一种生产柠檬酸钙盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种生产柠檬酸钙盐的方法，其中，该方法包括：(1)在0-30℃下，将重质碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种钙源与柠檬酸水溶液接触反应，并将得到的反应混合物进行过滤；(2)对步骤(1)中过滤后的滤液进行加热以使柠檬酸钙盐沉淀析出，然后分离出柠檬酸钙盐沉淀并洗涤。通过该方法可以低成本生产符合美国药典USP 33-NF 28和美国食品添加剂FCC5标准的高纯度柠檬酸钙盐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工领域，具体地，涉及一种生产柠檬酸钙盐的方法。
技术介绍
柠檬酸钙盐是一种优良的营养强化剂、络合剂、溶液缓冲剂，在食品、医药及化学等领域具有重要的应用价值。目前，获取柠檬酸钙盐的方法不能同时兼顾高纯度和低成本。例如，使用高纯度碳酸钙(或氢氧化钙、氧化钙)与高纯度柠檬酸(水溶液)反应获得柠檬酸钙固体，该方法虽然能够得到高纯度的柠檬酸钙盐，但是该方法中所需高纯度碳酸钙需要使用重质碳酸钙、盐酸与碳酸钠精制，柠檬酸要使用食品级柠檬酸，因此成本很高；另外，现有技术中常在较高温度下使用柠檬酸和碳酸钙(或氢氧化钙、氧化钙)作为原料生成柠檬酸钙盐固体的方法，但该方法的原料及中间步骤引入的杂质难于去除，柠檬酸钙产品的纯度难以保证。因此，本领域需要开发一种成本较低且能够获得符合国家及企业标准达到美国药典USP 33-NF 28和美国食品添加剂FCC5标准的高纯度柠檬酸钙盐的生产方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的生产柠檬酸钙盐方法中不能同时兼顾高纯度和低成本的缺陷，提供一种成本低的生产高纯度柠檬酸钙盐的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种生产柠檬酸钙盐的方法，其中，该方法包括：(1)在0-30℃下，将重质碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种钙源与柠檬酸水溶液接触反应，并将得到的反应混合物进行过滤；(2)对步骤(1)中过滤后的滤液进行加热以使柠檬酸钙盐沉淀析出，然后分离出柠檬酸钙盐沉淀。采用本专利技术方法获得的柠檬酸钙盐产品经检测能够达到美国药典USP33-NF 28和美国食品添加剂FCC5的标准。另外，根据本专利技术提供的方法，无需使用高纯度的原料，大大降低了生产成本。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的生产柠檬酸钙盐的方法的一种具体实施方式的流程示意图。图2是根据本专利技术的生产柠檬酸钙盐的方法的另一种具体实施方式的流程示意图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种生产柠檬酸钙盐的方法，其中，该方法包括：(1)在0-30℃下，将重质碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种钙源与柠檬酸水溶液接触反应，并将得到的反应混合物进行过滤；(2)对步骤(1)中过滤后的滤液进行加热以使柠檬酸钙盐沉淀析出，
然后分离出柠檬酸钙盐沉淀。根据本专利技术，其中，在步骤(1)中，所述柠檬酸水溶液中的柠檬酸与所述钙源中的钙元素的摩尔比可以为2.1：1以上；优选情况下，所述柠檬酸水溶液中的柠檬酸与所述钙源中的钙元素的摩尔比为2.1-20：1。根据本专利技术，在步骤(1)中，所述接触反应的过程并没有特殊的限定，例如所述接触反应的过程可以包括：将所述钙源加入到柠檬酸水溶液中进行接触反应。根据本专利技术，为了能够使钙源与柠檬酸水溶液进行充分接触反应，所述钙源优选分批或者按一定速度加入到柠檬酸水溶液中。进一步优选地，所述钙源加入柠檬酸水溶液的方式是：相对于1L所述柠檬酸水溶液，将所述钙源以0.1-1g/s的速度加入到柠檬酸水溶液中进行接触反应。其中，所述钙源可以以其浆液的形式加入到柠檬酸水溶液中。钙源浆液和柠檬酸水溶液中的水含量没有特别的限定，优选情况下，钙源浆液和柠檬酸水溶液中的水含量使得反应后所得到的混合物中的水与钙元素的摩尔比为25：1以上，更优选为25-100：1。根据本专利技术，在步骤(1)中，对接触反应后获得的混合物进行过滤，从而过滤掉溶液中的不溶物。所述过滤可以采用本领域常规的过滤方法进行，例如板框过滤或微滤膜过滤法，当采用板框过滤方法时，可以预先在板框中预涂硅藻土或珍珠岩形成助滤剂滤饼，而后再使溶液通过板框，进行过滤。根据本专利技术，对所述柠檬酸水溶液的种类并没有特别的限定，例如所述柠檬酸水溶液可以为柠檬酸萃取工艺制备的柠檬酸水溶液、石油产品为原料制备的柠檬酸水溶液、柠檬酸发酵清液、柠檬酸结晶母液和离子交换处理的柠檬酸水溶液中的至少一种，优选情况下，所述柠檬酸水溶液为柠檬酸发酵清液、柠檬酸结晶母液和离子交换处理的柠檬酸水溶液中的至少一种。所述柠檬酸发酵清液可以为将柠檬酸发酵液经过滤得到的液体，以一水柠檬酸计，所述柠檬酸发酵清液中柠檬酸的含量可以为40-200g/L。所述柠檬酸结晶母液可以为柠檬酸生产结晶后的母液，以一水柠檬酸计，所述柠檬酸结晶母液中柠檬酸的含量可以为600-800g/L。