专利名称：溶析结晶精制5’-呈味核苷酸二钠的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种5’ -呈味核苷酸二钠的提纯精制方法，具体地说，是涉及一种5’ -呈味核苷酸二钠溶析结晶的工艺方法。
背景技术：
5’ -呈味核苷酸二钠(Disodium5’ -Ribonucleotide, I+G),由 5’ -肌苷酸二钠(Disodium5，-Inosine, IMP)与 5’ -鸟苷酸二钠(Disodium5，-Guanylate, GMP)组成，是食品行业中重要的新型食品添加剂，其增鲜效果显著，与谷氨酸钠合用有很强的协同效应，可 使增鲜效果增强10 20倍。目前，1+G应用于鸡精、增鲜味精、酱油等调味品和腌制肉类等。此外，5’ -肌苷酸二钠对白细胞和血小板减少症以及各种急慢性肝脏疾病有一定的辅助治疗作用。5’ -呈味核苷酸二钠的生产方法主要有酶解法和发酵法，其中发酵转化法是目前工业上运用最广泛的方法。而5’-呈味核苷酸二钠的结晶是发酵转化法生产工艺中最重要的部分之一。目前我国工业生产中主要采用溶析结晶法。国外高5’ -呈味核苷酸二钠结晶的研究已经比较成熟，各项质量指标均已达到或超过日本1972年制定的食品添加剂——5’ -鸟苷酸二钠的质量标准。另一方面，国外对高纯5’ -呈味核苷酸二钠结晶技术进行了技术封锁，并长期对其基础数据进行保密。而国内现有工艺存在结晶收率低、产品纯度不高、生产成本大等问题；且产品质量与进口产品相t匕，存在着较大差距，主要表现在纯度、晶形、粒度等方面，在国际市场缺乏竞争力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺点，提供一种使5’ -呈味核苷酸二钠晶体的晶形、粒度、纯度得到有效改善与提高的结晶控制方法，使5’ -呈味核苷酸二钠晶体的平均粒径从35 ii m提高到42 60 ii m。为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案—种高温搅拌滴加溶析剂析晶，有效控制温度养晶的结晶工艺方法，包括如下步骤(I)调节母液pH值以经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液为原料，在温度为45°C 65°C下使母液溶解形成溶液，加氢氧化钠固体调节初始pH值至7. 0 10 ;(2)溶析结晶在步骤(I)所得5’ -呈味核苷酸二钠溶液中采用变速滴加方式加入溶析剂，以转速150rpm 250rpm的搅拌条件下，促使5’-呈味核苷酸二钠从溶液中结晶出来；溶析剂选用无水乙醇，溶析剂与母液体积比为I : 2 I : 5;所述变速滴加方式为先以0. 8-lml/min的速率滴加，随着晶体的析出，溶析剂滴加到1/2-2/3的时候，加快滴加速率到 2. 5-3ml/min ；(3)温度控制在150rpm 250rpm转速搅拌条件下对步骤(2)所得5’-呈味核苷酸二钠液固体系下进行温度控制，先降温至20°C 40°C，维持0. 5 2小时后，升温至65°C并保温I 2小时，再连续控制降温至10°C，以提高5’ -呈味核苷酸二钠晶体质量；(4)过滤干燥将经步骤(3)得到的5’-呈味核苷酸二钠晶体常压过滤，真空干燥即可得到白色5’ -呈味核苷酸二钠产品。进一步地，所述的经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液浓度为 200g/L 300g/L。所述的加氢氧化钠固体调节的5’ -呈味核苷酸二钠溶液pH值为7. 5 9. O。所述的溶析剂与母液体积比为I : 2 I : 4。所述的温度控制步骤为先降温至30°C 40°C，维持一小时后，升温至65°C并保温I 2小时，再连续控制降温至10°C。本发明与现有技术相比，具有如下特点与有益效果(I)本发明前期利用FBRM在线监测了 5’ -呈味核苷酸二钠结晶过程中固体颗粒数目及平均粒径的变化，当颗粒平均粒径的增大速率减慢时，加快溶析剂滴加速率以适应颗粒的生长。该滴加方式与常规滴加方式的不同在于可以同时达到析晶与养晶的效果，且更好地符合晶体的生长过程——晶体颗粒较少时，较小的溶析速率可对应于较慢的固体沉降速率；当固体颗粒增加到一定数目时，较大的溶析速率有利于晶体的生长速率。通过反复实验，本发明已很好地掌握了变速滴加的控制。而在一般工业生产中FBRM技术应用极少，均采用一次性投加溶析剂或常速滴加，不能有效实现对颗粒大小的控制。(2)与传统的冷却结晶方法不同，本发明中采用变温的温度控制方法。本方法借鉴其他体系，在较高温度65°C下析出颗粒，先通过冷却析出大量颗粒，然后升温使小颗粒溶解，再逐步降温使大颗粒生长，更好地达到了养晶的效果，且得到的产品颗粒中几乎没有无定形小颗粒，全都转化成了具有良好晶形及较大的粒度的晶体颗粒。5’ -呈味核苷酸二钠晶体的平均粒径也有效地从35 y m提高到42 60 y m,大大提高了结晶工艺的下游操作的效率。
