DE69711187T2 - Verfahren zur herstellung von kristalliner asparaginsäure - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kristalliner asparaginsäure

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von kristalliner Asparaginsäure.
  • Asparaginsäure ist eine saure Aminosäure mit einer Molekularformel von HOOCCH&sub2;CH(NH&sub3;)COO. Es wird in Produkten verwendet, wie beispielsweise Aspartam-Süßstoff sowie zur Erzeugung des biologisch abbaubaren Polymers Polyasparaginsäure (PAA). Die Letztere könnte als ein Co-Builder oder als ein Sequestierungsmittel in Waschmitteln eingesetzt werden, als ein superabsorbierendes Polymer sowie in anderen Anwendungen. Die biologische Abbaubarkeit von PAA ist sehr attraktiv, und der potentielle Markt ist groß. Dieses hängt jedoch stark von der Verfügbarkeit einer kostengünstigen Asparaginsäure und einem nicht kontaminierenden Verfahren für die Herstellung von Asparaginsäure ab.
  • Die US-3 391 059 beschreibt ein Verfahren, worin Mikroorganismen isoliert werden, die in der Lage sind, Ammoniummaleat direkt in Asparaginsäure (oder ihre Salze) umwandeln können. Die US-4 013 508 beschreibt ein Verfahren, bei dem zwei verschiedene Mikroorganismen eingesetzt werden. Der eine wandelt Kohlenwasserstoffe in Fumarsäure um, die sodann von dem anderen zu Asparaginsäure überführt wird.
  • Das erzeugte Ammoniumaspartat enthält verschiedene Verunreinigungen, die aus dem Enzym resultieren könnten, aus den verwendeten Nährstoffen, den Produkten dieser Reaktionen, usw. Gegenwärtig wird es durch Ansäuern durch die Zugabe einer stöchiometrischen Menge einer Mineralsäure gereinigt, z. B. Schwefelsäure, um einen pH-Wert etwa im Bereich des isoelektrischen Punktes der Asparaginsäure zu erreichen. Das Aspartat-Ion wird umgewandelt zu Asparaginsäure in einer zwitterionischen Form, die aus der Lösung ausfällt. Diese Lösung enthält Ammoniumsulfat als die Hauptkomponente. Die Anwesenheit des Sulfatsalzes vermindert die Reinheit des ausfallenden Produktes infolge einer Mitfällung von Verunreinigungsstoffen, wobei die Mitfällung durch die hohe Ionenkonzentration induziert wird. Ebenfalls erhöht ist die Löslichkeit von Asparaginsäure in der Lösung, wodurch die Ausbeuten verringert werden. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist der Verbrauch an Ammoniak und Schwefelsäure und die Bildung eines Salzes, das lediglich als ein geringwertiges Düngemittel verwendet werden kann (in den meisten Fällen mit zusätzlichen Kosten für Energie und Anlage, die erforderlich sind, um es aus der Lösung auszukristallisieren).
  • Die US-4 560 653 von W. R. Grace beansprucht ein Verfahren zum Herstellen von L-Asparaginsäure, worin ein Substrat, das Fumarat-Ionen enthält, in Gegenwart einer Aspartase umgesetzt wird und worin die Verbesserung die Herabsetzung des pH-Wertes bis etwa 3 bis 4 der wässrigen Lösung umfasst, die aus dem Kontakt mit der Aspartase oder den Aspartase erzeugenden Mikroorganismen resultiert, indem Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure oder deren Salze zugesetzt werden, um L-Asparaginsäure unlöslich zu machen, während Maleinsäure in der überstehenden Phase bereitgestellt wird; und indem die unlösliche L- Asparaginsäure entfernt wird; umfasst die Isomerisierung der Maleinsäure in der überstehenden Phase zu Fumarsäure; Einstellen des pH-Wertes der überstehende Phase auf etwa 8 bis 9 sowie die überstehende Phase mit Aspartase oder Aspartase erzeugenden Mikroorganismen in Kontakt bringen.
