专利名称：利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物化工技术，特别涉及一种利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺。
背景技术：
麦角固醇是维生素D2的原料，维生素D2可促进人体钙、磷吸收和骨骼的形成，对防治儿童佝偻病、老年骨质疏松有重要作用，还用于生产芸苔素内酯制造生物农药。
目前，国内麦角固醇的生产方法有两种，一种是酵母发酵法和青霉素废菌丝体提取法。与本发明接近的发明是一种废菌丝体提取麦角固醇的方法。它是以青霉素、柠檬酸或乳酸发酵后的废丝状菌体为原料，分别经过细胞破碎、萃取、结晶、干燥等工艺提取麦角固醇。
废菌丝体提取麦角固醇的方法是利用微生物发酵生产青霉素过程同时副产麦角固醇这一反应机理。由于废菌体原料成分复杂、来源不一，麦角固醇含量极低，而且含有多种异构体，因而提取方法复杂、成本高、产品纯度低、质量不稳定、很难工业化，同时产生大量成分复杂的有机废水。以上几种废丝状菌体，青霉素干菌体中仅含有0.2％左右，柠檬酸或乳酸菌体中含量更低，难以提取麦角固醇。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种生产成本低、质量稳定、易于工业化生产的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺。
其技术方案是该工艺包括以下步骤(1)将蜜渣、片碱、工业盐按以下配比(1-1.5)∶(2-3)∶(0.3-0.5)，投入皂化罐中进行加热皂化；温度控制在95--105℃，保温10-12小时；然后加入水稀释皂化液，加热至95-105℃；然后降温至60-70℃。
(2)分多次加入1000kg溶剂油，进行萃取，萃取5-15分钟后静止分相，分相后抽取萃取液至洗涤罐内，再进行第二、三等多次萃取。
(3)当萃取液体积为洗涤罐体积的3/5时，加入去离子水洗涤、搅拌，时间为10-20分钟，分相分层。
(4)将萃取液压入浓缩罐，进行多次浓缩，将浓缩液蒸干；再加入(1∶4)的酒精溶解后结晶，过滤。
(5)加入溶剂油、乙醇(1∶2)将粗晶体溶解，加热60-75℃，搅拌时间为30-45分钟；将溶解液打入微滤膜设备过滤。
(6)过滤液放入结晶罐结晶，温度在5-15℃，过滤得晶体，取出进行低温干燥即为成品；而将过滤剩下的液体加入回收装置，进行循环利用。
所述的溶剂油为从石油炼制出来的一种馏程在90--120℃之间的溶剂油。
步骤(3)中加入75℃的去离子水洗涤；搅拌转速约63转/分钟。
较佳的技术方案是步骤(2)中分三次加入1000kg溶剂油，进行萃取，萃取5-15分钟后静止分相，分相后抽取萃取液至洗涤罐内，再进行第二、三次萃取。
另一较佳的技术方案是步骤(2)分三次萃取之后，开启氮气，将下层液及乳化液压入尖底立式回收罐，回收溶剂油。
本发明的有益效果是本发明与现有技术相比主要存在以下优点(1)、原料不同，利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料，生产成本低、质量稳定、纯度96％以上，收率85％，易于工业化；(2)、本工艺采用盐、碱皂化，降低成本，并且在提纯过程中，避免了毒性大的甲苯溶剂，选择了价格相对低廉、无毒性、馏程在90--120℃之间石油炼制产品溶剂油；(3)、皂化残液可进一步回收溶剂油，避免了其对环境造成的污染；(4)、萃取液进行洗涤去除部分杂质；(5)、采用微膜过滤，过滤效果明显；(6)、溶解溶剂是混合溶剂，有效除去其中的杂质；总之，本工艺采用皂化回流、逆流萃取、膜过滤、低温结晶等方法。整个分离精制过程为物理过程，工艺简单。
四
附图1是本发明的工艺流程图第一部分；附图2是本发明的工艺流程图第二部分。
皂化罐B，洗涤罐C，尖底立式回收罐D，萃取液贮罐E，第一浓缩罐F1，第二浓缩罐F2，第一冷凝器G1，第二冷凝器G2，剂贮罐H，第一结晶罐I1，第二结晶罐I2，离心机J，溶解罐K，微滤膜设备L，滤液贮罐M。