图I为实施例I所得5’-呈味核苷酸二钠结晶产品燥后在电子显微镜下放大100倍拍摄显微图片；图2为实施例2所得5’-呈味核苷酸二钠结晶产品燥后在电子显微镜下放大100倍拍摄显微图片；图3为实施例3所得5’-呈味核苷酸二钠结晶产品燥后在电子显微镜下放大100倍拍摄显微图片；图4为实施例4所得5’-呈味核苷酸二钠结晶产品燥后在电子显微镜下放大100倍拍摄显微图片；图5为实施例5所得5’-呈味核苷酸二钠结晶产品燥后在电子显微镜下放大100倍拍摄显微图片；图6为实施例I产品结晶过程颗粒平均粒径随时间的变化曲线；图7为实施例2产品结晶过程颗粒平均粒径随时间的变化曲线；图8为实施例3产品结晶过程颗粒平均粒径随时间的变化曲线；
图9为实施例4产品结晶过程颗粒平均粒径随时间的变化曲线；图10为实施例5产品结晶过程颗粒平均粒径随时间的变化曲线。
具体实施例方式为更好理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步介绍，但需要说明的是，本发明所要求的保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。实施例I取300ml经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液，其中母液的5’ -呈味核苷酸二钠浓度为200g/L。加热母液至65°C，用氢氧化钠调节母液的pH值至
7.5 ;将该母液转入结晶爸中，在65°C下搅拌,转速为200rpm。加入120ml无水乙醇,根据结 晶的状况分段用不同的速率滴加无水乙醇，其中前80ml的滴加速率为lml/min，后40ml为ImVmin0然后进入温度控制阶段，先自然冷却Ih至35°C，然后快速升温至65°C并维持lh，再连续降温至10°C。结晶过程结束，过滤，干燥得56. 19g5’_呈味核苷酸二钠成品，收率为93. 65%，晶形见附图I (附图I中图片均为干燥后产品在电子显微镜下放大100倍拍摄)，由图I可以看出，所得产品中几乎没有无定形粉末，已经完全转化为晶体，且晶体的形貌在宽度及厚度上都比现有技术有很大的提高，显著改善了产品晶形。产品平均粒径为52 ym，详见附图6 (附图6中图表均由FBRM在线测量结晶过程所得)，从变化曲线可知，随着结晶过程的进行颗粒的平均粒径总体是呈增大趋势的，由35 pm增大到52pm，这大大提高了结晶工艺的下游操作的效率。实施例2取300ml经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液，其中母液5’_呈味核苷酸二钠浓度为200g/L。加热母液至65°C，用氢氧化钠调节母液的pH值至7. 5 ；将该母液转入结晶釜中，在65°C下搅拌，转速为200rpm。加入120ml无水乙醇，根据结晶的状况分段用不同的速率滴加无水乙醇，前80ml的滴加速率为lml/min,后40ml为3ml/min。然后进入温度控制阶段，先自然冷却Ih至35°C，然后快速升温至65°C并维持2h，再连续降温至10°C。结晶过程结束，过滤，干燥得53. 76g5’ -呈味核苷酸二钠成品，收率为89. 6%,晶形见附图2，平均粒径为eOym，详见附图7。此实施例2与实施例I相比，主要是温度控制阶段延长了 lh，这有效地提高了晶体颗粒的平均粒径，大大缩短了下游操作过滤的时间。实施例3取300ml经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液，其中母液5’_呈味核苷酸二钠浓度为300g/L。加热母液至65°C，用氢氧化钠调节母液的pH值至7. 5 ；将该母液转入结晶釜中，在65°C下搅拌，转速为250rpm。加入120ml无水乙醇，根据结晶的状况分段用不同的速率滴加无水乙醇，前80ml的滴加速率为3ml/min,后40ml为lml/min。然后进入温度控制阶段，先自然冷却Ih至45°C，然后快速升温至65°C并维持lh，再连续降温至10°C。结晶过程结束，过滤，干燥得78. 62g5’_呈味核苷酸二钠成品，收率为87. 36%，晶形见附图3，平均粒径为53 ym，详见附图8。