  • Das in der US-4 560 653 beschriebene Verfahren löst das Problem des Ammoniak- und Schwefelsäure-Verbrauchs und das Auffinden einer Absatzmöglichkeit für Ammoniumsulfat durch Ansäuern mit Maleinsäure, hat jedoch andere Nachteile. Die Asparaginsäure wird noch immer aus einer Lösung mit hoher Ionenkonzentration ausgefällt, was ihre Reinheit beeinträchtigt. Maleinsäure wird auch in den Kristallen angetroffen. Asparaginsäure wird in der Mutterlauge zurückgelassen. Sie würde nicht verloren gehen, wenn das in der Mutterlauge bei einer derartigen Ansäuerung gebildete Ammoniummaleat vollständig umgewandelt werden würde zu Ammoniumfumarat und rückgeführt würde. Dieses kann jedoch nicht erfolgen, da für Verunreinigungen keine Absatzmöglichkeit besteht, die aus der biologischen Umwandlung von Fumarat zu Aspartat resultieren, der chemischen Umwandlung von Maleat zu Fumarat und von anderen Quellen. Das Verwerfen dieser Verunreinigungen erfordert einen signifikanten Ablass aus der Mutterlauge, worin Produkt- und Reagenzienverluste einbezogen sind. Darüber hinaus könnte das Rückführen einer Lösung, die eine erhebliche Konzentration an Asparaginsäure enthält, die biologische Umwandlung von Fumarat zu Aspartat inhibieren.
  • In einer weiteren Patentschrift von Rhone Poulenc wird eine Ansäuerung der Ammoniumaspartat- Lösung mit Fumarsäure vorgeschlagen, um Asparaginsäure auszufällen und Ammoniumfumarat zu erzeugen. Das Zusetzen von Fumarsäure zu der Lösung von Ammoniumaspartat anstelle von Maleinsäure vermeidet die Kosten und Verunreinigung im Zusammenhang mit der Umwandlung von Maleat zu Fumarat in einer Lösung, die zur Umwandlung von Fumarat zu Aspartat weitergeleitet wird. Es sorgt ebenfalls für die Verwendung von Fumarsäure als Ausgangsstoff, die durch Fermentation anstelle petrochemisch erzeugt wird. Dieses löst jedoch nicht alle übrigen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Produktreinheit, den Verlusten und der Verlangsamung der Biokonversion durch die rückgeführte Asparaginsäure.
  • Angesichts dieses Standes der Technik wird hiermit nach der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die Herstellung kristalliner Asparaginsäure gewährt, umfassend die Schritte:
  • (a) Umsetzen einer Ausgangslösung, die Anionen eines Dicarbonsäure-Reagens enthält, bei welcher das Säure-Reagens umgewandelt wird zu Aspartat-Ionen, um eine Produktlösung zu erzeugen, die ein dissoziiertes Aspartatsalz enthält;
  • (b) Ansäuern einer Lösung des dissoziierten Aspartatsalzes, resultierend aus der Reaktion in Schritt (a), indem sie mit einem Kationenaustauscher kontaktiert wird, wodurch Kationen des Aspartatsalzes adsorbiert und Protonen an die Lösung freigesetzt werden;
  • (c) Abtrennen der wässrigen Lösung von dem Kationenaustauscher;
  • (d) Auskristallisieren der Asparaginsäure aus der abgetrennten Lösung;
  • (e) Regenerieren des Kationenaustauschers, der in Schritt (b) erhalten wird, indem dieser mit einer Lösung kontaktiert wird, die das Säure-Reagens oder ein saures Salz davon aufweist, wodurch Protonen aus der Lösung auf dem Kationenaustauscher adsorbiert werden und in Schritt (b) adsorbierte Kationen in die Lösung freigesetzt werden; sowie
  • (f) Verwenden der in Schritt (e) erhaltenen Lösung als ein Bestandteil der Ausgangslösung.
