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Poudre d'acide L-aspartique, poudre cristalline blanche, inodore, souvent-optique gaucher. Stable à température et pression normales, c'est un produit naturel et non-toxique. Il existe dans les feuilles de tabac et la fumée. Soluble dans l'eau chaude, les solutions acides, alcalines et salines, insoluble dans l'éthanol et l'éther. Il est utilisé comme édulcorant synthétique, en médecine pour traiter les maladies cardiaques, comme promoteur de la fonction hépatique, comme antidote à l'ammoniaque, comme éliminateur de fatigue et comme composant de perfusion d'acides aminés.
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Formule chimique |
C4H7NO4 |
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Masse exacte |
133 |
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Poids moléculaire |
133 |
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m/z |
133 (100.0%), 134 (4.3%) |
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Analyse élémentaire |
C, 36.10; H, 5.30; N, 10.52; O, 48.08 |
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Dans l'art antérieur, les procédés de préparation de l'acide L-aspartique comprennent principalement la fermentation microbienne, la conversion enzymatique du fumarate et la synthèse chimique. La méthode de fermentation microbienne est utilisée pour préparer l'acide L-aspartique, avec un faible taux de production et de conversion d'acide, un cycle long, de nombreux sous-produits et un processus d'extraction complexe. Dans des conditions acides fortes (environ ph1), il peut être converti en acide fumarique ; L'acide fumarique séparé et purifié est converti en acide aspartique sous l'action de l'enzyme acide aspartique et de l'excès d'ammoniac. Une fois que la solution réactionnelle a neutralisé l'excès d'ammoniac avec de l'acide sulfurique, le produit acide l-aspartique est séparé et purifié. Dans cette méthode, l'isomérisation de l'acide maléique en acide fumarique est réalisée dans des conditions fortement acides, très corrosives pour l'équipement. Les eaux usées générées dans ce processus sont fortement acides, ont de mauvaises propriétés biochimiques et sont difficiles à traiter. De plus, l'acide fumarique est converti par une enzyme. Les eaux usées produites contiennent du soufre et de l'azote.
L'invention concerne un procédé de préparation dePoudre d'acide L-aspartiquepour résoudre les problèmes techniques existant dans la technologie bien connue, qui comprend les étapes suivantes :
Étape a : mettre l'acide fumarique et l'ammoniac dans un réacteur pour réagir afin d'obtenir une solution de fumarate d'ammonium ;
Étape b : faire circuler en continu le produit obtenu à l'étape a à travers le bioréacteur garni à une certaine vitesse spatiale ;
Étape c : contrôler le taux de conversion à l'étape b pour qu'il soit supérieur à 90 % pour obtenir la solution de conversion ;
Étape d : ajouter progressivement 1 mol/l de chlorure d'hydrogène dans la solution de conversion obtenue à l'étape c, ajuster la valeur du pH à 1,5-2,8 et laisser reposer jusqu'à la cristallisation ;
Étape e : retirer les cristaux de l'étape d, laver et sécher pour obtenir de l'acide L-aspartique brut ;
Étape f : recristalliser le produit brut à l'étape e et le sécher sous vide à 60-85 degrés pour obtenir l'acide L-aspartique fini.
De plus, la solution de fumarate d'ammonium de l'étape a doit être conservée à 30-40 degrés après avoir été préparée.
De plus, le bioréacteur garni à l'étape b est obtenu en chargeant l'e.coli immobilisé contenant de l'aspartase.
De plus, la température de repos de la solution à l'étape d doit être maintenue entre 0 et 5 degrés et le temps de repos ne doit pas être inférieur à 12 heures.
En outre, la température de séchage après le lavage à l'étape e est de 80 à 120 degrés, et la solution sélectionnée pour la recristallisation des produits bruts à l'étape f est de l'ammoniac dilué.
