KR20110099119A - １가 석시네이트 염의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은,
(a) 탄수화물 공급원을 미생물에 의해 석신산으로 되도록 발효시키는 단계,
(b) 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염(여기서, 알칼리 토금속은 칼슘 또는 마그네슘이다)을, 칼슘 석시네이트 또는 마그네슘 석시네이트를 포함하는 수성 매질 형성하에서의 상기 발효 동안의 중화제로서 첨가하는 단계,
(c) 수성 매질 중의 알칼리 토금속 석시네이트 염을 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와 반응시켜 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염을 형성하는 단계,
(d) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염으로부터 상기 1가 석시네이트 염을 분리하는 단계 및
(e) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염을 단계(b)로 재순환시키는 단계
를 포함하는, 1가 석시네이트 염의 제조방법에 관한 것이다.

Description

１가 석시네이트 염의 제조방법{Process for the preparation of a monovalent succinate salt}
본 발명은 1가 석시네이트 염의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 1가 석시네이트 염을 제조하기 위한 통합된 발효 및 염 교환 방법(an integrated fermentation and salt exchange process)에 관한 것이다.
부탄디오산 및 에탄디카복실산으로도 공지된 석신산은 다양한 용도에 적합한 화합물이다. 식품, 약제, 화장품에서의 용도 및 화학 분야용 출발 물질로서의 용도가 있다. 예를 들면, 1,4-부탄디올, 테트라하이드로푸란 및 감마-부티로락톤을 제조하기 위한 출발 물질로서 사용될 수 있다.
석신산은 미생물에 의한 탄수화물의 발효를 통해 제조될 수 있다. 산을 제조하는 모든 발효 공정의 일반적인 특징은 공정에서 미생물에 의해 분비된 산을 중화시킬 필요가 있다. 산이 중화되지 않으면, 발효 공정의 pH가 저하될 것이다. pH가 임계값 미만으로 저하되는 경우, 공정에 사용된 미생물에 따라, 미생물의 대사 공정이 손상될 수 있고, 발효 공정이 중단될 수 있다. 따라서, 발효 혼합물의 pH를 특정한 값으로 유지하기 위해서는 발효 공정 동안에 염기를 첨가하는 것이 통상적이다.
미국 특허 제5,168,055호에는, 탄수화물 함유 기질을 석시네이트 생성 미생물로 발효시키고 수산화칼슘 또는 산화칼슘으로 중화시키는 석시네이트의 제조방법이 기재되어 있다. 칼슘 석시네이트는 여과에 의해 분리되고, 물에서 슬러리화된다. 농축 황산을 첨가하여, 불용성 황산칼슘의 형성하에, 칼슘 석시네이트를 석신산으로 전환시킨다.
미국 특허 제5,958,744호에는, 암모늄 이온계 물질을 사용하여 발효조에서 형성된 산을 중화시키거나 발효조에서 사용된 석시네이트 염의 양이온을 암모늄 양이온으로 치환시키는 디암모늄 석시네이트의 제조방법이 기재되어 있다. 후자의 경우, 알칼리 금속 염기 수산화나트륨 및 수산화칼륨이 바람직하다. 수산화칼슘 등의 이가 염기의 사용은 하부 스트림의 용해도 문제를 생성하는 것으로 나타났다. 수성 이나트륨 석시네이트의 희석 스트림은 농축 단계로 제공된 다음, 암모늄 및 이산화탄소와 반응한다.
국제공개공보 제WO 2008/143015호에는 암모늄 석시네이트 용액에 의한 석신산의 발효 제조방법이 기재되어 있고, 여기서 모든 부산물은 석신산의 제조에 재사용될 수 있다. 상기 공정은 다음 단계 (1) 내지 (5)를 포함한다: (1) 미생물을 사용하여 칼슘 석시네이트 3수화물을 제조하는 결정화/발효 단계; (2) 칼슘 석시네이트 3수화물을 칼슘 석시네이트 1수화물로 전달/결정화시키는 전달 단계; (3) 칼슘 석시네이트 1수화물을 분리하는 결정 분리 단계; (4) 선행 단계에서 분리된 칼슘 석시네이트 1수화물을 암모늄 석시네이트 용액으로 전환시키는 염 치환 단계; 및 (5) 암모늄 석시네이트 용액으로부터 탄산칼슘 침전물을 제거하기 위한 고체/액체 분리 단계.
