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DL-苹果酸的应用

发布日期:2020/10/25 9:01:40

背景及概述[1]

DL-苹果酸作为一种常用的食品添加剂及调味剂,广泛用于果冻及以水果为基料的食品,有助于食物的吸收和改善食欲。作为酸味剂,可代替柠檬酸使用;常用作清凉饮料、冷食品,加工食品的酸味剂、防腐剂,水果饮料等的色调保持剂。

在非食品工业方面,它可用于药品、化妆品、金属清洁剂,工业消臭剂和缓冲剂等。在纺织工业上用于阻凝剂,荧光增白剂原料等。随着DL-苹果酸在食品及医药工业方面的作用逐渐为人们所认识,其市场需求量也日益增加。其中在医药方面的应用,国外先进标准对其纯度提出了很高的要求,因此其合成和精制过程在工业化生产中有一定的难度。

精制[1]

DL-苹果酸合成技术主要有糠醛氧化法以(以糠醛为原料经双氧水处理在超声波作用下转化为DL-苹果酸)、水解法(以γ-内酯为原料在70℃水解0.5h后经碱处理可得DL-苹果酸)和高温、高压水合法。其中高温、高压水合法是主要的工业合成技术,即将马来酸(由苯氧化而得)在150℃以上,1.0Mpa下反应3h-8h,反应后的混合物主要为苹果酸和少量的未转化的马来酸和与之成平衡的富马酸。

工业化规模生产主要采用此项技术,但在实际生产过程中存在反应条件的优化和溶液的精制等问题。反应所得DL-苹果酸溶液中除含有目的产物DL-苹果酸外,还含有一些不纯的物质,如没有完全反应的马来酸、异构化的富马酸、副反应产生的有色物质及金属离子等。

现有的苹果酸提纯方法主要有以下几种:(1)溶剂萃取法:用MeCOCH2CHMe2,Et2CO,Et2O等溶剂萃取后,DL-苹果酸溶液中的马来酸和富马酸的含量可以降至0.02%以下。(2)沉淀法:在DL-苹果酸溶液中加入氢氧化钙,使它以DL-苹果酸钙的形式析出的晶体经酸化分离,提纯可得DL-苹果酸纯品。

溶剂萃取法和沉淀法因操作过程烦琐,且引进了第三种物质增加了分离难度,得到的样品纯度较低,因此不适合于工业生产。由于成本及技术的原因,现在还没有不含马来酸和富马酸的苹果酸生产。因为马来酸毒性大,因此FDA规定其在苹果酸中的含量不得高于0.05%.随着苹果酸生理功能的开发及对食品安全的重视,迫切需要一种高效经济的除去苹果酸中马来酸和富马酸的方法。

CN200910194154.8提供一种电子级高纯DL-苹果酸的精制方法;该方法采用不饱和酸聚合法,使由高温、高压水合法制出的DL-苹果酸达到电子级纯度。本发明的目的通过下述技术方案实现:一种电子级高纯DL-苹果酸的精制方法,其特征在于包括以下操作步骤:向DL-苹果酸溶液中加入偶氮二异丁基脒盐酸盐引发剂,在保护气体氛围中,在加热和搅拌条件下进行聚合反应;冷却至室温,过滤除去聚合物沉淀,得到滤液;将滤液进行热风干燥,得到电子级高纯DL-苹果酸。

本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:本发明有效去除了马来酸和富马酸,所制备的DL-苹果酸纯度达99.5%以上;本发明制备工艺简单,节约了生产成本,易操作,成本低,环境污染少,使苹果酸的生产实现绿色化;有利于DL-苹果酸的工业化应用,满足人们对其的需求。

应用 [2-3]

一、用于制备DL-苹果酸改性亚麻吸附剂

近年来,人们开始关注廉价的生物质材料作为生物吸附剂,比如木屑、稻壳、花生 壳、玉米秸秆等生物质材料已广泛应用于印染废水的处理。亚麻作为农业废弃物具有产量大,低成本及可生物降解性,因此用它作为吸附剂处理工业染料废水具有很大的发展前景。CN201610891927.8提供了一种DL-苹果酸改性亚麻吸附剂的制备方法及应用。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种DL-苹果酸改性亚麻吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将亚麻经自来水和蒸馏水洗净后置于70℃烘箱中烘干至恒重,粉碎,过180目筛;

S2、称取10g步骤S1所得的亚麻粉末,将其用250mL的一定浓度的氢氧化钠溶液浸 泡,并置于磁力加热搅拌器上磁力搅拌12h,再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH 接近中性,把滤渣于80℃烘箱烘干后,自然冷却室温,在干燥箱中烘干,得到NaOH修饰亚麻;

S3、称取所得的NaOH修饰亚麻0.5g置于锥形瓶内,加入浓度为0.8mol/L的DL-苹果酸200mL,利用磁力加热搅拌器在60℃下搅拌2h,再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH接近中性,把滤渣于80℃烘干后,自然冷却室温,得亚麻吸附剂。

二、用于制备DL-苹果酸氢钠

DL-苹果酸氢钠是一种良好的食品添加剂,由于其可增加食品的鲜嫩度, 并赋予其良好的口感,被广泛地应用于水产品以及肉类食品中。由于其具有一定的咸度,故可作为食盐的代替品用以食品的加工制造,并且可以减少食盐的用量。另外,由于DL-苹果酸氢钠中钠元素的含量比食盐低,用DL-苹果酸氢钠代替食盐,更加适合患有高血压、肾病以及心脏病的患者服用。

CN201510001761.3提供一种方法简单、收率高的DL-苹果酸氢钠的制备方法。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种DL-苹果酸氢钠的制备方法,是在少量无水碳酸钠存在下,将三水合DL-苹果酸二钠晶体与DL-苹果酸固体混合后于无溶剂条件下研磨而反应生成的。本发明利用无溶剂固体研磨反应法制备DL-苹果 酸氢钠,具有操作简便、原料利用率高和产品收率高的特点,并且对环境无污染,符合绿色化学的理念。

主要参考资料

[1] CN200910194154.8 一种电子级高纯DL-苹果酸的精制方法

[2] CN201610891927.8 一种DL?苹果酸改性亚麻吸附剂的制备方法及应用

[3] CN201510001761.3 一种DL-苹果酸氢钠的制备方法

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