一种一水柠檬酸晶体及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种一水柠檬酸晶体的生产方法，该方法包括：将柠檬酸料液进行降温结晶，在降温结晶的过程中，向柠檬酸料液中加入乙醇。本发明还涉及上述方法制备的一水柠檬酸晶体。本发明制得的一水柠檬酸晶体的晶粒均匀，堆积密度和透光率也较高，从而提高了产品的质量。
【专利说明】一种一水朽3檬酸晶体及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一水朽1檬酸晶体的生产方法，以及该方法制备的一水朽1檬酸晶体。
【背景技术】
[0002]一水柠檬酸主要用于食品、饮料行业作为酸味剂、调味剂、防腐剂和保鲜剂使用，其还可以用于化工行业、化妆品行业及洗涤行业中作为抗氧化剂、增塑剂和洗涤剂使用。目前工业上一水柠檬酸晶体的生产方法包括:先将柠檬酸发酵液经固液分离得到柠檬酸清液，再将柠檬酸清夜经过钙盐法(氢钙法)、酸解法、脱色所得提纯后的溶液加热浓缩，控制浓缩液的浓度为68.5-72重量％，将上述柠檬酸浓缩液放入结晶罐，通过降温使柠檬酸浓缩液达到过饱和状态，使晶体析出，降温到约13°C开始进行固液分离，从而得到一水柠檬酸湿晶体及柠檬酸结晶母液。采用上述方法生产的一水柠檬酸晶体存在透光率低、堆积密度低等产品质量差的缺陷。
[0003]因此，现在急需一种能够提高一水柠檬酸晶体透光率和堆积密度等产品质量的生产方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服一水柠檬酸晶体存在透光率低、堆积密度低等产品质量差的缺陷，提供一种一水柠檬酸晶体，以及该一水柠檬酸晶体的生产方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种一水柠檬酸晶体的生产方法，该方法包括:将柠檬酸料液进行降温结晶，在降温结晶的过程中，向柠檬酸料液中加入乙醇。
[0006]优选地，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中加入乙醇。
[0007]优选地，所述乙醇以流加的方式加入到所述柠檬酸料液中。
[0008]优选地，所述降温结晶的降温速率为2_6°C /小时，更优选为3_5°C /小时。
[0009]另一方面，本发明还提供了上述方法制备的一水柠檬酸晶体。
[0010]通过上述技术方案，保证了一水柠檬酸晶体生长的宽松环境，避免了聚晶、粘晶现象的发生，所得晶体均匀，堆积密度和透光率也较高，从而提高了产品的质量。
[0011]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0012]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0013]本发明提供了一种一水朽1檬酸晶体的生产方法，该方法包括:将朽1檬酸料液进行降温结晶，在降温结晶的过程中，向柠檬酸料液中加入乙醇。
[0014]本发明的发明人发现，对柠檬酸料液进行降温结晶，其中，在降温结晶过程中，向料液中加入乙醇，能够为一水柠檬酸晶体提供一个宽松的生长环境，避免了聚晶、粘晶现象的发生，所得晶体均匀，堆积密度也较高，从而提高了产品的质量。
[0015]根据本发明，所加入的乙醇可以为无水乙醇，可以为乙醇的水溶液，本发明对此并没有特别的限制。优选的情况下，为了保证不给结晶体系带入过多的水分，所述乙醇的水溶液的浓度不低于90体积％。
[0016]尽管对柠檬酸料液进行降温结晶，并在降温结晶中向料液中加入乙醇即可实现本发明的目的，但是本发明的发明人发现，通过流加的方式将所述乙醇加入到降温的柠檬酸料液中，能够更好的实现本发明的目的。这主要是因为通过流加的方式加入乙醇，能够更有效地增加晶体间的空隙，更有利于晶体的生长。
[0017]根据本发明，在降温结晶的过程中，向柠檬酸料液中加入乙醇可以为在结晶开始时或结晶进行一段时间后，向柠檬酸料液中加入乙醇，但是为了进一步提高一水柠檬酸晶体的透光率和堆积密度，优选地，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中加入乙醇。
[0018]根据本发明，所述乙醇的流加速度可以在较宽的范围内选择，为了更好地为晶体的生长提供宽松的生长环境，使其质量得到进一步提高，优选地，以100体积份的所述柠檬酸料液为基准，所述流加的速度为2-6体积份/小时。
[0019]本发明中，所述降温结晶的速率可以为本领域常规的选择，但为了进一步提高透光率和堆积密度，以改善产品质量，优选地，所述降温结晶的降温速率为2-6°C /小时，更优选为3-5°C /小时。控制降温速率在上述优选范围内时，可以进一步避免晶体的爆发成核，减少聚晶、粘晶现象的发生，更有利于广品质量的提闻。
[0020]本发明的发明人发现，通过同时控制流加乙醇的量和降温结晶的降温速率，能够使得一水柠檬酸晶体结晶所需的体系环境适应晶体的生长速度，从而使得晶体排列能够有序生长，减少聚晶的广生。
