Spôsob koncentračnej purifikácie kyseliny citrónovej z fermentačného roztoku

Číslo patentu: 279219

Dátum: 04.06.1997

Autori: Višacký Viliam, Michalík Peter

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Citrolúhy, predstavujúce vyfermentovaný roztok kyseliny citrónovej, sa podrobia dvojstupňovej nanofiltrácii na polymérnych membránach. V prvom stupni prebieha nanofiltrácia na polymérnych membránach s deliacou hranicou 10 000 až 20 000 daltonov a v druhom stupni na polymérnych membránach s deliacou hranicou 200 až 400 daltonov. Výsledný koncentrát z druhého stupňa sa prípadne ešte podrobí kryštalizácii a permeát recykluje do jednotlivých stupňov technologického procesu.

Text

Pozerať všetko

(11) Číslo dokumentu SLOVENSKA REPUBLIKA ,m) SK 279 219 Číslo prihlášky 1348-95 Dátum podania 27.10.95 (13) Dmh d°km° B Číslo prioritnej prihlášky (51) 1 c S Dátum priority C 121) 7/48 B O l D 61/14 Krajina priority ÚRAD Dátum zverejnenia 04.06.97 PRJEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA Dátum zverejnenia udelenia vo Vestníku 05.08.98 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(72) Pôvodca vynálezu Višacký Viliam, Ing., CSc., Bratislava, SK Michalík Peter, Ing., Bratislava, SK(54) Názov vynálezu Spôsob koncentračnej puriñkácie kyseliny citrónovej z fermentačnêho roztokuCitrolúhy, predstavujúce vyfermentovaný roztok kyseliny citrónovej, sa podrobia dvojstupňovej nanofiltrácii na polymćmych membránach. Vprvom stupni prebieha nanoñltrácia na polymérnych membránach s deliacou hranicou 10 000 až 20 000 daltonov a v druhom stupni na polymćmych membránach sdelíacou hranicou 200 až 400 daltonov. Výsledný koncentrát z druhého stupňa sa prípadne ešte podrobí kryštalizácii a permeát recykluje do jednotlivých stupňov technologickćho procesu.Vynález sa týka spôsobu koncentračnej purifikácie kyseliny citrónovej z citrolúhov z fermentácie kyseliny citrónovej.Separácia kyseliny citrónovej z citrolúhov po fermentácii pri klasickom izolačnom spôsobe prebieha známymi separačnými postupmi ako sú mechanická separácia, napríklad filtrácia, odstreďovanie a podobne. Následne sa používajú rôzne chemické spôsoby jej puriflkácie ako zrážanie a štiepenie a zakoncetrovanie vypuriñkovaného roztoku prebieha v odparkách.Pojmom citrolúhy sa označuje vyfermentovaný roztok z výroby kyseliny citrónovej. V týchto citrolúhoch sa nachádzajú okrem vody a organických kyselín, ktorých je 10 až 20 hmotn. , aj proteíny v množstve 0,1 až 1 hmotn. a redukujúce cukry v množstve 0,5 až 5 hmotn. , z ktorých pri zvýšenej teplote, napríklad okolo 60 °C, napríklad v odparke, vznikajú zlúčeniny označované ako ľahko karbonizujúce látky. Prítomnosť týchto látok v produkte sa posudzuje ako ukazovateľ čistoty kyseliny citrónovej.Zistilo sa, že vyššiu čistotu kyseliny citrónovej je možné dosiahnuť koncentračnou puriñkácíou kyseliny citrónovej z citrolúhov spôsobom podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa citrolúhy podrobia dvojstupňovej nanoñltrácii s využitím polymćmych membrán. V prvom stupni prebieha nanoñltrácia na polyměmych membránach s deliacou hranicou 10 000 až 20 000 daltonov a v druhom stupni na polyrnémych membránach s deliacou hranicou 200 až 400 daltonov. Permeát z prvého stupňa vstupuje priamo do dmhěho stupňa a koncentrát z druhého stupňa sa prípadne ešte podrobí kryštalizácii. Perrneát z druhého stupňa, podľa zvyškovćho obsahu redukujúcich cukrov recykluje dojednotlivých stupňov technologického procesu.Koncentrát z druhého stupňa sa môže priamo použiť ako finálny produkt, ak koncentrácia kyseliny citrónovej dosiahne 50 hmotn. (tekutá kyselina citrónová) alebo sa ďalej spracuje obvyklým spôsobom na kryštalickú kyselinu citrónovú.Penneát z druhého stupňa sa podľa zvyškového obsahu kyseliny citrónovej delí do troch technologických prúdov,pričom technologický prúd s obsahom kyseliny citrónovej 0,0 l až l hmotn. sa môže použiť ako zdroj vody na fermentáciu, technologický prúd s obsahom l až 10 hmotn. sa môže použiť na vypíeranie zvyšku kyseliny citrónovej z koncentrátu pri predúprave (díafiltrácíi), pričom permeát z diafiltrácie opäť vstupuje do nanoñltrácie a technologický prúd s obsahom O až 20 hmotn. sa vracia na nanoñltráciu.Koncentrát z prvého stupňa predstavujúci odpadovýprodukt sa pripadne podrobí diafiltrácii a odvedie sa do odpadu.Zakoncentrovávanie a puriñkáciu kyseliny citrónovej z citrolúhov z fermentácíe kyseliny citrónovej nanofiltráciou cez polymćme membrány je možné uskutočniť s dôsledkuich odlišnej permeability