미국 특허 제2007/0015264호에는 중화제로서 마그네슘 화합물의 첨가를 통해 석신산을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 후속적으로, 마그네슘 산 화합물을 암모니아 또는 탄산암모늄과 반응시켜 암모늄 산 화합물로 전환시키는 염 교환 공정이 수행된다.
상기 참조문헌은 중화제로서 적합한 다수의 화합물, 및 생성 물질을 추가로 가공하는 다수의 방법을 기재하고 있지만, 고농축 용액으로 작업할 수 있고, 실질량의 재사용 불가능한 성분의 생성 없이 높은 수율의 목적 화합물을 제공하며 용이하고 효율적인 추가 가공을 가능하게 하는 형태로 석신산을 제공하는, 발효에 의한 석신산 화합물의 제조방법이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명은,
(a) 탄수화물 공급원을 미생물에 의해 석신산으로 되도록 발효시키는 단계,
(b) 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염(여기서, 알칼리 토금속은 칼슘 또는 마그네슘이다)을, 칼슘 석시네이트 또는 마그네슘 석시네이트를 포함하는 수성 매질 형성하에서의 상기 발효 동안의 중화제로서 첨가하는 단계,
(c) 수성 매질 중의 알칼리 토금속 석시네이트 염을 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와 반응시켜 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염을 형성하는 단계,
(d) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염으로부터 상기 1가 석시네이트 염을 분리하는 단계 및
(e) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염을 단계(b)로 재순환시키는 단계
를 포함하는, 1가 석시네이트 염의 제조방법에 관한 것이다.
석시네이트 중의 알칼리 토금속의 성질과 염기의 성질 사이에는 특별한 관계가 있음이 밝혀졌다. 마그네슘 석시네이트 뿐만 아니라 칼슘 석시네이트에 있어서, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨 및 탄산수소염칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 보다 구체적으로, 알칼리 토금속 석시네이트 염이 칼슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소염칼륨, 탄산암모늄 및 탄산수소염암모늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 이들 염기를 사용하면, 예를 들면, 수산화암모늄 또는 트리에틸 아민을 사용하는 경우보다 매우 높은 수율이 수득되는 것으로 밝혀졌다. 알칼리 토금속 석시네이트 염이 마그네슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨 및 탄산수소염칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 또한, 이들 특정한 화합물을 사용하면, 예를 들면, 수산화암모늄, 탄산암모늄 또는 트리에틸아민의 경우보다 훨씬 높은 수율이 수득되는 것으로 밝혀졌다. 탄산암모늄은, 마그네슘 석시네이트와 배합되어 사용하는 경우보다 칼슘 석시네이트와 배합되어 사용하는 경우에 흥미로운 결과를 나타냄이 특히 주목된다.
또한, 본 발명에 따르는 염 교환 공정으로 수득한 높은 수율은 고수율의 마그네슘 또는 칼슘 탄산염, 탄산수소염 및/또는 수산화물을 형성하고, 이는 발효 단계로 재순환될 수 있다. 이는 폐기물이 적은 환경친화적 방법이다.
석시네이트는 최종적으로 1가 염의 형태로 수득된다. 이들 1가 염은 추가의 가공에 특히 적합하다. 바람직한 1가 염은 칼륨 및 나트륨 석시네이트 염이다. 나트륨 석시네이트 염이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르는 공정에서 첫번째 단계는 탄수화물 공급원을 미생물에 의해 석신산으로 발효시키는 것이다. 본 발명에 따르는 공정에 사용된 탄수화물 공급원의 성질은 중요하지는 않지만, 비교적 원료 탄수화물 공급원을 발효에 사용할 수 있다. 적합한 탄수화물 공급원의 예는 슈크로즈, (액화) 전분 및 글루코즈 시럽이다. 이러한 유형의 발효 공정은 당해 기술분야에 공지되어 있고, 추가의 설명은 본 명세서에서 불필요하다.
