專利名稱：溶析結(jié)晶精制5’-呈味核苷酸二鈉的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種5’ -呈味核苷酸二鈉的提純精制方法，具體地說，是涉及一種5’ -呈味核苷酸二鈉溶析結(jié)晶的工藝方法。
背景技術(shù)：
5’ -呈味核苷酸二鈉(Disodium5’ -Ribonucleotide, I+G),由 5’ -肌苷酸二鈉(Disodium5，-Inosine, IMP)與 5’ -鳥苷酸二鈉(Disodium5，-Guanylate, GMP)組成，是食品行業(yè)中重要的新型食品添加劑，其增鮮效果顯著，與谷氨酸鈉合用有很強的協(xié)同效應(yīng)，可 使增鮮效果增強10 20倍。目前，1+G應(yīng)用于雞精、增鮮味精、醬油等調(diào)味品和腌制肉類等。此外，5’ -肌苷酸二鈉對白細(xì)胞和血小板減少癥以及各種急慢性肝臟疾病有一定的輔助治療作用。5’ -呈味核苷酸二鈉的生產(chǎn)方法主要有酶解法和發(fā)酵法，其中發(fā)酵轉(zhuǎn)化法是目前工業(yè)上運用最廣泛的方法。而5’-呈味核苷酸二鈉的結(jié)晶是發(fā)酵轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)工藝中最重要的部分之一。目前我國工業(yè)生產(chǎn)中主要采用溶析結(jié)晶法。國外高5’ -呈味核苷酸二鈉結(jié)晶的研究已經(jīng)比較成熟，各項質(zhì)量指標(biāo)均已達(dá)到或超過日本1972年制定的食品添加劑——5’ -鳥苷酸二鈉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，國外對高純5’ -呈味核苷酸二鈉結(jié)晶技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)封鎖，并長期對其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行保密。而國內(nèi)現(xiàn)有工藝存在結(jié)晶收率低、產(chǎn)品純度不高、生產(chǎn)成本大等問題；且產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)口產(chǎn)品相t匕，存在著較大差距，主要表現(xiàn)在純度、晶形、粒度等方面，在國際市場缺乏競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種使5’ -呈味核苷酸二鈉晶體的晶形、粒度、純度得到有效改善與提高的結(jié)晶控制方法，使5’ -呈味核苷酸二鈉晶體的平均粒徑從35 ii m提高到42 60 ii m。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種高溫攪拌滴加溶析劑析晶，有效控制溫度養(yǎng)晶的結(jié)晶工藝方法，包括如下步驟(I)調(diào)節(jié)母液pH值以經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液為原料，在溫度為45°C 65°C下使母液溶解形成溶液，加氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)初始pH值至7. 0 10 ;(2)溶析結(jié)晶在步驟(I)所得5’ -呈味核苷酸二鈉溶液中采用變速滴加方式加入溶析劑，以轉(zhuǎn)速150rpm 250rpm的攪拌條件下，促使5’-呈味核苷酸二鈉從溶液中結(jié)晶出來；溶析劑選用無水乙醇，溶析劑與母液體積比為I : 2 I : 5;所述變速滴加方式為先以0. 8-lml/min的速率滴加，隨著晶體的析出，溶析劑滴加到1/2-2/3的時候，加快滴加速率到 2. 5-3ml/min ；(3)溫度控制在150rpm 250rpm轉(zhuǎn)速攪拌條件下對步驟(2)所得5’-呈味核苷酸二鈉液固體系下進(jìn)行溫度控制，先降溫至20°C 40°C，維持0. 5 2小時后，升溫至65°C并保溫I 2小時，再連續(xù)控制降溫至10°C，以提高5’ -呈味核苷酸二鈉晶體質(zhì)量；(4)過濾干燥將經(jīng)步驟(3)得到的5’-呈味核苷酸二鈉晶體常壓過濾，真空干燥即可得到白色5’ -呈味核苷酸二鈉產(chǎn)品。進(jìn)一步地，所述的經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液濃度為 200g/L 300g/L。