五具体实施例方式结合流程图，对本发明作进一步的描述实施例1具体详细的工艺步骤如下(所提到的A溶剂是从石油炼制出来的一种馏程在90--120℃之间的溶剂油)1.皂化(1)物料配比(1--1.5)∶(2--3)∶(0.3--0.5)(蜜渣∶液碱∶盐)，将物料投入皂化罐B中。打开蒸汽加热，蒸汽压力为3kg/cm2，启动搅拌。使温度在30--45min内，升温95--105℃(罐内呈沸腾状)。停止搅拌，保温1012h。
(2)皂化罐B中加入500kg左右的水稀释皂化液，启动搅拌，升温至95--105℃。停止加热，开启冷却水降温至65℃，停止搅拌。
2.萃取(共加入1000kgA溶剂，分次进行)第一次加入A溶剂500kg，进行萃取，启动搅拌，萃取10min，后静止分相(上层为萃取液A溶剂和麦角混和物、中层为乳化液A溶剂水溶液、下层为菌体水溶液)。分相后抽取萃取液至洗涤罐C内。
第二次萃取加入300kg，操作规程同上。
第三次萃取加入200kg，操作规程同上。
3.回收A溶剂开启氮气，将下层液及乳化液压入尖底立式回收罐D，回收A溶剂。
4.洗涤过程当萃取液体积为洗涤罐C体积的3/5时，由旋转喷头加入75℃去离子水洗涤，启动搅拌，洗涤时间为10--20min，分相分层。
上层为萃取液A溶剂和麦角混合物、中层为乳化层水与A溶剂混合物、下层为水、废渣和杂质。
开启氮气，先排放下层，由视盅观察；再排乳化层至尖底立式回收罐D，静止分层回收A溶剂；最后将萃取液由萃取液贮罐滤液贮罐E压入第一浓缩罐F1。
5、一次浓缩成份为萃取液(A溶剂和麦角混合物)，开启蒸汽3kg/cm2，经过第一冷凝器G1冷凝并接抽真空回收A溶剂至溶剂贮罐H。
6.二次浓缩将剩余浓缩液压入第二浓缩罐F2，经过第二冷凝器G2冷凝并回收A溶剂至溶剂贮罐H，开启2kg/cm2的蒸汽，启动搅拌，使温度不高于60℃。(转速为63转/分、桨为锚式桨、距罐底约10cm)将浓缩液蒸干。再加入1∶4酒精溶解后，放晶体液于第一结晶罐I1中。
7.粗晶体的过滤将晶体液放入离心机J分离得粗晶体，过滤的酒精周转后回收利用。
8、一次溶解将粗晶体加入溶解罐K，再加入A溶剂、乙醇(1∶2)，加热并搅拌，时间为30--45min，蒸汽压力为1kg/cm2，转速约63n/min，温度为60--75℃。
9、膜过滤将溶解液打入微滤膜设备L，(过滤液为A溶剂、酒精、麦角混合物)。
10、结晶将溶解液放入第二结晶罐I2，5--15度结晶。
11、精晶体过滤操作同7，将晶体取出进行低温干燥即为成品；滤液回收进入滤液贮罐M。
12、A溶剂、乙醇的回收将回收槽的液体回收加入滤液贮罐M，根据情况回收乙醇，进行循环利用。
实施例2下面结合实际物料参数对本发明的方法做进一步说明(所提到的A溶剂是从石油炼制出来的一种馏程在90--120℃之间的溶剂油)1.取1公斤蜜渣，2公斤片碱，0.3公斤盐，溶解在皂化罐水溶液进行皂化。启动搅拌、加热促使溶解，升温100℃。停止搅拌，保温10h。然后加入500kg左右的去离子水稀释皂化液，升温至105℃。停止加热，降温至65℃，停止搅拌。
2.三级逆流萃取，依次加入A溶剂500kg、300kg、200kg，分别萃取10min，分相后抽取萃取液至洗涤罐内。当萃取液体积为洗涤罐体积的3/5时，由旋转喷头加入75℃去离子水洗涤，启动搅拌，洗涤时间为20min，分相分层。
3.将上层为萃取液(A溶剂和麦角混合物)进行加热浓缩，温度不高于60℃。根据情况可二次浓缩。将浓缩液蒸干。再加入1∶4酒精溶解后，放晶体液于结晶罐中结晶、过滤的粗晶体。
4.粗晶体加入溶解罐溶解，再加入A溶剂、乙醇(1∶2)，加热并搅拌，时间为45min，温度为75℃。根据溶解液成分确定二次溶解。
5、将溶解液打入微滤膜设备精滤除去杂质和杂醇。将溶解液放入结晶罐，10--15℃结晶，将结晶体进行低温干燥得产品15.5g。
