahem od 5 g do 50 g kyseliny citronové/1 1 se po zahuštění reverzní osmózou na koncentraci od 100 g do 350 g 30 kyseliny citronové/1 1 zahustí na vakuové odparce a ze zahuštěného roztoku kyseliny citrónové se jednostupňovou krystalizací nebo vícestupňovou rekrystalizací získá krystalická kyselina citrónová.
2. Způsob izolace kyseliny citrónové dle nároku 1, vyznačující se tím, že první 35 podíl eluátu odcházející zanexové pryskyřice druhého anexového iontoměniče se vede na samostatné zpracování zbytkové kyseliny citrónové.
3. Způsob izolace kyseliny citrónové dle nároků 1, 2, vyznačující se tím, že první podíl eluátu odcházející zanexové pryskyřice druhého anexového iontoměniče se zahustí
40 reverzní osmózou na obsah sušiny od 70 g do 350 g/1 1.
CZ19992420A 1999-07-07 1999-07-07 Způsob izolace kyseliny citronové CZ9902420A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19992420A CZ9902420A3 (cs) 1999-07-07 1999-07-07 Způsob izolace kyseliny citronové

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19992420A CZ9902420A3 (cs) 1999-07-07 1999-07-07 Způsob izolace kyseliny citronové

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ287222B6 true CZ287222B6 (cs) 2000-10-11
CZ9902420A3 CZ9902420A3 (cs) 2000-10-11

Family

ID=5464923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19992420A CZ9902420A3 (cs) 1999-07-07 1999-07-07 Způsob izolace kyseliny citronové

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ9902420A3 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108949841A (zh) * 2018-08-17 2018-12-07 江南大学 一种利用好氧消化出水生产柠檬酸的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108949841A (zh) * 2018-08-17 2018-12-07 江南大学 一种利用好氧消化出水生产柠檬酸的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CZ9902420A3 (cs) 2000-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0151470B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Citronensäure
US6475390B1 (en) Process for the purification of nutrients from food process streams
AU681224B2 (en) Sugar beet juice purification process
CZ141496A3 (en) Isolation method of required amino acid and isolation method of l-lysine from aqueous solution
CN112708702A (zh) 一种生产植物源d-塔格糖的方法
CN113735136A (zh) 一种利用玉米浸泡水制备钾盐并副产镁盐的工艺方法
CN113135954A (zh) 一种利用玉米浸泡水制备植酸钙和乳酸钙的工艺方法
CN106831894A (zh) 一种脱乙酰基耦合吸附分离d‑氨基葡萄糖盐酸盐的方法
CN114853823A (zh) 一种提取胸腺嘧啶核苷的方法
CN101607891B (zh) 一种柠檬酸的重结晶生产方法
RU2048847C1 (ru) Ионообменный способ комплексной переработки мелассы
US5759826A (en) Process of preparing an organic acid
CZ287222B6 (cs) Způsob izolace kyseliny citronové
CN101585548A (zh) 用糖蜜发酵废液制备结晶无机钾盐与饲料添加剂的方法
CN1321126C (zh) 高纯度阿卡波糖的制备方法
CN102249889B (zh) 一种从柠檬酸母液中提取丁二酸的方法
CN114031097A (zh) 玉米浸泡液提取钾所得钾盐提取液分离提纯技术
CN1477197A (zh) 一种从植物中提取超氧化物歧化酶的方法
CN113527176A (zh) 一种从发酵液中提取分离色氨酸的方法
RU2402492C2 (ru) Способ выделения метионина из отходов химического синтеза
CN101343239A (zh) 从生产l-胱氨酸排放母液中分离l-赖氨酸的方法
US3700460A (en) Ion exchange treatment of sugar containing solutions and production of a liquid fertilizer
JPH06107611A (ja) ベタインの製造方法
CA1169735A (en) Process for the production of an anion exchanger, and a use of same
AU726559C (en) Process for the purification of nutrients from food process streams

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20050707