  • Aus der Molekularformel der Asparaginsäure, HOOCCH&sub2;CH(NH&sub3;)COO, sofern es in zwitterionischer Form vorliegt, ist ersichtlich, dass Dicarbonsäuren von vier Kohlenstoffatomen für ihre Erzeugung eine bevorzugte Säure als Reagens bieten. Unter diesen sind die am meisten bevorzugten Maleinsäure (die aus Maleinsäureanhydrid erhalten werden kann) und Fumarsäure.
  • Aspartase wandelt Ammoniumfumarat in L-Aspartat um. Das Aufziehen von Aspartase erzeugenden Mikroorganismen in einem Nährmedium, das Diammoniumfumarat enthält, führt zu Ammoniumaspartat. Alternativ kann es entweder durch Umsetzen ganzer Zellen, die Aspartase enthalten, oder durch Extrahieren des Enzyms und Erhitzen mit Diammoniumaspartat hergestellt werden. Eine mögliche Verbesserung ist die Immobilisierung des Enzyms oder der Enzym erzeugenden Mikroorganismen in oder auf einer Trägerstruktur.
  • Bei der enzymatischen Umwandlung von Fumarat in Aspartat, die nachfolgend auch als Biokonversion bezeichnet wird, wird typischerweise eine wässrige Ausgangslösung verwendet die hauptsächlich Diammoniumfumarat enthält, und das Produkt ist faktisch Ammoniumaspartat. Biokonversionen werden typischerweise bei einer Temperatur von etwa 50º bis 60ºC ausgeführt. Der pH-Wert in dem System beträgt etwa 8 bis 9. In der gegenwärtigen technischen Praxis ist die Fumarat-Ionenkonzentration in dieser Ausgangslösung hoch, um die Kristallisationsverluste auf ein Minimum herabzusetzen.
  • Die Festzellen-Biokonversion läuft gewöhnlich bei einer niedrigeren Temperatur und Konzentration ab, um die Stabilität zu erhöhen. Als Folge könnten die Aufarbeitungsausbeuten in dem vorliegenden Prozess abnehmen. Dieses Problem wird gelöst durch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend erläutert wird.
  • Die pKa-Werte von Asparaginsäure betragen 1,88, 3,65 und 9,60, und ihr isoelektrischer Punkt (pE) beträgt 2,77. Die in der Umwandlung erhaltene Aspartat enthaltende Lösung ist etwa neutral oder sogar leicht basisch. Bei diesen Bedingungen sind beide Carbonsäure-Funktionen negativ geladen. Eine von ihnen wird durch die positiv geladene Ammonium-Gruppe kompensiert und die andere durch ein Kation, bei dem es sich in den meisten Fällen um Ammonium handelt. Diese Lösung wird durch Kontakt mit einem Kationenaustauscher angesäuert, und die funktionellen Gruppen von ihr liegen zumindest teilweise in Proton-Form vor. Infolge des Kontaktes kommt ein Kationenaustausch zustande, es werden Kationen aus der Lösung adsorbiert, und Protonen gehen aus dem Kationenaustauscher in die Lösung, wodurch ihr pH- Wert herabgesetzt wird. Diese Protonen reagieren mit einer der Carbonsäure-Gruppen an dem Aspartat (diejenige die sich auf den pKa-Wert von 3,65 bezieht) unter Bildung des Zwitterions.
  • Die Löslichkeit der Asparaginsäure in der Zwitterionen-Form ist gering und ihre Kristallisation in dem Kationenaustauscher könnte das Harz beschädigen und seine Funktion stören. Eine Temperaturerhöhung ist für das Problem nicht immer eine Lösung. Erstens, ist sie durch die thermische Stabilität des Harzes begrenzt, und zweitens, sind die Bedingungen im Inneren der Harzporen von denen in der freien Lösung verschieden. So wurde nach der JP-94017346 in dem Fall des Kontaktierens einer Glutaminsäure enthaltenden Lösung mit einem Kationenaustauschharz Harnstoff zugesetzt, um eine derartige Kristallisation zu vermeiden. Es wurde festgestellt, dass im Fall des vorliegenden Verfahrens eine Ansäuerung durch einen Kationenaustauscher ohne irgendwelche signifikanten, aus der Kristallisation von Asparaginsäure in dem Harz resultierenden Probleme herbeigeführt werden kann.
