專利名稱：阿斯巴甜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阿斯巴甜的制備方法，屬于阿斯巴甜的化學(xué)合成法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
阿斯巴甜(Aspartame)，化學(xué)名稱為N-α-L-天冬氨酰_L_苯丙氨酸甲酯，是一種新型的合成肽類甜味劑，甜度約為蔗糖到200倍，目前該甜味劑已在100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)獲準(zhǔn)使用，應(yīng)用于6000多種飲料，食品及醫(yī)藥等產(chǎn)品中。阿斯巴甜由于其公認(rèn)的安全性，低熱高甜，口味純凈等特點(diǎn)，目前已成為全球高強(qiáng)度甜味劑的主導(dǎo)產(chǎn)品，消費(fèi)量高速增長(zhǎng)，目前全球需求超過30000噸/年。阿斯巴甜的主要生產(chǎn)方法之一是采用化學(xué)合成法，而我們國(guó)內(nèi)采用的化學(xué)合成法，由于工藝技術(shù)及裝備相對(duì)落后，關(guān)鍵點(diǎn)控制不嚴(yán)格等因素，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外相比差距較大。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高質(zhì)量、低成本的阿斯巴甜的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 一種阿斯巴甜的制備方法，包括如下具體步驟
①在30°C 35°C的溫度條件下，將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、混合，其中甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸之間的重量比為0. 3 0. 5:1. 2 1. 8:0. 8 1. 2，然后在45°C 士 1°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)12小時(shí)，再進(jìn)行離心分離，得到N-甲酰-α -L-天冬氨酸酐和母液一。此為甲酰內(nèi)酐化反應(yīng)。②將步驟①得到的N-甲酰-a-L-天冬氨酸酐，在0°C 10°C的溫度條件下與 L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉進(jìn)行投料、混合，其中N-甲酰-α -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、 水、氫氧化鈉之間的重量比為0. 8 1. 2:0. 8 1. 2:5^7:1. 8 2. 5，然后在3°C 5°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)3飛小時(shí)，接著調(diào)pH值至0. 5^1之間，再進(jìn)行高壓板框分離，得到N-甲酰-α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸和母液二。此為縮合反應(yīng)。③將步驟②得到的N-甲酰-α -L-天冬氨酰_L_苯丙氨酸，在55°C飛0°C的溫度條件下，與甲醇、鹽酸、水進(jìn)行投料、混合，其中N-甲酰-α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為0. 8 1. 2:0. Γ0. 3:0. 5 1:0. 2 0. 6，然后在25V 28°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)168小時(shí)，再進(jìn)行離心分離，得到α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和母液三。此為水解酯化反應(yīng)。④將步驟③得到的α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽，在40°C 45°C的溫度條件下，與水進(jìn)行投料、混合，其中α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為0. 5^1. 5:15 20，然后在55°C 60°C的溫度條件下進(jìn)行中和反應(yīng)0. 5^1小時(shí)，接著調(diào)PH值至4. 8^5. 1之間，再進(jìn)行洗滌、高壓板框分離，得到濕品阿斯巴甜和母液四，最后將濕品阿斯巴甜再依次進(jìn)行破碎、混合、造粒、拋丸、烘干、篩選、包裝、成品。此為中和反應(yīng)。
作為上述方案的進(jìn)一步設(shè)置，所述步驟①中，甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸之間的重量比為 0. 4 0. 5:1. 5 1. 7:0. 9 1. 1。所述步驟②中，N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉之間的重量比為 0. 9 1. 1 0. 9 1. 1 5. 5 6. 5 2 2. 4。所述步驟③中，N-甲酰-a-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為 0. 9 1. 1:0. 2 0. 3:0. 6^0. 8:0. 4 0. 6。所述步驟④中，α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為 0. 8 1. 2:16 18。所述步驟①中，甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸之間的重量比為0.425:1.6:1 ；步驟② 中，N-甲酰-a-L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉之間的重量比為1.05:1:6:2. 2 ； 步驟③中，N-甲酰-a-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為 1:0. 25:0. 75:0. 52 ；步驟④中，α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為 1:17。所述母液二、母液四均通過納濾膜進(jìn)行膜分離回收。所述步驟④中，造粒工序采用濕法造粒機(jī)，規(guī)格包括80-100目和150-200目。本發(fā)明阿斯巴甜的制備方法，具有以下有益效果 1、接肽
采用水法接肽方法，摒棄了原來工藝中所使用冰醋酸，由于反應(yīng)溶劑改變，工藝得到簡(jiǎn)化，設(shè)備與操作要求不苛刻，中間體產(chǎn)品收率從原工藝平均收率94. 6%提高到現(xiàn)工藝平均收率96. 8%，反應(yīng)溶劑的改變，使母液回收成本下降31%。在成本得到降低的同時(shí)，也解決了醋酸尾氣排放造成的環(huán)境問題。2、分離
產(chǎn)品中若相關(guān)雜質(zhì)含量高，電導(dǎo)率高，就會(huì)引起產(chǎn)品的口味變差，甜度不足，外觀發(fā)黃等現(xiàn)象，為解決此問題，我們采用高效洗滌、過濾二合一設(shè)備，替代傳統(tǒng)離心分離的方式，采用多次連續(xù)自動(dòng)洗滌，改變?cè)瓉韷K狀料洗滌為漿狀料洗滌，經(jīng)在線檢測(cè)達(dá)到內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)后，以隔膜式高壓板框分離壓縮，含固量在80%左右，在保證原收率的前提下，成品中相關(guān)物質(zhì)含量從美國(guó)FCC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彡2%下降到彡1%。電導(dǎo)率從平均100us/cm，下降到30us/cm。3、造粒