L'invention présente les avantages et effets positifs suivants :
Le procédé de préparation d'acide L-aspartique proposé par l'invention utilise de l'acide fumarique et de l'ammoniac pour préparer de l'acide L-aspartique sous l'action de moisissures. Les eaux usées produites ont une faible acidité et un traitement simple. Dans le même temps, l'e.coli immobilisé contenant de l'aspartase est utilisé comme catalyseur, et la solution de fumarate d'ammonium s'écoule à travers le bioréacteur garni de l'e.coli immobilisé contenant de l'aspartase Coli, les impuretés dans la solution de conversion obtenue sont moindres, c'est-à-dire que les sous-produits de l'acide L-aspartique obtenus dans les étapes suivantes sont considérablement réduits, et le processus d'extraction est relativement simple.
Le procédé de préparation de l'acide L-aspartique de l'invention est décrit en détail comme suit :
Exemple 1
L'invention concerne un procédé de préparation d'acide L-aspartique.
Le schéma technique adopté par l'invention pour résoudre les problèmes techniques existant dans la technologie bien connue est : un procédé de préparation d'acide L-aspartique, comprenant les étapes suivantes :
Étape a : mettre l'acide fumarique et l'ammoniac dans un réacteur pour réagir afin d'obtenir une solution de fumarate d'ammonium ;
Étape b : faire circuler en continu le produit obtenu à l'étape a à travers le bioréacteur garni à une certaine vitesse spatiale ;
Étape c : contrôler le taux de conversion à l'étape b pour qu'il soit supérieur à 90 % pour obtenir la solution de conversion ;
Étape d : ajouter progressivement 1 mol/l de chlorure d'hydrogène dans la solution de conversion obtenue à l'étape c, ajuster la valeur du pH à 1,5 et cristalliser au repos ;
Étape e : retirer les cristaux de l'étape d, laver et sécher pour obtenir de l'acide L-aspartique brut ;
Étape f : recristalliser le produit brut à l'étape e et le sécher sous vide à 60 degrés pour obtenir l'acide L-aspartique fini.
Dans ce mode de réalisation, la solution de fumarate d'ammonium à l'étape a doit être conservée à 30 degrés après avoir été préparée.
Dans ce mode de réalisation, le bioréacteur garni à l'étape b est rempli d'E.coli immobilisé contenant de l'aspartase.
Dans cet exemple, la température de repos de la solution à l'étape d doit être maintenue à 0 degré et le temps de repos ne doit pas être inférieur à 12 heures.
Dans ce mode de réalisation, la température de séchage après lavage à l'étape e est de 80 degrés, et la solution sélectionnée pour la recristallisation des produits bruts à l'étape f est de l'ammoniac dilué.
Exemple 2
L'invention concerne un procédé de préparation d'acide L-aspartique.
Le schéma technique adopté par l'invention pour résoudre les problèmes techniques existant dans la technologie bien connue est : un procédé de préparation d'acide L-aspartique, comprenant les étapes suivantes :
Étape a : mettre l'acide fumarique et l'ammoniac dans un réacteur pour réagir afin d'obtenir une solution de fumarate d'ammonium ;
Étape b : faire circuler en continu le produit obtenu à l'étape a à travers le bioréacteur garni à une certaine vitesse spatiale ;
Étape c : contrôler le taux de conversion à l'étape b pour qu'il soit supérieur à 90 % pour obtenir la solution de conversion ;
Étape d : ajouter progressivement 1 mol/l de chlorure d'hydrogène dans la solution de conversion obtenue à l'étape c, ajuster la valeur du pH à 2 et cristalliser au repos ;
Étape e : retirer les cristaux de l'étape d, laver et sécher pour obtenir de l'acide L-aspartique brut ;
Étape f : recristalliser le produit brut à l'étape e et le sécher sous vide à 70 degrés pour obtenir l'acide L-aspartique fini.
Dans ce mode de réalisation, la solution de fumarate d'ammonium à l'étape a doit être conservée à 35 degrés après avoir été préparée.
Dans ce mode de réalisation, le bioréacteur garni à l'étape b est rempli d'E.coli immobilisé contenant de l'aspartase.