实施例4取300ml经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液，其中母液5’_呈味核苷酸二钠浓度为200g/L。加热母液至45°C，用氢氧化钠调节母液的pH值至9. 0 ；将该母液转入结晶爸中，在45°C下搅拌,转速为150rpm。加入150ml无水乙醇,根据结晶的状况分段用不同的速率滴加无水乙醇，前80ml的滴加速率为lml/min,后70ml为lml/min。然后进入温度控制阶段，先升温至65°C并维持lh，再连续降温至10°C。结晶过程结束，过滤，干燥得54. 2g5’_呈味核苷酸二钠成品，收率为90. 33%，晶形见附图4，由图可知颗粒已完全转化成晶体，且具有良好的光泽度，平均粒径为45 ym，详见附图9。实施例5取300ml经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’ -呈味核苷酸二钠母液，其中母液5’_呈味核苷酸二钠浓度为200g/L。加热母液至65°C，用氢氧化钠调节母液的pH值至7. 8 ；将该母液转入结晶釜中，在65°C下搅拌，转速为200rpm。加入75ml无水乙醇，滴加速率为lml/min。然后进入温度控制阶段，先自然冷却Ih至30°C，然后快速升温至65°C并维持lh，再连续降温至10°C。结晶过程结束，过滤，干燥得45. 86g5’_呈味核苷酸二钠成品，收率为76. 43%，晶形见附图5，平均粒径为42pm，详见附图10。该实施例中产品质量的改善在于 无定形颗粒全部转化成了晶体颗粒，在外观及色泽上有了很大的提高，而产品粒径在一定程度上的增大也提高了结晶后固液分离的效果。
权利要求
1.一种5’ -呈味核苷酸二钠结晶精制的工艺方法，其特征在于包括如下工艺步骤 (1)调节母液PH值以经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’-呈味核苷酸二钠母液为原料，在温度为45°C 65°C下使母液溶解形成溶液，加氢氧化钠固体调节初始pH值至7. O 10 ; (2)溶析结晶在步骤(I)所得5’-呈味核苷酸二钠溶液中采用变速滴加方式加入溶析剂，以转速150rpm 250rpm的搅拌条件下，促使5’ -呈味核苷酸二钠从溶液中结晶出来；溶析剂选用无水乙醇，溶析剂与母液体积比为I : 2 I : 5;所述变速滴加方式为先以0. 8-lml/min的速率滴加，随着晶体的析出，溶析剂滴加到1/2-2/3的时候，加快滴加速率到 2. 5_3ml/min ； (3)温度控制在150rpm 250rpm转速搅拌条件下对步骤(2)所得5’-呈味核苷酸二钠液固体系下进行温度控制，先降温至20°C 40°C，维持0. 5 2小时后，升温至65°C并保温I 2小时，再连续控制降温至10°C，以提高5’ -呈味核苷酸二钠晶体质量； (4)过滤干燥将经步骤(3)得到的5’-呈味核苷酸二钠晶体常压过滤，真空干燥即可得到白色5’ -呈味核苷酸二钠产品。
2.根据权利要求I所述的5’-呈味核苷酸二钠结晶精制的方法，其特征在于所述的5’ -呈味核苷酸二钠母液浓度为200g/L 300g/L。
3.根据权利要求I所述的5’-呈味核苷酸二钠结晶精制的方法，其特征在于所述的加氢氧化钠固体调节的5’ -呈味核苷酸二钠溶液pH值为7. 5 9. O。
4.根据权利要求I所述的5’-呈味核苷酸二钠结晶精制的方法，其特征在于所述的溶析剂与母液体积比为I : 2 I : 4。
5.根据权利要求I所述的5’-呈味核苷酸二钠结晶精制的方法，其特征在于所述的温度控制步骤为先降温至30°C 40°C，维持一小时后，升温至65°C并保温I 2小时，再连续控制降温至10°C。
全文摘要
本发明公开了一种5’-呈味核苷酸二钠结晶精制的工艺方法。该方法是以经过脱色、热水抽提和钠滤处理的5’-呈味核苷酸二钠母液为原料，首先调节其pH值至7.0～10；然后在所得溶液中控制流速滴加溶析剂无水乙醇，在搅拌条件下，通过温度调节来有效控制晶体的生长；最后，将得到的混合物常压过滤，去除清液，真空干燥。本发明通过对溶析剂滴加速率及温度调节的优化，很好地控制了晶核析出与晶体生长，从而使5’-呈味核苷酸二钠晶体的晶形与粒度得到很大程度的提高，平均粒径从35μm提高到60μm，产品质量得到显著改善。
文档编号C07H1/06GK102718823SQ20121021415
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者刘勇, 唐凯, 朱义福, 江燕斌, 赵芳萍, 郑明英 申请人:华南理工大学, 广东肇庆星湖生物科技股份有限公司