國(guó)內(nèi)廠家?guī)缀醵家约庸?0-60目大顆粒產(chǎn)品或粉狀產(chǎn)品包裝銷售，但這樣對(duì)下游客戶造成諸多使用上的不便，如粉塵增加，產(chǎn)品流動(dòng)性差，溶解速度慢等。我們采用濕法粉碎造粒，拋丸整形的工藝，制造出規(guī)格統(tǒng)一的80-100目，150-200目粒狀產(chǎn)品，并且可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要調(diào)整粒度分布規(guī)格，產(chǎn)品的流動(dòng)性好，溶解速度快，不粘結(jié)，包裝使用均很方便。4、回收
我們采用納濾膜來濃縮回收各種物料，替代原來的蒸餾工藝，一方面大幅度降低了能耗，減少了酸堿等輔料的添加，并減少了排污，另一方面由于杜絕了高溫高壓等不利條件， 解決了在回收過程中氨基酸產(chǎn)生的消旋難題，中間體產(chǎn)品回收率提高7%，同時(shí)回收物料的質(zhì)量得到提高，回用率達(dá)到100%。對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量提高及成本下降有很大幫助。5、應(yīng)用阿斯巴甜一般應(yīng)用于食品行業(yè)，經(jīng)過我們技術(shù)改進(jìn)后，產(chǎn)品質(zhì)量提高到醫(yī)藥級(jí)要求，已經(jīng)開始在藥品、保健品中推廣使用，國(guó)內(nèi)有好幾家大型制藥企業(yè)如哈藥六廠、承德頸復(fù)康藥業(yè)等采用了我們的產(chǎn)品。 通過本發(fā)明制得的阿斯巴甜具有以下主要技術(shù)性能
權(quán)利要求
1.一種阿斯巴甜的制備方法，其特征在于包括如下具體步驟①在30°C 35°C的溫度條件下，將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、混合，其中甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸之間的重量比為0. 3 0. 5:1. 2 1. 8:0. 8 1. 2，然后在45°C 士 1°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)12小時(shí)，再進(jìn)行離心分離，得到N-甲酰-α -L-天冬氨酸酐和母液一；②將步驟①得到的N-甲酰-α-L-天冬氨酸酐，在0°C 10°C的溫度條件下與L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉進(jìn)行投料、混合，其中N-甲酰-α -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、 氫氧化鈉之間的重量比為0. 8 1. 2:0. 8 1. 2:5^7:1. 8 2. 5，然后在3°C 5°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)3飛小時(shí)，接著調(diào)pH值至0. 5^1之間，再進(jìn)行高壓板框分離，得到N-甲酰-α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸和母液二 ；③將步驟②得到的N-甲酰-α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸，在55°C飛0°C的溫度條件下，與甲醇、鹽酸、水進(jìn)行投料、混合，其中N-甲酰-a-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為0. 8 1. 2:0. Γ0. 3:0. 5 1:0. 2 0. 6，然后在25°C 28°C的溫度條件下進(jìn)行保溫反應(yīng)168小時(shí)，再進(jìn)行離心分離，得到α -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和母液三；④將步驟③得到的α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽，在40°C、5°C的溫度條件下，與水進(jìn)行投料、混合，其中α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為0. 5^1. 5:15 20，然后在551 60°C的溫度條件下進(jìn)行中和反應(yīng)0. 5^1小時(shí)，接著調(diào)pH 值至4.纊5. 1之間，再進(jìn)行洗滌、高壓板框分離，得到濕品阿斯巴甜和母液四，最后將濕品阿斯巴甜再依次進(jìn)行破碎、混合、造粒、拋丸、烘干、篩選、包裝、成品。
2.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟①中，甲酸、乙酸酐、 L-天冬氨酸之間的重量比為0. 4 0. 5:1. 5 1. 7:0. 9 1. 1。
3.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟② 中，N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉之間的重量比為 0. 9 1. 1 0. 9 1. 1 5. 5 6. 5 2 2. 4。
4.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟③中，N-甲酰- a -L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為0.纊1. 1:0. 2^0. 3:0. 6、 .8:0. 4 0. 6。
5.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟④中，α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為0. 8^1. 2:16^18.
6.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟①中，甲酸、乙酸酐、 L-天冬氨酸之間的重量比為0. 425:1. 6:1 ；步驟②中，N-甲酰-α -L-天冬氨酸酐、L-苯丙氨酸、水、氫氧化鈉之間的重量比為1.05:1:6:2.2 ；步驟③中，N-甲酰-a-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸、甲醇、鹽酸、水之間的重量比為1:0. 25:0. 75:0. 52 ；步驟④中，α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽與水之間的重量比為1 17。
7.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述母液二、母液四均通過納濾膜進(jìn)行膜分離回收。
8.如權(quán)利要求1所述阿斯巴甜的制備方法，其特征在于所述步驟④中，造粒工序采用濕法造粒機(jī)，規(guī)格包括80-100目和150-200目。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阿斯巴甜的制備方法，屬于阿斯巴甜的化學(xué)合成法技術(shù)領(lǐng)域，通過將甲酸、乙酸酐、L-天冬氨酸進(jìn)行投料、反應(yīng)制得N-甲酰-α-L-天冬氨酸酐，然后加入氫氧化鈉反應(yīng)制得N-甲酰-α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸，再加入甲醇、鹽酸、水反應(yīng)制得α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽，接著加入水制得濕品阿斯巴甜，最后通過后處理得到成品阿斯巴甜。通過本發(fā)明得到的阿斯巴甜，解決了相關(guān)雜質(zhì)含量高，電導(dǎo)率高，導(dǎo)致甜度不足，口感較差以及產(chǎn)品外觀差，溶解性能差等問題。
文檔編號(hào)C07K5/075GK102295680SQ20111024584
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:紹興縣亞美生物化工有限公司