所述的加氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)的5’ -呈味核苷酸二鈉溶液pH值為7. 5 9. O。所述的溶析劑與母液體積比為I : 2 I : 4。所述的溫度控制步驟為先降溫至30°C 40°C，維持一小時后，升溫至65°C并保溫I 2小時，再連續(xù)控制降溫至10°C。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點與有益效果(I)本發(fā)明前期利用FBRM在線監(jiān)測了 5’ -呈味核苷酸二鈉結(jié)晶過程中固體顆粒數(shù)目及平均粒徑的變化，當(dāng)顆粒平均粒徑的增大速率減慢時，加快溶析劑滴加速率以適應(yīng)顆粒的生長。該滴加方式與常規(guī)滴加方式的不同在于可以同時達(dá)到析晶與養(yǎng)晶的效果，且更好地符合晶體的生長過程——晶體顆粒較少時，較小的溶析速率可對應(yīng)于較慢的固體沉降速率；當(dāng)固體顆粒增加到一定數(shù)目時，較大的溶析速率有利于晶體的生長速率。通過反復(fù)實驗，本發(fā)明已很好地掌握了變速滴加的控制。而在一般工業(yè)生產(chǎn)中FBRM技術(shù)應(yīng)用極少，均采用一次性投加溶析劑或常速滴加，不能有效實現(xiàn)對顆粒大小的控制。(2)與傳統(tǒng)的冷卻結(jié)晶方法不同，本發(fā)明中采用變溫的溫度控制方法。本方法借鑒其他體系，在較高溫度65°C下析出顆粒，先通過冷卻析出大量顆粒，然后升溫使小顆粒溶解，再逐步降溫使大顆粒生長，更好地達(dá)到了養(yǎng)晶的效果，且得到的產(chǎn)品顆粒中幾乎沒有無定形小顆粒，全都轉(zhuǎn)化成了具有良好晶形及較大的粒度的晶體顆粒。5’ -呈味核苷酸二鈉晶體的平均粒徑也有效地從35 y m提高到42 60 y m,大大提高了結(jié)晶工藝的下游操作的效率。


圖I為實施例I所得5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶產(chǎn)品燥后在電子顯微鏡下放大100倍拍攝顯微圖片；圖2為實施例2所得5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶產(chǎn)品燥后在電子顯微鏡下放大100倍拍攝顯微圖片；圖3為實施例3所得5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶產(chǎn)品燥后在電子顯微鏡下放大100倍拍攝顯微圖片；圖4為實施例4所得5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶產(chǎn)品燥后在電子顯微鏡下放大100倍拍攝顯微圖片；圖5為實施例5所得5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶產(chǎn)品燥后在電子顯微鏡下放大100倍拍攝顯微圖片；圖6為實施例I產(chǎn)品結(jié)晶過程顆粒平均粒徑隨時間的變化曲線；圖7為實施例2產(chǎn)品結(jié)晶過程顆粒平均粒徑隨時間的變化曲線；圖8為實施例3產(chǎn)品結(jié)晶過程顆粒平均粒徑隨時間的變化曲線；
圖9為實施例4產(chǎn)品結(jié)晶過程顆粒平均粒徑隨時間的變化曲線；圖10為實施例5產(chǎn)品結(jié)晶過程顆粒平均粒徑隨時間的變化曲線。
具體實施例方式為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步介紹，但需要說明的是，本發(fā)明所要求的保護(hù)的范圍并不局限于實施例所表述的范圍。實施例I取300ml經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液，其中母液的5’ -呈味核苷酸二鈉濃度為200g/L。加熱母液至65°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)母液的pH值至