  • Die angesäuerte Lösung wird aus dem Kation-haltenden Kationenaustauscher abgetrennt und Letzterer zur Regenerierung in Kontakt mit einer sauren Lösung gebracht. Die Abtrennung wird vorzugsweise herbeigeführt, ohne die Lösung wesentlich unterhalb der Temperatur des Ansäuerungsschrittes zu kühlen.
  • Der Kationenaustauscher, der die adsorbierten Kationen hält, wird mit einer Lösung des Säure- Reagens oder seines sauren Salzes in Kontakt gebracht. Das Säure-Reagens kann in einem petrochemischen Prozess erhalten werden, z. B. Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, oder aus der Umwandlung eines petrochemischen Produktes, wie beispielsweise im Fall der Erzeugung von Fumarsäure aus Maleinsäure. In diesen Fällen wird es gewöhnlich in Form der freien Säure erhalten. Es ließe sich ebenfalls durch Fermentation eines Kohlenhydrates erhalten. Zum größten Teil wird die Fermentation von Kohlenhydraten etwa bei neutralem pH-Wert ausgeführt und resultiert in einem neutralen Salz, z. B. Diammoniumfumarat. Derartige neutrale Salze könnten aus anderen Prozessen resultieren oder aus einem Nebenstrom des Hauptprozesses. Diese neutralen Salze können in die freie Säure oder zu dem sauren Salz umgewandelt werden, z. B. Monoammoniumfumarat, und zwar mit Hilfe einer Vielzahl bekannter Methoden, wie beispielsweise Elektrodialyse der Wasserspaltung oder Kationenaustausch. Das saure Salz könnte auch aus anderen Quellen resultieren.
  • Mit einem ersten pKa-Wert von 1,83 ist Maleinsäure eine der stärksten Carbonsäuren. Beim Kontaktieren von Kationenaustauschern, die adsorbierte Kationen halten, mit einer Lösung von Maleinsäure findet eine Kationenaustauschreaktion statt. Es werden Protonen aus der wässrigen Lösung auf dem Harz adsorbiert, das dadurch regeneriert wird, und es werden Kationen in die Lösung freigesetzt. In dem Fall sehr schwacher Kationenaustauscher können beide Protonen der Maleinsäure ausgetauscht werden (der zweite pKa-Wert der Maleinsäure beträgt 6,07). In den meisten Fällen wird jedoch lediglich eines der Protonen ausgetauscht. Maleinsäure ist ausreichend stark, um schwache, mittlere und sogar einige stark saure Kationenaustauscher zu regenerieren. Sie stellt damit ein großes Maß an Freiheit bei der Auswahl des Kationenaustauschers für den vorliegenden Prozess dar.
  • Die Möglichkeit, das Verfahren mit einigen der anderen Säure-Reagenzien auszuführen, ist überraschend und noch mehr die Möglichkeit das Verfahren mit deren Salze auszuführen. Der isoelektrische Punkt der Asparaginsäure ist mit 2,77 stark sauer und man würde erwarten, dass für ihre Ansäuerung vor dem Schritt der Kristallisation verhältnismäßig starke Kationenaustauscher benötigt werden. Als Ergebnis würde die Regeneration dieser Kationenaustauscher eine verhältnismäßig starke Säure erfordern. Es war überraschend festzustellen, dass Kationenaustauscher, die stark genug sind, um Asparaginsäure anzusäuern, mit einer Lösung von Fumarsäure (pKa&sub1; = 3,03) regeneriert werden können, und noch überraschender mit Hilfe einer Lösung von Monoammoniumfumarat (pKa&sub2; = 4,44).