발효 동안, 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염(여기서, 알칼리 토금속은 칼슘 또는 마그네슘이다)을 중화제로서 첨가한다. 이는 칼슘 또는 마그네슘의 상응하는 알칼리 토금속 석시네이트 염을 포함하는 수성 매질을 형성시킨다. 첨가되는 염기의 양은 생성된 석시네이트의 양에 의해 측정되고, 발효 매질의 pH 조절을 통해 측정될 수 있다.
본 발명은 칼슘의 사용 또는 마그네슘의 사용을 포함한다. 칼슘이 사용되는 경우, 탄산칼슘, 탄산수소염칼슘 및/또는 수산화칼슘을 사용할 수 있다. 탄산칼슘은 용해도가 낮은 생성물을 제공하기 때문에 바람직하다. 마그네슘이 사용되는 경우, 탄산마그네슘, 탄산수소염마그네슘 및/또는 수산화마그네슘이 사용될 수 있다. 수산화마그네슘은 용해도가 낮은 생성물을 제공하기 때문에 바람직할 수 있다.
다음 단계는 알칼리 토금속 석시네이트 염을 1가 염기와 반응시키는 염 교환이다.
임의로, 알칼리 토금속 석시네이트를 포함하는 매질은 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와의 반응을 수행하기 전에 매질로부터 바이오매스(biomass)를 제거하는 단계로 처리된다. 바이오매스 제거는, 예를 들면, 여과를 통한 크기 분리 또는 밀도 분리에 의해 수행될 수 있다. 통상의 방법은 여과, 부유, 침전, 원심분리, 응집 및 이들의 조합을 포함한다. 적절한 방법을 결정하는 것은 당업자의 범위 내에 있다. 다른 임의의 전처리 단계는 세척, 여과, (재)결정화 및 농축, 및 이들의 조합을 포함한다.
알칼리 토금속 석시네이트와 1가 염기의 반응은 수성 매질에서 실시한다. 발효를 통과하면, 석시네이트는 일반적으로 수성 매질에 이미 존재한다. 칼슘 석시네이트는 통상 고체 상태로 발효 매질에 존재할 것이다. 마그네슘 석시네이트는 통상 반응 매질에 용해 상태로 존재할 것이다.
1가 염기의 성질에 따라, 고체 형태로 첨가하거나, 수성 매질에 용해 또는 현탁시킬 수 있다. 염기의 양은 화학양론 및 pH를 고려하여 결정된다. 일반적으로, 염기와 석시네이트의 몰 비는 0.9:1 내지 1.5:1, 보다 특히는 0.95:1 내지 1.3:1이다. 몇몇 조건하에, 과량의 염기를 사용하여 높은 전환율을 수득하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 염기와 석시네이트의 몰 비는 5:1 내지 3:1인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따르는 바람직한 양태에서, 반응은 2단계로 수행되며, 여기서 제1 단계에서는 알칼리 토금속 석시네이트를 1가 염기와 반응시켜 1가 석시네이트를 형성하고, 제2 단계에서는 일부 추가의 염기를 첨가하여 석시네이트로부터 실질적으로 모든 알칼리 토금속 이온을 제거한다. 이는 알칼리 토금속 이온 함량이 낮은 생성물의 제조와 관련된다. 이는 제품 규격(product specifications) 또는 막 전기투석 등의 특정한 추가 가공 단계 때문에 필요할 수도 있다. 이온 교환 등의 추가의 정제 단계는 목적하는 알칼리 토금속 함량의 도달에 필요할 수도 있다.