7.5 ;將該母液轉(zhuǎn)入結(jié)晶爸中，在65°C下攪拌,轉(zhuǎn)速為200rpm。加入120ml無水乙醇,根據(jù)結(jié) 晶的狀況分段用不同的速率滴加無水乙醇，其中前80ml的滴加速率為lml/min，后40ml為ImVmin0然后進(jìn)入溫度控制階段，先自然冷卻Ih至35°C，然后快速升溫至65°C并維持lh，再連續(xù)降溫至10°C。結(jié)晶過程結(jié)束，過濾，干燥得56. 19g5’_呈味核苷酸二鈉成品，收率為93. 65%，晶形見附圖I (附圖I中圖片均為干燥后產(chǎn)品在電子顯微鏡下放大100倍拍攝)，由圖I可以看出，所得產(chǎn)品中幾乎沒有無定形粉末，已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為晶體，且晶體的形貌在寬度及厚度上都比現(xiàn)有技術(shù)有很大的提高，顯著改善了產(chǎn)品晶形。產(chǎn)品平均粒徑為52 ym，詳見附圖6 (附圖6中圖表均由FBRM在線測量結(jié)晶過程所得)，從變化曲線可知，隨著結(jié)晶過程的進(jìn)行顆粒的平均粒徑總體是呈增大趨勢的，由35 pm增大到52pm，這大大提高了結(jié)晶工藝的下游操作的效率。實施例2取300ml經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液，其中母液5’_呈味核苷酸二鈉濃度為200g/L。加熱母液至65°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)母液的pH值至7. 5 ；將該母液轉(zhuǎn)入結(jié)晶釜中，在65°C下攪拌，轉(zhuǎn)速為200rpm。加入120ml無水乙醇，根據(jù)結(jié)晶的狀況分段用不同的速率滴加無水乙醇，前80ml的滴加速率為lml/min,后40ml為3ml/min。然后進(jìn)入溫度控制階段，先自然冷卻Ih至35°C，然后快速升溫至65°C并維持2h，再連續(xù)降溫至10°C。結(jié)晶過程結(jié)束，過濾，干燥得53. 76g5’ -呈味核苷酸二鈉成品，收率為89. 6%,晶形見附圖2，平均粒徑為eOym，詳見附圖7。此實施例2與實施例I相比，主要是溫度控制階段延長了 lh，這有效地提高了晶體顆粒的平均粒徑，大大縮短了下游操作過濾的時間。實施例3取300ml經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液，其中母液5’_呈味核苷酸二鈉濃度為300g/L。加熱母液至65°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)母液的pH值至7. 5 ；將該母液轉(zhuǎn)入結(jié)晶釜中，在65°C下攪拌，轉(zhuǎn)速為250rpm。加入120ml無水乙醇，根據(jù)結(jié)晶的狀況分段用不同的速率滴加無水乙醇，前80ml的滴加速率為3ml/min,后40ml為lml/min。然后進(jìn)入溫度控制階段，先自然冷卻Ih至45°C，然后快速升溫至65°C并維持lh，再連續(xù)降溫至10°C。結(jié)晶過程結(jié)束，過濾，干燥得78. 62g5’_呈味核苷酸二鈉成品，收率為87. 36%，晶形見附圖3，平均粒徑為53 ym，詳見附圖8。實施例4取300ml經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液，其中母液5’_呈味核苷酸二鈉濃度為200g/L。加熱母液至45°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)母液的pH值至9. 0 ；將該母液轉(zhuǎn)入結(jié)晶爸中，在45°C下攪拌,轉(zhuǎn)速為150rpm。加入150ml無水乙醇,根據(jù)結(jié)晶的狀況分段用不同的速率滴加無水乙醇，前80ml的滴加速率為lml/min,后70ml為lml/min。然后進(jìn)入溫度控制階段，先升溫至65°C并維持lh，再連續(xù)降溫至10°C。結(jié)晶過程結(jié)束，過濾，干燥得54. 2g5’_呈味核苷酸二鈉成品，收率為90. 33%，晶形見附圖4，由圖可知顆粒已完全轉(zhuǎn)化成晶體，且具有良好的光澤度，平均粒徑為45 ym，詳見附圖9。實施例5取300ml經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’ -呈味核苷酸二鈉母液，其中母液5’_呈味核苷酸二鈉濃度為200g/L。加熱母液至65°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)母液的pH值至7. 8 ；將該母液轉(zhuǎn)入結(jié)晶釜中，在65°C下攪拌，轉(zhuǎn)速為200rpm。加入75ml無水乙醇，滴加速率為lml/min。然后進(jìn)入溫度控制階段，先自然冷卻Ih至30°C，然后快速升溫至65°C并維持lh，再連續(xù)降溫至10°C。結(jié)晶過程結(jié)束，過濾，干燥得45. 86g5’_呈味核苷酸二鈉成品，收率為76. 43%，晶形見附圖5，平均粒徑為42pm，詳見附圖10。該實施例中產(chǎn)品質(zhì)量的改善在于 無定形顆粒全部轉(zhuǎn)化成了晶體顆粒，在外觀及色澤上有了很大的提高，而產(chǎn)品粒徑在一定程度上的增大也提高了結(jié)晶后固液分離的效果。