Dans cet exemple, la température de repos de la solution à l'étape d doit être maintenue à 3 degrés et le temps de repos ne doit pas être inférieur à 12 heures.
Dans ce mode de réalisation, la température de séchage après lavage à l'étape e est de 90 degrés, et la solution sélectionnée pour la recristallisation des produits bruts à l'étape f est de l'ammoniac dilué.
Exemple 3
L'invention concerne un procédé de préparation dePoudre d'acide L-aspartique.
Le schéma technique adopté par l'invention pour résoudre les problèmes techniques existant dans la technologie bien connue est : un procédé de préparation d'acide L-aspartique, comprenant les étapes suivantes :
Étape a : mettre l'acide fumarique et l'ammoniac dans un réacteur pour réagir afin d'obtenir une solution de fumarate d'ammonium ;
Étape b : faire circuler en continu le produit obtenu à l'étape a à travers le bioréacteur garni à une certaine vitesse spatiale ;
Étape c : contrôler le taux de conversion à l'étape b pour qu'il soit supérieur à 90 % pour obtenir la solution de conversion ;
Étape d : ajouter progressivement 1 mol/l de chlorure d'hydrogène dans la solution de conversion obtenue à l'étape c, ajuster la valeur du pH à 2,8 et laisser reposer jusqu'à la cristallisation ;
Étape e : retirer les cristaux de l'étape d, laver et sécher pour obtenir de l'acide L-aspartique brut ;
Étape f : recristalliser le produit brut à l'étape e et le sécher sous vide à 85 degrés pour obtenir l'acide L-aspartique fini.
Dans ce mode de réalisation, la solution de fumarate d'ammonium à l'étape a doit être conservée à 40 degrés après avoir été préparée.
Dans ce mode de réalisation, le bioréacteur garni à l'étape b est rempli d'E.coli immobilisé contenant de l'aspartase.
Dans cet exemple, la température de repos de la solution à l'étape d doit être maintenue à 5 degrés et le temps de repos ne doit pas être inférieur à 12 heures.
Dans ce mode de réalisation, la température de séchage après lavage à l'étape e est de 120 degrés, et la solution sélectionnée pour la recristallisation des produits bruts à l'étape f est de l'ammoniac dilué.
Principe de fonctionnement : dans l'invention, l'acide fumarique et l'ammoniac sont mis dans un réacteur pour réagir afin d'obtenir une solution de fumarate d'ammonium ; Flux continu à travers le bioréacteur rempli à une certaine vitesse spatiale ; Contrôlez le taux de conversion pour qu'il soit supérieur à 90 % pour obtenir la solution de conversion ; Ajoutez progressivement 1 mol/l de chlorure d'hydrogène dans la solution de conversion, ajustez la valeur du pH à 2,8 et cristallisez au repos ; L'acide L-aspartique brut peut être obtenu par cristallisation, lavage et séchage ; Le produit brut est recristallisé et séché sous vide à 85 degrés pour obtenir le produit fini d'acide L-aspartique. L'acide L-aspartique est préparé en utilisant de l'acide fumarique et de l'ammoniac sous l'action de moisissures. Les eaux usées produites ont une faible acidité et sont faciles à traiter. Dans le même temps, l'E.coli immobilisé contenant de l'aspartase est utilisé comme catalyseur, et la solution de fumarate d'ammonium s'écoule à travers le bioréacteur garni de l'E.coli immobilisé contenant de l'aspartase Coli, les impuretés dans la solution de conversion obtenue sont moindres, c'est-à-dire que les sous-produits de l'acide L-aspartique obtenus dans les étapes suivantes sont considérablement réduits, et le processus d'extraction est relativement simple.
Ce qui précède n'est qu'un meilleur mode de réalisation de l'invention, et non une limitation de l'invention sous quelque forme que ce soit. Toute modification simple, tout changement équivalent et toute modification des modes de réalisation ci-dessus conformément à l'essence technique de l'invention entrent dans la portée de la solution technique de l'invention.
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