a selektivity ku zložkám citrolúhov, presnejšie povedané puriñkačný efekt je zabezpečený vyššou selektivitou membrán proti kyseline citrónovej ako proti redukujúcim cukrom. Takto sa zabezpečí aj separačný efekt, aj koncentračný efekt.Pri spôsobe podľa vynálezu sa dosahuje vyššia čistota a zároveň aj jej vyššia koncentrácia pred vstupom na odparku V dôsledku separácie určitého podielu vody. Oddelene permeáty s nižším obsahom kyseliny citrónovej je možné ďalej zužitkovať v ramci technologického procesu.Pri nanofiltrácii uskutočňovanej spôsobom podľa vynálezu dochádza súčasne, vzhľadom na rozdielnu spotrebu energie pri separácií vody klasickým spôsobom - odparkou,až k dvadsať násobne nižším nárokom na spotrebu energie.Spôsob koncentračnej puriñkácie kyseliny citrónovej podľa vynálezu ilustruje, ale neobmedzuje nasledujúci príklad uskutočnenia.5000 hmom. dielov citrolúhov obsahujúcich 5 hmotn. dielov proteínov, 750 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 25 hmotn. dielov redukujúcich cukrov sa v prvom stupni rozdelí pri teplote 25 °C a tlaku 0,5 MPa na membráne s deliacou hranicou 10 000 až 20 000 daltonov pri vzniku- 4500 hmotn. dielov permeátu pozostávajúceho z 675 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 22,5 hmotn. dielov redukujúcich cukrov- 500 hmom. dielov koncentrátu obsahujúceho 5 hmotn. dielov proteínov, 75 hmotn. dielov organických kyselín a 2,5 hmom. dielov redukujúcich cukrov 4500 hmotn. dielov permeátu z prvého stupňa sa v druhom stupni rozdelí pri teplote 25 °C a tlaku 4,0 MPa na membráne s deliacou hranicou 200 až 400 daltonov na z- 2000 hmotn. dielov permeátu, ktorý pozostáva z 56,2 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 4,9 hmotn. dielov redukujúcich cukrov (použije sa pri príprave fermentačnej pôdy v ďalšej šarži)- 1000 hmotn. dielov permeátu, ktorý pozostáva z 46,0 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 3,4 hmotn. dielov redukujúcich cukrov (použije sa pri diafiltrácii)- 800 hmom. dielov penneátu, ktorý pozostáva zo 64,0 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 4,0 hmotn. dielov redukujúcich cukrov ( použije sa V ďalšom cykle ako vstup do druheho stupňa)- 700 hmotn, dielov koncentrátu obsahujúceho 508,8 hmotn. dielov kyseliny citrónovej a 10,2 dielov redukujúcich cukrov (použije sa na prípravu kryštalickej kyseliny citrónovej, alebo ako hotový produkt) 500 hmotn. dielov koncentrátu obsahujúceho 5 dielov proteínov, 75 hmotn. dielov organických kyselín a 2,5 hmotn. dielov redukujúcich cukrov sa dvakrát diañltruje s druhým podielom penneátu z druhého stupňa, pričom vznikajú tri technologické prúdy- 500 hmotn. dielov koncentrátu z diañltrácie, obsahujúceho 5 hmotn. dielov proteínov, 36 hmotn. dielov organických kyselín a 1,9 hmotn. dielov redukujúcich cukrov(môže sa použiť na izoláciu biologicky cenných látok, alebo sa likviduje v čistiami odpadových vôd)- 500 hmotn. dielov permeátu z prvého stupňa diafiltrácie,obsahujúceho 49 hmotn. dielov organických kyselín a2,1 hmotn. dielov redukujúcich cukrov (použije sa v ďalšom cykle ako vstup do druhého stupňa)- 500 hmotn. dielov permeátu z druhého stupňa diañltrácie, obsahujúceho 36 hmotn. dielov organických kyselín a 1,9 hmotn. dielov redukujúcich cukrov (použije sa v ďalšom cykle nanoñltrácie).Spôsob podľa vynálezu je úspomým riešením časti výrobnej technológie kyseliny citrónovej, ktorá je dôležitým produktom určeným najmä pre potravinársky a farmaceutický priemysel.Spôsob koncentračnej puriñkácíe kyseliny citrónovej z citrolúhowvyznačujúci sa tým,žesa citrolúhy podrobia dvojstupňovej nanoñltrácii na polymćrnych membránach, prebiehajúcej v prvom stupni na polymérnych membránach s deliacou hranicou 10 000 až 20 000 daltonov a v druhom stupni na polymémych membránach s deliacou hranicou 200 až 400 daltonov, pričom permeát z prvého stupňa vstupuje priamo do druheho stupňa, výsledný koncentrát z druhého stupňa sa prípadne podrobi kryštalizácií a penneát z druhého stupňa, podľa zvyškového obsahu kyseliny citrónovej a redukujúcich cukrov, recykluje do jednotlivých stupňov technologického procesu.

MPK / Značky

MPK: C12P 7/48, B01D 61/14

Značky: purifikácie, roztoku, fermentačného, kyseliny, citronovej, spôsob, koncentračnej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-279219-sposob-koncentracnej-purifikacie-kyseliny-citronovej-z-fermentacneho-roztoku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob koncentračnej purifikácie kyseliny citrónovej z fermentačného roztoku</a>

Podobne patenty