상기 나타낸 바와 같이, 알칼리 토금속 석시네이트가 칼슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소염칼륨, 탄산암모늄 및 탄산수소염암모늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직한 화합물은 나트륨 석시네이트, 칼륨 석시네이트 또는 암모늄 석시네이트의 제조가 요구되는지에 따라 달라질 것이다. 나트륨 석시네이트 또는 암모늄 석시네이트의 제조가 바람직한데, 이는 나트륨 또는 암모늄 화합물의 사용을 바람직하게 하기 때문이다. 나트륨 화합물의 그룹 중에서, 보다 높은 전환율을 제공하기 때문에 탄산나트륨이 바람직할 수 있다. 수산화물의 사용은 경제적 이유로 때때로 유리할 수 있다.
알칼리 토금속 석시네이트가 마그네슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨 및 탄산수소염칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 나트륨 석시네이트의 제조를 초래하는 나트륨 화합물의 사용이 바람직할 수 있다. 높은 전환율을 목적으로 하는 경우, 수산화물, 특히 수산화나트륨의 사용이 바람직하다. 한편, 경제적인 이유로 탄산염의 사용이 때때로 매력적일 수 있다.
본 발명은 알칼리 토금속 석시네이트의 농축 용액 또는 현탁액의 가공을 가능하게 한다. 특히, 용액 또는 현탁액은 4 내지 40중량%, 보다 특히는 10 내지 25중량% 범위의 농도로 사용될 수 있다. 마그네슘 석시네이트의 경우, 4 내지 25중량%, 보다 구체적으로는 10 내지 25중량% 범위의 농도가 특히 언급될 수 있다. 칼슘 석시네이트의 경우, 4 내지 40중량%, 보다 구체적으로는 10 내지 25중량% 범위의 농도가 특히 언급될 수 있다.
이는 높은 농도, 예를 들면, 4 내지 30중량%, 보다 특히는 8 내지 30중량% 범위의 1가 석시네이트 용액을 제공한다.
알칼리 토금속 석시네이트 및 1가 염기 사이의 반응은 강력한 진탕하에 수행하는 것이 바람직하다. 이는 통상의 혼합기 및/또는 교반기에 의해, 예를 들면, 교반 탱크 반응기에서 수행할 수 있다.
알칼리 토금속 석시네이트와 염기의 반응은 20 내지 100℃, 보다 바람직하게는 20 내지 75℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
한 가지 양태에서, 본 발명에 따르는 방법은 바람직하게는 연속적으로 수행된다. 다른 양태에서, 당해 공정은 배치식 또는 공급 배치식(fed batch)으로 수행된다.
본 발명에 따르는 방법으로 형성된 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염은 서로 용이하게 분리될 수 있다. 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염은 고체, 미립자 형태이고, 1가 석시네이트 염은 수성 매질에 용해된다. 따라서, 2가지 성분은 통상의 공정, 예를 들면, 여과 또는 침전에 의해 용이하게 분리될 수 있다.
임의로, 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 입자는 분리 후에 물로 세척된다. 연속 공정의 경우에, 입자는 바람직하게는 반응 매질로부터 연속적으로 제거된다. 배치식 공정의 경우에, 형성 직후 또는 기술적으로 가능한한 신속하게 반응 매질로부터 입자를 제거하는 것이 바람직할 수 있다.
알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염은 발효 단계로 재순환시킨다.
필요한 경우, 1가 석시네이트 염을 함유하는 수성 매질은 활성탄 처리, 추출, 전기투석 등의 하나 이상의 추가의 정제/개질 단계로 처리될 수도 있다. 이들 정제 단계는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 추가의 설명은 본 명세서에 불필요하다. 본 발명에 따르는 공정의 생성물은 개질 단계로 처리하는 것이 매우 적합할 수 있는데, 예를 들면, 석시네이트 염은 석신산으로 전환된다. 이는 매우 고순도의 석신산을 형성하게 한다. 상기 전환은 당해 기술분야에 공지된 방식, 예를 들면, 쌍극성 전기투석 또는 강한 무기산의 첨가에 의해 수행될 수 있다. 1가 석시네이트 염은 또한 다른 석시네이트 염 또는 디메틸 또는 디부틸 석시네이트 등의 석시네이트 에스테르로 전환시킬 수 있다.