6、将回收槽的液体进行回收循环套用，溶剂回收率不低于93％。
按此提取方法产品纯度可达96％以上，得率到85％以上。
权利要求
1.一种利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是该工艺包括以下步骤(1)将蜜渣、片碱、工业盐按以下配比(1-1.5)∶(2-3)∶(0.3-0.5)，投入皂化罐中进行加热皂化；温度控制在95--105℃，保温10-12小时；然后加入水稀释皂化液，加热至95-105℃；然后降温至60-70℃。(2)分多次加入1000kg溶剂油，进行萃取，萃取5-15分钟后静止分相，分相后抽取萃取液至洗涤罐内，再进行第二、三等多次萃取。(3)当萃取液体积为洗涤罐体积的3/5时，加入去离子水洗涤、搅拌，时间为10-20分钟，分相分层。(4)将萃取液压入浓缩罐，进行多次浓缩，将浓缩液蒸干；再加入(1∶4)的酒精溶解后结晶，过滤。(5)加入溶剂油、乙醇(1∶2)将粗晶体溶解，加热60--75℃，搅拌时间为30-45分钟；将溶解液打入微滤膜设备过滤。(6)过滤液放入结晶罐结晶，温度在5-15℃，过滤得晶体，取出进行低温干燥即为成品；而将过滤剩下的液体加入回收装置，进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是所述的溶剂油为从石油炼制出来的一种馏程在90--120℃之间的溶剂油。
3.根据权利要求1所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是步骤(3)中加入75℃的去离子水洗涤。
4.根据权利要求1所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是搅拌转速约63转/分钟。
5.根据权利要求1所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是步骤(2)中分三次加入1000kg溶剂油，进行萃取，萃取5-15分钟后静止分相，分相后抽取萃取液至洗涤罐内，再进行第二、三次萃取。
6.根据权利要求5所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是步骤(2)分三次萃取之后，开启氮气，将下层液及乳化液压入尖底立式回收罐，回收溶剂油。
7.根据权利要求6所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是所述的溶剂油为从石油炼制出来的一种馏程在90--120℃之间的溶剂油。
8.根据权利要求6所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是步骤(3)中加入75℃的去离子水洗涤。
9.根据权利要求6所述的利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺，其特征是搅拌转速约63转/分钟。
全文摘要
本发明涉及一种利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料提取麦角固醇的新工艺。其技术方案是本工艺采用新原料皂化回流、逆流萃取、膜过滤、低温结晶等方法，并且在皂化过程中采用盐、碱皂化，降低成本。本发明的有益效果是本发明与现有技术相比主要存在(1)原料不同，利用蔗糖蜜发酵后的废渣为原料，生产成本低、质量稳定、纯度96％以上，收率85％，易于工业化；(2)本工艺并且在提纯过程中，避免了毒性大的甲苯溶剂，选择了价格相对低廉、无毒性、馏程在90－120℃之间石油炼制产品溶剂油。
文档编号C07J75/00GK1793158SQ200510104628
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者张照明, 袁利明 申请人:东营市源聚生物制品有限公司