用于提取阿魏酸的具有预处理的优化方法_3

文档序号:9493105阅读:来源:国知局
0042]通过浓缩的结晶总体上在于蒸发水,该阿魏酸存在于该水中。此蒸发步骤总体上 在真空下进行。它根据本领域的技术人员熟知的惯例进行。
[0043] 在根据本发明方法的实施结束时,所获得的天然阿魏酸具有总体上大于95%并且 甚至更优选地大于99%的高纯度。
[0044] 如此获得的高纯的阿魏酸有利地用于生物发酵工艺中以便在微生物(例如西唐 链霉菌菌株(Streptomycessetoniistrain))的存在下生产天然香草醛。用于从阿魏酸 并且在此类菌株存在下生产天然香草醛的此类方法的实施描述于专利EP0 761 817和EP 0 885 968中并且导致高的香草醛产率。本发明的主题还是用于生产天然香草醛的方法,该 方法包括:
[0045] -如前面所描述的,提取存在于水相中的阿魏酸,该水相通过处理至少一种植物材 料获得并且还包含多糖,并且
[0046] -在微生物的存在下借助于生物发酵工艺将如此获得的阿魏酸转化为天然香草 醛。
[0047] 图1表示了整合根据本发明方法的优选变体的总体顺序,特别是对于该有待处理 的植物材料使用废玉米颗粒,通过碱性浸剂的处理以便从该废玉米颗粒中释放阿魏酸以及 多糖,通过超滤分离这些多糖并且然后通过纳滤浓缩该阿魏酸。图1的图解还示出通过纳 滤纯化该超滤渗余物以便浓缩这些多糖,这些多糖随后被利用于动物营养中。此图解还示 出了在根据本发明的方法的实施中,有利的是将产生自这些纳滤步骤的纯化的水溶液再循 环至该碱性浸提步骤中。
[0048] 借助下面的实例来说明本发明。
[0049] 实例1 (本发明)
[0050] 将废玉米颗粒(来自淀粉工业的残余物)以50kg/h的流速引入至双螺杆挤出机 (Battenfield-CincinnatiBEX2-28D)的进料中。该双螺杆挤出机除了该进料区之外还包 括六个室,并且将该双螺杆挤出机加热至l〇〇°C的温度。这六个室代表一系列的输送元件、 共混元件、压力反向螺旋区和在该双螺杆尽头的洗涤区。将按重量计10%的氢氧化钠溶液 以25kg/h的流速引入至该挤出机的第二个室上。将洗涤水以400kg/h的流速引入至最后 的室上。将离开该双螺杆挤出机的所产生的碱性浸提液回收至5m3的储槽中,其中使它回 到环境温度。
[0051] 使用FIottweg&类型的板式离心机连续离心该水性碱性浸提液以便从包含溶解 的多糖和阿魏酸的液相中分离悬浮的残余固体。如此获得澄清的水性液相,该水性液相包 含大约600ppm的呈阿魏酸钠形式的阿魏酸以及大约5000ppm的高分子量(大于3000g/ mol)的多糖。
[0052] 取10kg源自该碱性浸提并且包含6.lg阿魏酸以及49g处于多糖形式的糖的澄清 的水性液相。此流的pH是等于pH = 11. 3。通过添加硫酸使该澄清流至pH = 7,并且然 后在商业陶瓷超滤膜(Kerasep__BX 300KD)(具有基于Ti02-Al203的整块载体以及基于 Zr02-Ti〇J^活性层、具有300 000g/m〇l的截留分子量)上在50°C的温度下进行处理以便 分离具有大于300 000g/m〇l的质量的多糖(保留在渗余物中)以及阿魏酸(以阿魏酸盐 形式进入渗透物中)。得到了3kg的包含48. 5g糖(多糖)和1. lg阿魏酸的渗余物。收集 了7kg的包含5g阿魏酸的超滤渗透物。将该渗透物引入至Alfa Laval NF 99商业纳滤膜 上。所使用的纳滤膜是聚酰胺螺旋膜,该膜具有〇.34m2的表面面积以及在25°C下至少98% 的皿8304截留程度。在50°C的温度下它具有在150g/mol与300g/mol之间的截止阀值。此 处理使得可能获得对应于纯化水的渗透物:5. 75kg(含有130ppm的阿魏酸、直接可再用于 该废玉米颗粒的碱性浸提的步骤中),以及对应于浓缩的阿魏酸流的渗余物:1. 25kg(含有 4. 25g的阿魏酸)。
[0053] 通过添加硫酸将在该纳滤步骤中回收的渗余物酸化至pH= 3-4并且然后冷却至 2°C以便使得该阿魏酸沉淀。将该固体滤出并且然后用水洗涤3次以便在干燥之后给出4g 的98%纯的阿魏酸。提取包含于该澄清的水相来自该废玉米颗粒的碱性浸提的阿魏酸的总 产率是等于65. 5%。