상기에서, 본 발명에 따르는 통합 발효 및 염 교환 공정이 기재되었다. 염 교환 공정은 이러한 통합 공정의 맥락에서 특히 중요하지만, 당해 공정이 다른 환경에서 수행하는 경우도 고려될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한, 알칼리 토금속 석시네이트 염을 수성 매질 속에서 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와 반응시켜 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염을 형성하는, 칼슘 석시네이트 및 마그네슘 석시네이트로부터 선택된 알칼리 토금속 석시네이트 염으로부터 1가 석시네이트 염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
한 양태에서, 알칼리 토금속 석시네이트 염이 칼슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소염칼륨, 탄산암모늄 및 탄산수소염암모늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 알칼리 토금속 석시네이트 염이 마그네슘 석시네이트인 경우, 염기는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소염나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨 및 탄산수소염칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명되며, 본 발명은 이로써 또는 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
출발 물질의 제조:
수성 매질(용액) 중에서 마그네슘 석시네이트를 제조하기 위해, 석신산 80.0g을 물 1000.0g에 용해시켰다. 50℃로 가열한 후, 화학양론적 양의 고체 산화마그네슘(27.3g)을 첨가했다. 모든 석신산이 반응할 수 있도록 하기 위해, 약간 과량(2.3g)의 MgO를 첨가했다. 최종적으로, 혼합물을 여과지가 구비된 뷰흐너 깔때기로 여과했다. 마그네슘 석시네이트의 9.4%(w/w) 용액인 여액을 수집했다.
수성 매질(현탁액) 중의 칼슘 석시네이트는 석신산(1000.1g 물 중의 80.0g + 4.2g 과량)을 고체 수산화칼슘(50.6g)과 반응시켜 동일한 방식으로 제조했다. 여과 및 약 800mL의 탈염수로 세척한 후, 잔사(칼슘 석시네이트)를 수집하고, 18시간 동안 80℃에서 탈수 스토브에서 건조시켰다. 이어서, 칼슘 석시네이트를 물에 현탁시켰다.
두 반응물 중의 약간 과량의 시약을 공급하여 미량의 불순물을 갖는 석시네이트를 수득했다.
실험:
마그네슘 석시네이트 및 칼슘 석시네이트를 다양한 염기와 반응시켜 본 발명에 따르는 공정의 효율을 조사했다.
다음 염기가 사용되었다:
● 수산화나트륨[NaOH](본 발명에 따름)
● 탄산나트륨[Na2CO3](본 발명에 따름)
● 탄산암모늄[(NH4)2CO3](마그네슘 석시네이트와 비교하여 칼슘 석시네이트에 대해 본 발명에 따름)
● 수산화암모늄[NH4OH](비교용)
● 트리에틸아민[N(CH2CH3)3](비교용)
반응은 수성 매질 중의 10중량% Mg-석시네이트 또는 Ca-석시네이트 100ml를 함유하는 500ml 비커 또는 삼각플라스크에서 수행했다. 탄산나트륨 및 탄산암모늄을 화학양론적 양으로 고체 형태로 첨가했다. 암모니아, NaOH 및 트리에틸아민을 용질 형태로 또한 화학양론적 양으로 첨가했다. 반응 혼합물은 교반 바 및 자기 교반기를 사용하여 교반시켰다.
실험 반응 m(Mg/Ca-Succ.)[g] 염기[g]
1 MgSucc + NH4OH 99.7 9.2
2 MgSucc + NaOH 100.0 10.8 (+ 89.4 H2O)
3 MgSucc + Et3N 100.0 13.5 (+ 86.7 H2O)
4 MgSucc + Na2CO3 99.9 7.2
5 MgSucc + (NH4)2CO3 99.6 6.5
6 CaSucc + NH4OH 10.0 + 89.8 H2O 8.8
7 CaSucc + NaOH 10.0 + 90.1 H2O 10.5
8 CaSucc + Et3N 9.9 + 90.3 H20 12.9
9 CaSucc + Na2CO3 10.0 + 90.1 H2O 6.8
10 CaSucc + (NH4)2CO3 10.0 + 90.1 H2O 6.1
혼합물을 1시간 동안 반응시켰다.