  • Die bei einem derartigen Austausch für die Regeneration in Schritt (e) erhaltene Lösung wird so eingestellt, dass eine Ausgangslösung für die Umwandlungsreaktion erzeugt wird. So werden beispielsweise im Fall des Regenerierens des Kationenaustauschers mit Maleinsäure lediglich der pH-Wert und das Ammoniak zu einem Maleat-Molverhältnis eine Einstellung erfordern, wenn das Säure-Reagens für den Umwandlungsschritt Maleinsäure ist. (Möglicherweise wird lediglich eine Ammoniak-Zugabe erforderlich sein). Wenn andererseits Fumarsäure das Säure-Reagens ist, muss das Maleatsalz in ein Fumaratsalz umgewandelt werden, z. B. mit Hilfe von Verfahren, die in der US-4 560 653 beschrieben wurden. Nach der Einstellung wird die Lösung der Reaktion für die Umwandlung des Säure-Reagens zu Aspartat zugeführt.
  • Im Gegensatz dazu ist im Fall der genannten US-4 560 653 die Ausgangslösung nicht vom Kristallisationsschritt rückgeführt worden und enthält nicht die darin in relativ großen Mengen vorliegenden Verunreinigungen. Sie ist außerdem praktisch frei von Asparaginsäure und vermeidet daher die vorstehend beschriebene Inhibitionswirkung.
  • Die in dem Ansäuerungsschritt erhaltene Asparaginsäure enthaltende Lösung wird nach bekannten Verfahren behandelt, um daraus Asparaginsäure auszukristallisieren. Eine derartige Behandlung könnte durch einfaches Kühlen der Lösung von der beim Ansäuerungsschritt angewandten Temperatur erfolgen (die in den meisten Fällen größer ist als Umgebungstemperatur). Die Behandlung könnte auch eine Wasserverdampfung umfassen.
  • Das vorliegende Verfahren gewährt eine Möglichkeit einer hohen Aufarbeitungsausbeute von Asparaginsäure aus der Mutterlauge mit Hilfe eines zusätzlichen Schrittes. Beim Kontaktieren dieser Mutterlauge mit einem stark sauren Kationenaustauscher erhält die Asparaginsäure ein zusätzliches Proton von dem Kationenaustauscher und wandelt sich in die kationische Form um. Als solches wird sie von der Mutterlauge wirksam gebunden.
  • Damit wird in einer bevorzugten Ausführungsform der stark saure Kationenaustauscher in seiner sauren Form mit der Mutterlauge der Asparaginsäure-Kristallisation kontaktiert. Die in dieser Mutterlauge enthaltene Asparaginsäure wird adsorbiert. Der aus diesem Schritt resultierende Kationenaustauscher wird mit einer Lösung des in dem Umwandlungsschritt erhaltenden Aspartatsalzes kontaktiert. Als Ergebnis wird das Kation des Aspartatsalzes an dem Harz gebunden und die adsorbierte Asparaginsäure in die Lösung freigesetzt. Die Letztere wird abgetrennt und zu Schritt (d) der Asparaginsäure-Kristallisation geschickt oder zur weiteren Ansäuerung wie in Schritt (b) und der Kationenaustauscher mit dem Säure-Reagens regeneriert. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Säure-Reagens vorzugsweise Maleinsäure.
  • Verluste wie im Fall der gegenwärtigen technischen Praxis oder unerwünschtes Rückführen der Asparaginsäure in die Umwandlungsreaktion, wie in der US-4 560 653 vorgeschlagen wird, werden vermieden. Als Ergebnis besteht keine Notwendigkeit, die Bedingungen in dem Kristallisationsschritt auf maximale Ausbeute hochzudrücken. Die Bedingungen dort lassen sich so einstellen, dass die höchste Produktausbeute gewährleistet ist. Darüber hinaus Ließe sich nach Erfordernis der Schritt der Biokonversion bei einer relativ niedrigen Salzkonzentration ausführen, sofern dies für eine höhere Stabilität des Enzymmediums bevorzugt ist, und zwar ohne Einbuße an der Gesamtausbeute der Aufarbeitung.