所述离子交换处理的柠檬酸水溶液可以为柠檬酸生产单独经阳离子交换树脂处理的溶液或经阳离子和阴离子交换树脂处理的溶液，以一水柠檬酸计，所述离子交换处理的柠檬酸水溶液中柠檬酸的含量可以为大于200gL且小于600g/L。所述柠檬酸水溶液的制备方法可以采用本领域常规使用的制备柠檬酸水溶液的方法。对制得的柠檬酸水溶液的浊度没有特别的限定，例如柠檬酸水溶液的浊度可以为小于或等于20NUT。根据本专利技术，利用柠檬酸钙盐溶解性的特点，可以通过加热使柠檬酸钙盐从步骤(1)中过滤后的溶液中析出，考虑到产率和生产效率，当所述柠檬酸钙盐为柠檬酸钙时，优选情况下，所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的含量为40-120g/L；步骤(2)所述滤液加热至65-90℃，加热的升温速度为5-10℃/min；所述柠檬酸水溶液中的柠檬酸与所述钙源中的钙元素的摩尔比为2.1-3.0：1。根据本专利技术，当所述柠檬酸钙盐为柠檬酸氢钙时，加热溶液析出的柠檬酸氢钙中会混杂有少量柠檬酸钙。本专利技术的专利技术人经过深入的研究发现，将所述滤液加热至65-90℃，并在该温度下保持30min以上即可得到纯净的柠檬酸氢钙。考虑到生产效率，当所述柠檬酸钙盐为柠檬酸钙时，优选情况下，所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的含量大于120g/L且小于等于800g/L；步骤(2)所述滤液加热至65-90℃，并在该温度下保持30-60min，加热的升温速度为小于5℃/min；所述柠檬酸水溶液中的柠檬酸与所述钙源中的钙元素的摩尔比大于3.0：1且小于等于20：1。所述加热的方式可以为本领域常规使用的加热方式进行，例如可以为水浴加热、油浴加热、电加热和蒸汽加热。在本专利技术中，为进一步提高最终获得的柠檬酸钙盐沉淀的品质，优选在加热过滤后的溶液过程前和/或中，向溶液中投入少量柠檬酸钙盐晶种。在本专利技术中，为进一步提高柠檬酸钙盐的生产效率，在加热或保温的条件下还可以进行搅拌。所述搅拌可以为本领域常规的方法，在此不再赘述。在本专利技术中，对于分离柠檬酸钙盐沉淀的方法并没有特别的限定，例如可以使用抽滤的方法对柠檬酸钙盐沉淀进行分离。本专利技术对经分离得到的柠檬酸钙盐中的游离水的含量并没有特别的限定，优选经分离获得的柠檬酸钙盐沉淀中游离水的含量为10-50重量％，更优选为15-30重量％。根据本专利技术，当分离得到的柠檬酸钙盐沉淀颜色较深时，优选情况下，该方法还包括在对滤液进行加热之前，将所述滤液进行脱色，所述脱色的方法可以为将所述滤液与脱色剂接触，所述脱色剂可以为本领域常规使用的脱色剂，例如所述脱色剂可以为活性炭。为了保证脱色效果，优选情况下，所述脱色在0-3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产柠檬酸钙盐的方法，其特征在于，该方法包括：(1)在0‑30℃下，将重质碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种钙源与柠檬酸水溶液接触反应，并将得到的反应混合物进行过滤；(2)对步骤(1)中过滤后的滤液进行加热以使柠檬酸钙盐沉淀析出，然后分离出柠檬酸钙盐沉淀。

【技术特征摘要】
1.一种生产柠檬酸钙盐的方法，其特征在于，该方法包括：(1)在0-30℃下，将重质碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种钙源与柠檬酸水溶液接触反应，并将得到的反应混合物进行过滤；(2)对步骤(1)中过滤后的滤液进行加热以使柠檬酸钙盐沉淀析出，然后分离出柠檬酸钙盐沉淀。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述柠檬酸水溶液中的柠檬酸与所述钙源中的钙元素的摩尔比为2.1-20：1。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述接触反应的过程包括：将所述钙源加入到柠檬酸水溶液中进行接触反应。4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于1L所述柠檬酸水溶液，将所述钙源以0.1-1g/s的速度加入到柠檬酸水溶液中进行接触反应。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述柠檬酸水溶液为柠檬酸发酵清液、柠檬酸结晶母液和离子交换处理的柠檬酸水溶液中的至少一种；所述柠檬酸发酵清液为将柠檬酸发酵液经过滤得到的液体，以一水柠檬酸计，所述柠檬酸发酵清液中柠檬酸的含量为40-200g/L；所述柠檬酸结晶母液为柠檬酸生产结晶后的母液，以一水柠檬酸计，所述柠檬酸结晶母液中柠檬酸的含量为600-800g/L；所述离子交换处理的柠檬酸水溶液为柠檬酸生产单独经阳离子交换树脂处理的溶液或者经阳离子和阴离子交换树脂处理的溶液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李北，熊结青，张健全，顾宗池，陈静文，
申请(专利权)人：中粮生物化学安徽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34