權(quán)利要求
1.一種5’ -呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的工藝方法，其特征在于包括如下工藝步驟 (1)調(diào)節(jié)母液PH值以經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’-呈味核苷酸二鈉母液為原料，在溫度為45°C 65°C下使母液溶解形成溶液，加氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)初始pH值至7. O 10 ; (2)溶析結(jié)晶在步驟(I)所得5’-呈味核苷酸二鈉溶液中采用變速滴加方式加入溶析劑，以轉(zhuǎn)速150rpm 250rpm的攪拌條件下，促使5’ -呈味核苷酸二鈉從溶液中結(jié)晶出來；溶析劑選用無水乙醇，溶析劑與母液體積比為I : 2 I : 5;所述變速滴加方式為先以0. 8-lml/min的速率滴加，隨著晶體的析出，溶析劑滴加到1/2-2/3的時候，加快滴加速率到 2. 5_3ml/min ； (3)溫度控制在150rpm 250rpm轉(zhuǎn)速攪拌條件下對步驟(2)所得5’-呈味核苷酸二鈉液固體系下進(jìn)行溫度控制，先降溫至20°C 40°C，維持0. 5 2小時后，升溫至65°C并保溫I 2小時，再連續(xù)控制降溫至10°C，以提高5’ -呈味核苷酸二鈉晶體質(zhì)量； (4)過濾干燥將經(jīng)步驟(3)得到的5’-呈味核苷酸二鈉晶體常壓過濾，真空干燥即可得到白色5’ -呈味核苷酸二鈉產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的方法，其特征在于所述的5’ -呈味核苷酸二鈉母液濃度為200g/L 300g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的方法，其特征在于所述的加氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)的5’ -呈味核苷酸二鈉溶液pH值為7. 5 9. O。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的方法，其特征在于所述的溶析劑與母液體積比為I : 2 I : 4。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的方法，其特征在于所述的溫度控制步驟為先降溫至30°C 40°C，維持一小時后，升溫至65°C并保溫I 2小時，再連續(xù)控制降溫至10°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種5’-呈味核苷酸二鈉結(jié)晶精制的工藝方法。該方法是以經(jīng)過脫色、熱水抽提和鈉濾處理的5’-呈味核苷酸二鈉母液為原料，首先調(diào)節(jié)其pH值至7.0～10；然后在所得溶液中控制流速滴加溶析劑無水乙醇，在攪拌條件下，通過溫度調(diào)節(jié)來有效控制晶體的生長；最后，將得到的混合物常壓過濾，去除清液，真空干燥。本發(fā)明通過對溶析劑滴加速率及溫度調(diào)節(jié)的優(yōu)化，很好地控制了晶核析出與晶體生長，從而使5’-呈味核苷酸二鈉晶體的晶形與粒度得到很大程度的提高，平均粒徑從35μm提高到60μm，產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著改善。
文檔編號C07H1/06GK102718823SQ20121021415
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者劉勇, 唐凱, 朱義福, 江燕斌, 趙芳萍, 鄭明英 申請人:華南理工大學(xué), 廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司