  • Unter gewissen Umständen könnte die Anwendung einer Aufeinanderfolge eines schwach sauren Kationenaustauschers und eines stark sauren Kationenaustauschers bevorzugt sein. In diesem Fall wird die wässrige Lösung, die das Aspartatsalz enthält, und in der Umwandlungsreaktion erhalten wird, zuerst mit dem schwach sauren Kationenaustauscher kontaktiert und die resultierende Lösung mit dem stark sauren Kationenaustauscher kontaktiert, die aus dem Kontakt mit der Mutterlauge resultiert. Die bei diesem Kontakt erhaltene wässrige Lösung wird zur Asparaginsäure-Kristallisation geschickt. Die Regeneration der Harze wird in der folgenden Aufeinanderfolge ausgeführt: Die Maleinsäure wird zuerst mit dem stark sauren Kationenaustauscher kontaktiert und danach mit dem schwach sauren. Auf diese Weise wird kein wesentlicher Überschuss an Maleinsäure benötigt.
  • Die erhaltene freie Mutterlauge enthält den größten Teil der Verunreinigungen, die aus den verschiedenen Quellen resultieren. Da sie weitgehend frei von Asparaginsäure ist, besteht keine Notwendigkeit diese zur Reaktion (direkt oder indirekt) zurückzuführen. Damit werden die Rückführung von Verunreinigungen und deren Ansammlung in dem System vermieden.
  • Obgleich nun die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen in den folgenden Beispielen beschrieben wird, so dass deren Aspekte eingehender verstanden und eingeschätzt werden können, soll die vorliegende Erfindung nicht auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt sein. Im Gegenteil ist vorgesehen, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, die in den Schutzumfang der Erfindung entsprechend den Festlegungen durch die beigefügten Ansprüche einbezogen werden können. Damit dienen die folgenden Beispiele, die die bevorzugte Ausführungsformen enthalten, zur Veranschaulichung der Praxis der vorliegenden Erfindung, und es gilt als selbstverständlich, dass die Einzelheiten lediglich anhand von Beispielen und für die Aufgaben einer veranschaulichenden Diskussion der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt sind sowie in der Absicht der Gewährung dessen präsentiert werden, von dem angenommen wird, dass es die am Besten anwendbare und leicht verständliche Beschreibung der Formulierung der Prozeduren sowie der Grundsätze und begrifflichen Aspekte der Erfindung ist.
    • BEISPIEL 1
  • Ein aus der Biokonversion in einer vorangegangenen Stufe resultierendes 5%iges Ammoniumaspartat wurde bei 80ºC durch eine Säule geschickt, die Dowex MWC-1 als einen schwach sauren Kationenaustauscher (WACE), vertrieben von der Dow, enthielt. Der pH-Wert der Eingangslösung war nahezu neutral. Derjenige der Ausgangslösung betrug etwa 3. Die letztere Lösung wurde bis 15ºC gekühlt und etwa 90% der darin enthaltenden Asparaginsäure auskristallisiert.
  • Die Mutterlauge der Kristallisation wird durch eine Säule geschickt, die Dowex CM-12 enthielt, ein stark saurer Kationenaustauscher (SACE), vertrieben von der Dow. Mehr als 90% der Asparaginsäure- Werte in der Mutterlauge wurden auf dem Kationenaustauscher adsorbiert. Der SACE wurde sodann mit einer Lösung von 10% Ammoniumaspartat behandelt, die aus der Biokonversion kam. Ammonium-Ionen aus dieser Lösung wurden adsorbiert und praktisch die gesamte in dem vorangegangenen Schritt gebundene Asparaginsäure in die Lösung freigesetzt.
  • Es wurde eine Lösung mit einem Gehalt von 15% Maleinsäure durch die Ammonium haltenden WACE und SACE aus den vorangegangenen Stufen geschickt. Die Kationenaustauscher wurden in ihre saure Form zurückgebracht.
  • Die erhaltende Maleat-Lösung wurde zu Fumarat-Lösung durch den Zusatz von Ammoniumbromid und Ammoniumpersulfat umgewandelt und danach unter Rühren bis etwa 80ºC nach dem US-4 560 653 beschriebenen Verfahren erhitzt.
  • Die Fumarat-Lösung wird einem Anionenaustausch unterzogen und Kohlenstoff-behandelt, und ihr pH-Wert auf 8,5 eingestellt. Sodann wurde sie mit Aspartase zur Bildung von Ammoniumaspartat entsprechend der Beschreibung in der US-4 460 653 behandelt.