[0021]本发明中，所述降温结晶可以通过冷却介质而实现，所述冷却介质可以为本领域技术人员已知的各种能够实现降温冷却效果的物质，例如冷却水或冷却空气。本发明优选的冷却介质为冷却水。
[0022]本发明中，用于降温结晶的结晶罐可以是本领域技术人员公知的夹套式或蛇管式结晶te。
[0023]另外，为了防止在降温结晶过程中，由于结晶罐的夹套里通入冷却介质而导致结晶罐中靠近夹套部分的柠檬酸料液和中央部分的柠檬酸料液出现温差，优选在降温结晶过程中进行搅拌，以使整个结晶罐的柠檬酸料液的温度趋于均匀。具体搅拌的方式可以为本领域技术人员已知的任意方式。
[0024]本发明中，结束降温结晶的时机可以为本领域常规的选择，例如，当温度将至10-15°C 时。
[0025]本发明中，该方法还包括对降温结晶所得的晶浆液进行固液分离，将固液分离获得的晶体进行干燥的步骤。所述固液分离的方法可以为本领域常规的选择，例如，通过离心或过滤的方法。所述干燥的方式可以为本领域技术人员熟知的各种干燥方式，例如，自然干燥、鼓风干燥、真空干燥等各种常规的干燥方式，在此不再赘述。
[0026]本领域的技术人员应该理解的是，一水柠檬酸的结晶温度为小于36.6°C，当温度大于36.6°C时，一水柠檬酸易失水变成无水柠檬酸，因此，在固液分离和干燥的过程中，温度不应该超过36.6°C，其中，优选地，固液分离的温度为10-15°C，干燥的温度为20-35°C，对干燥的时间没有特别的要求，只要能使获得的一水柠檬酸晶体充分干燥即可。
[0027]本发明中，制备的柠檬酸料液中柠檬酸的浓度没有特别限定，可以在较宽范围内选择，本发明优选为66-73重量％。
[0028]本发明中，制备柠檬酸料液的方法可以为本领域公知的，可以先将柠檬酸发酵液经固液分离得到柠檬酸清液，柠檬酸清夜经过钙盐法(氢钙法)、酸解法、脱色所得提纯后的溶液加热浓缩，控制浓缩液的浓度，为故在此不再赘述。
[0029]另一方面，本发明还提供了由上述方法制备的一水柠檬酸晶体。
[0030]本发明中，制得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为930_1080kg/m3，透光率为98.6-99.8%。因此，制得的一水柠檬酸晶体的质量较好，晶形也较好。
[0031]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中，
[0032]柠檬酸含量是指柠檬酸料液中柠檬酸的质量百分数，柠檬酸含量采用常规的氢氧化钠滴定法测定；
[0033]堆积密度是指采用自然沉降法测得，具体为:将待测样品倒入IL量筒中，体积达IL后称重，在此过程中不施加人为或机械振动，得到的单位体积重量即为堆积密度。
[0034]透光率的测定方法:称取50克制备的一水柠檬酸晶体的样品(精确至0.0lg)，加水溶解，定容至10mL,用Icm比色皿，以水为空白对照，在波长405nm下测定样液的透光率即为测定值。具体见GB1987-2007测定透光率方法。
[0035]实施例1
[0036]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0037]将6m3的柠檬酸料液(柠檬酸含量为66重量％ )注入结晶罐中进行降温结晶，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中流加乙醇，乙醇的流加速率为0.24m3/小时，并控制降温速率为4°C /h，降温至12°C时，并在此温度下，将得到的柠檬酸晶浆液进行离心分离，然后将湿晶体在35°C干燥12分钟，得到一水柠檬酸晶体产品。所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为1080kg/m3，产品的透光率为99.8%。
[0038]实施例2
[0039]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0040]将6m3的柠檬酸料液(柠檬酸含量为70重量％ )注入结晶罐中进行降温结晶，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中流加乙醇，乙醇的流加速率为0.12m3/小时，并控制降温速率为3°C /h，降温至10°C时，并在此温度下，将得到的柠檬酸晶浆液进行离心分离，然后将湿晶体在30°C干燥12分钟，得到一水柠檬酸晶体产品。所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为1070kg/m3，产品的透光率为99.8%。
[0041]实施例3
[0042]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0043]将6m3的柠檬酸料液(柠檬酸含量为73重量％ )注入结晶罐中进行降温结晶，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中流加乙醇，乙醇的流加速率为0.36m3/小时，并控制降温速率为5°C /h，降温至15°C时，并在此温度下，将得到的柠檬酸晶浆液进行离心分离，然后将湿晶体在32°C干燥12分钟，得到一水柠檬酸晶体产品。所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为1075kg/m3，产品的透光率为99.7%。