각각의 반응 혼합물로부터, 25ml 샘플을 취했다. 이들을 원심분리한 후, Mg(또는 Ca) 및 석시네이트를 분석에 의해 측정했다. Mg2+ 또는 석시네이트의 분석 데이타 및 초기 농도를 Mg-석시네이트 또는 Ca-석시네이트의 Na-, NH4- 또는 트리에틸-아민-석시네이트로의 전환의 계산에 사용했다. 결과는 표 2에 제공되어 있다.
실험 pH Mg/Ca [ppm] 석시네이트[중량%] 전환율(%)
1: MgSucc + NH4OH (비교용) 9.6 8415 6.9 43.0
2: MgSucc + NaOH (본 발명) 12.4 12 4.0 99.8
3: MgSucc + Et3N (비교용) 9.6 3480 3.9 56.6
4: MgSucc + Na2CO3 (본 발명) 10.5 880 7.7 94.1
5: MgSucc + (NH4)2CO3 (비교용) 7.8 9487 7.5 37.4
6: CaSucc + NH4OH (비교용) 11.1 3489 1.0 12.7
7: CaSucc + NaOH (본 발명) 13.0 281 6.5 95.4
8: CaSucc + Et3N (비교용) 10.9 3297 1.0 13.3
9: CaSucc + Na2CO3 (본 발명) 10.5 19 7.0 99.3
10: CaSucc + (NH4)2CO3 (본 발명) 8.0 829 7.0 98.7
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 수산화나트륨이 사용되는 경우, 90% 이상의 전환율이 마그네슘 석시네이트 및 칼슘 석시네이트 둘다에 대해 수득된다. 이는 탄산나트륨이 사용되는 경우에도 적용된다. 탄산암모늄의 경우, 칼슘 석시네이트에 대해 98.7%의 전환율이 수득되고, 마그네슘 석시네이트에 대한 전환율은 단지 37.4%임에 주목해야 한다.

Claims (9)

1가 석시네이트 염의 제조방법으로서,
(a) 탄수화물 공급원을 미생물에 의해 석신산으로 되도록 발효시키는 단계,
(b) 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염(여기서, 알칼리 토금속은 칼슘 또는 마그네슘이다)을, 칼슘 석시네이트 또는 마그네슘 석시네이트를 포함하는 수성 매질 형성하에서의 상기 발효 동안의 중화제로서 첨가하는 단계,
(c) 수성 매질 중의 알칼리 토금속 석시네이트 염을 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와 반응시켜 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염을 형성하는 단계,
(d) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염으로부터 상기 1가 석시네이트 염을 분리하는 단계 및
(e) 상기 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염을 단계(b)로 재순환시키는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기가 나트륨 및/또는 칼륨 염기, 바람직하게는 나트륨 염기인, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 알칼리 토금속 석시네이트를 포함하는 상기 매질을, 상기 수산화물, 탄산염 또는 탄산수소염 염기와의 반응 전에, 상기 매질로부터 바이오매스(biomass)를 제거하는 단계로 처리하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 1가 염기가 수산화나트륨 또는 탄산나트륨인, 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수성 매질 중의 상기 알칼리 토금속 석시네이트의 농도가 4 내지 40중량%인, 방법.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼리 토금속 탄산염, 수산화물 및/또는 탄산수소염이 여과에 의해 1가 석시네이트 염으로부터 분리되는, 방법.
칼슘 석시네이트 및 마그네슘 석시네이트로부터 선택된 알칼리 토금속 석시네이트 염으로부터 1가 석시네이트 염을 제조하는 방법으로서,
상기 알칼리 토금속 석시네이트 염을 수성 매질 속에서 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기와 반응시켜 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 및 1가 석시네이트 염을 형성하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 1가 수산화물, 탄산염 및/또는 탄산수소염 염기가 나트륨 및/또는 칼륨 염기, 바람직하게는 나트륨 염기인, 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 1가 염기가 수산화나트륨 또는 탄산나트륨인, 방법.
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