[0054] 包含多糖的超滤渗余物还可以通过纳滤进行浓缩以便给出对应于包含约lOOppm 的阿魏酸的纯化水的渗透物(可以被再循环至碱性浸提步骤中),以及对应于浓缩的多糖 流的渗余物,该渗余物直接可利用于动物营养中或者作为与在该碱性浸提步骤之后分离的 固体残余物的混合物。
【主权项】
1. 一种用于提取存在于水相中的阿魏酸的方法,该水相通过处理至少一种植物材料获 得并且还包含多糖,所述方法包括至少以下步骤: 1) 处理所述植物材料,接着固/液分离以便回收固相和水性液相,该水性液相包含该 阿魏酸和所述多糖, 2) 处理所述液相以便选择性分离所述多糖部分,和该存在于水性部分中的阿魏酸, 3) 任选地浓缩包含该阿魏酸的所述水性部分以便回收阿魏酸浓缩液, 4) 以固体形式回收该阿魏酸。2. 如权利要求1所述的方法,其中所述植物材料选自小麦糠、米糠、玉米糠、燕麦糠、废 玉米颗粒、甘蔗渣、甜菜根浆料和来自精炼米糠油的残余物、以及其混合物。3. 如权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述植物材料的所述处理在于使该植 物材料经受碱性浸剂和/或酶处理。4. 如权利要求3所述的方法,其中该通过碱性浸剂的处理在于使所述植物材料与碱性 溶液或碱性悬浮液接触并且在该碱性溶液或碱性悬浮液中蒸煮它。5. 如权利要求3或权利要求4所述的方法,其中该通过碱性浸剂的处理借助于双螺杆 挤出机或均质研磨机进行。6. 如权利要求1至5之一所述的方法,其中在所述固/液分离步骤结束时获得的所述 水性液相主要由水、糖和阿魏酸构成。7. 如权利要求1至6之一所述的方法,其中所述的这些多糖的选择性分离步骤通过液 相色谱法、通过液/液提取、通过这些多糖的选择性吸附或通过超滤进行。8. 如权利要求7所述的方法,其中该超滤借助于有机或无机膜进行。9. 如权利要求8所述的方法,其中所述膜具有在50000g/mol与300000g/mol之间的截 留分子量。10. 如权利要求7至9之一所述的方法,其中该超滤在5与12之间的pH下进行。11. 如权利要求7至10之一所述的方法,其中按重量计至少90%的最初存在于该产生 自固/液分离的水性液相中的多糖被该超滤膜截留。12. 如权利要求1至11之一所述的方法,其中所述浓缩步骤在于进行或者蒸发浓缩步 骤、或者通过纳滤或通过反渗透的膜分离步骤。13. 如权利要求12所述的方法,其中该膜分离步骤在小于9的pH下进行。14. 如权利要求12或权利要求13所述的方法,其中阿魏酸和/或阿魏酸盐的浓度在已 经进行了所述步骤3)之后至少加倍。15. 如权利要求1至14之一所述的方法,其中根据步骤4)的所述回收步骤通过结晶进 行。16. 如权利要求15所述的方法,其中该阿魏酸的结晶在处理所述阿魏酸浓缩液的步骤 之后,该处理所述阿魏酸浓缩液的步骤在于酸化所述浓缩液或由吸附所述浓缩液的步骤组 成。17. -种将如权利要求1至16之一所述的提取方法获得的阿魏酸应用在生物发酵工艺 中以便在微生物的存在下生产天然香草醛的用途。18. -种生产天然香草醛的方法,该方法包括: -如权利要求1至16之一所述的,提取存在于水相中的阿魏酸,该水相通过处理至少一 种植物材料获得并且还包含多糖,以及 -在微生物的存在下借助于生物发酵工艺将如此获得的阿魏酸转化为天然香草醛。
【专利摘要】描述了用于提取存在于水相中的阿魏酸的方法,该水相通过处理至少一种植物材料获得并且还包含多糖,所述方法包括至少以下步骤:1)处理所述植物材料,接着固/液分离以便回收固相和水性液相,该水性液相包含该阿魏酸和所述多糖,2)处理所述液相以选择性分离所述多糖部分和该存在于水性部分中的阿魏酸,3)浓缩包含该阿魏酸的所述水性部分以便回收阿魏酸浓缩液,4)以固体形式回收该阿魏酸。
【IPC分类】C07C51/43, C07C59/64, C07C51/47, C07C51/48, C07C51/00
【公开号】CN105246868
【申请号】CN201480029771
【发明人】丹尼斯·勒弗朗, 斯蒂芬妮·富歇, 多米尼克·赫贝茨, 菲利普·马里恩
【申请人】罗地亚经营管理公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年5月19日
【公告号】EP2999687A1, US20160145183, WO2014187784A1
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