Claims (23)

1. Verfahren für die Herstellung kristalliner Asparaginsäure, umfassend die Schritte:
(a) Umsetzen einer Ausgangslösung, die Anionen eines Dicarbonsäure-Reagens enthält, bei welcher das Säure-Reagens umgewandelt wird zu Aspartat-Ionen, um eine Produktlösung zu erzeugen, die ein dissoziiertes Aspartatsalz enthält;
(b) Ansäuern einer Lösung des dissoziierten Aspartatsalzes, resultierend aus der Reaktion in Schritt (a), indem sie mit einem Kationenaustauscher kontaktiert wird, wodurch Kationen des Aspartatsalzes adsorbiert und Protonen an die Lösung freigesetzt werden;
(c) Abtrennen der wässrigen Lösung von dem Kationenaustauscher;
(d) Auskristallisieren der Asparaginsäure aus der abgetrennten Lösung;
(e) Regenerieren des Kationenaustauschers, der in Schritt (b) erhalten wird, indem dieser mit einer Lösung kontaktiert wird, die das Säure-Reagens oder ein saures Salz davon aufweist, wodurch Protonen aus der Lösung auf dem Kationenaustauscher adsorbiert werden und in Schritt (b) adsorbierte Kationen in die Lösung freigesetzt werden; sowie
(f) Verwenden der in Schritt (e) erhaltenen Lösung als ein Bestandteil der Ausgangslösung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Säure-Reagens eine Dicarbonsäure ist, die vier Kohlenstoffatome hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Säure-Reagens ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Fumar- und Maleinsäure.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Molverhältnis von Ammonium zu dem Säure- Reagens in der Ausgangslösung zwischen 1, 5 zu 1 und 3 zu 1 liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Reaktion biologisch katalysiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem Ammonium mindestens 90% der Kationen in der Produktlösung bildet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Kationenaustauscher eine schwache bis mittlere Konzentration hat.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die in dem Schritt (b) adsorbierten Kationen hauptsächlich Ammonium-Ionen sind.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Kontaktieren mit dem Kationenaustauscher oberhalb der Umgebungstemperatur ausgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Kristallisation ein Kühlen umfasst.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die in der Mutterlauge der Kristallisation zurückbleibende Asparaginsäure durch Adsorbieren an einem stark sauren Kationenaustauscher wiedergewonnen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem der die Asparaginsäure haltende, stark saure Kationenaustauscher kontaktiert wird mit einer Lösung eines Aspartatsalzes, wobei die Kationen des Salzes adsorbiert und Asparaginsäure in die Lösung freigesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem Asparaginsäure aus dieser Lösung auskristallisiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem der stark saure, die Kationen dieses Aspartatsalzes haltende Kationenaustauscher kontaktiert wird mit einer Lösung des Säure-Reagens, wodurch Protonen aus der Lösung an dem Kationenaustauscher adsorbiert und Kationen in die Lösung freigesetzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die gebildete Lösung abgetrennt und als Bestandteil der Ausgangslösung verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem das Säure-Reagens Maleinsäure ist.
17. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Säure-Reagens ein Fermentationsprodukt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Säure-Reagens Maleinsäure ist und die in Schritt (e) erhaltene Maleat enthaltende Lösung umgewandelt wird zu einer Fumarat enthaltenden Lösung.
19. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Kontakt mit dem Kationenaustauscher in dem Schritt
(b) in einer Gegenstrom-Betriebsweise ausgeführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Kontakt mit dem Kationenaustauscher in dem Schritt
(e) in einer Gegenstrom-Betriebsweise ausgeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das saure Salz in Schritt (e) ausgewählt wird aus einer Gruppe, bestehend aus Monoammoniumfumurat oder Monoammoniummaleat.
22. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mindestens 90% des Aspartatsalzes in dem Schritt (b) angesäuert werden.
23. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mindestens 98% des Aspartatsalzes in dem Schritt (b) angesäuert werden.
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