[0044]实施例4
[0045]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0046]按照实施例1的方法进行一水柠檬酸晶体的生产，不同的是，所述无水乙醇按照实施例1中的加入量一次性全部加入到所述结晶罐中。所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为960kg/m3，产品的透光率为98.6%。
[0047]实施例5
[0048]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0049]按照实施例1的方法进行一水柠檬酸晶体的生产，不同的是，无水乙醇的流加速率为0.06m3/小时，所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为940kg/m3，产品的透光率为98.7%。
[0050]实施例6
[0051]本实施例用于说明本发明提供的一水柠檬酸晶体及其生产方法。
[0052]按照实施例1的方法进行一水柠檬酸晶体的生产，不同的是，无水乙醇的流加速率为0.48m3/小时，所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为930kg/m3，产品的透光率为98.7%。
[0053]对比例I
[0054]本对比例用于说明目前工业柠檬酸晶体的生产方法。
[0055]按照实施例1的方法进行一水柠檬酸晶体的生产，不同的是，在降温结晶的过程中不加入无水乙醇。所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度为880kg/m3，产品的透光率为96.9%。
[0056]将实施例1-6与对比例I比较可以看出，本发明生产的一水柠檬酸晶体的堆积密度高达930-1080kg/m3，产品的透光率高达98.6-99.8%，因此，制得的一水柠檬酸晶体的质量较好，晶形也较好。
[0057]将实施例1与实施例4比较可以看出，乙醇以流加的方式加入到柠檬酸料液中，能够进一步提高所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度和透光率，即制得的一水柠檬酸晶体的质量较好，晶形也较好。
[0058]分别将实施例1与实施例5-6比较可以看出，以100体积份的所述柠檬酸料液为基准，所述流加的速度为2-6体积份/小时，能够进一步提高所得的一水柠檬酸晶体的堆积密度和透光率，即制得的一水柠檬酸晶体的质量较好，晶形也较好。
[0059]因此，本发明制备的一水柠檬酸晶体的晶粒均匀，堆积密度和透光率也较高，从而提闻了广品的质量。
[0060]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0061]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0062]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种一水柠檬酸晶体的生产方法，该方法包括:将柠檬酸料液进行降温结晶，其特征在于，在降温结晶的过程中，向柠檬酸料液中加入乙醇。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在降温结晶开始时就向柠檬酸料液中加入乙醇。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述乙醇以流加的方式加入到所述柠檬酸料液中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，以100体积份的所述柠檬酸料液为基准，所述流加的速度为2-6体积份/小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降温结晶的降温速率为2-6°C/小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述降温结晶的降温速率为3-5°C/小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柠檬酸料液中的柠檬酸的含量为66-73重量％。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的一水朽1檬酸晶体。
9.根据权利要求8所述的一水柠檬酸晶体，该一水柠檬酸晶体的堆积密度为930-1080kg/m3，透光率为 98.6-99.8%。
【文档编号】C07C59/265GK104230695SQ201410363494
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】罗虎, 满云, 许贵珍, 齐锐, 高志林 申请人:中粮生物化学（安徽）股份有限公司