RU2128187C1 - Method and apparatus for recovering starting materials in aspartame production process - Google Patents
Method and apparatus for recovering starting materials in aspartame production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128187C1 RU2128187C1 RU94031101A RU94031101A RU2128187C1 RU 2128187 C1 RU2128187 C1 RU 2128187C1 RU 94031101 A RU94031101 A RU 94031101A RU 94031101 A RU94031101 A RU 94031101A RU 2128187 C1 RU2128187 C1 RU 2128187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- streams
- aspartame
- membrane
- nanofiltration
- salt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N aspartame Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(=O)OC)CC1=CC=CC=C1 IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 235000010357 aspartame Nutrition 0.000 title claims abstract description 35
- 108010011485 Aspartame Proteins 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000605 aspartame Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229960003438 aspartame Drugs 0.000 title claims abstract description 29
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 60
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 15
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 8
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- XYXYXSKSTZAEJW-VIFPVBQESA-N (2s)-2-(phenylmethoxycarbonylamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)OCC1=CC=CC=C1 XYXYXSKSTZAEJW-VIFPVBQESA-N 0.000 description 4
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- HEHIABBKSZTAOI-REOHCLBHSA-N (2S)-2-(fluoroamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)C[C@H](NF)C(O)=O HEHIABBKSZTAOI-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 208000029422 Hypernatremia Diseases 0.000 description 3
- -1 N-protected L-aspartic acid Chemical class 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 3
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 3
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 3
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Chemical compound OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- MKQKJADHQDGYNU-TVQRCGJNSA-N (3S)-3-amino-4-[[(1R)-1-carboxy-1-phenylethyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@](C)(C(=O)O)C1=CC=CC=C1 MKQKJADHQDGYNU-TVQRCGJNSA-N 0.000 description 1
- GWKOSRIHVSBBIA-REOHCLBHSA-N (3s)-3-aminooxolane-2,5-dione Chemical compound N[C@H]1CC(=O)OC1=O GWKOSRIHVSBBIA-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013911 Dysgeusia Diseases 0.000 description 1
- VNHJXYUDIBQDDX-UHFFFAOYSA-N L-cis-Cyclo(aspartylphenylalanyl) Chemical compound N1C(=O)C(CC(=O)O)NC(=O)C1CC1=CC=CC=C1 VNHJXYUDIBQDDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPYQJIKPJDLLB-UWVGGRQHSA-N Leu-Leu Chemical class CC(C)C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CC(C)C LCPYQJIKPJDLLB-UWVGGRQHSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001584 benzyloxycarbonyl group Chemical group C(=O)(OCC1=CC=CC=C1)* 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002288 cocrystallisation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical group [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013615 non-nutritive sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229940056360 penicillin g Drugs 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- UYWQUFXKFGHYNT-UHFFFAOYSA-N phenylmethyl ester of formic acid Natural products O=COCC1=CC=CC=C1 UYWQUFXKFGHYNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
- C07K5/06—Dipeptides
- C07K5/06104—Dipeptides with the first amino acid being acidic
- C07K5/06113—Asp- or Asn-amino acid
- C07K5/06121—Asp- or Asn-amino acid the second amino acid being aromatic or cycloaliphatic
- C07K5/0613—Aspartame
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Seasonings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу извлечения исходных материалов в процессе изготовления аспартама путем использования процесса мембранной нанофильтрации водных потоков процесса, также содержащих растворенную соль. Изобретение также относится к устройству для осуществления этого способа. The invention relates to a method for the extraction of starting materials in the process of manufacturing aspartame by using the process of membrane nanofiltration of process water streams also containing dissolved salt. The invention also relates to a device for implementing this method.
Аспартам, альфа-дипептидный эфирL-аспартил-L-фенилаланинметиловый эфир ("АРМ") является важным синтетическим низкокалорийным подсластителем, который в 200 раз слаще сахара и обладает при этом исключительно приятным вкусом без, например, горького привкуса, остающегося во рту после еды. Подсластитель используют как таковой в широком диапазоне продуктов, например в безалкогольных напитках, сладостях, столовых подсластителях, лекарствах и т.п. Аспартам можно получить различными известными путями. Существуют, например, способы, в которых химически соединяют /N-защищенную/L-аспартовую кислоту или ее ангидрид и (L)-фенилаланин или его метиловый эфир, при этом защитная группа возможно позже отщепляется и посредством этерификации получают аспартам. Примеры таких способов раскрыты, например в патенте США N 3786039. Aspartame, the alpha-dipeptide ester of L-aspartyl-L-phenylalaninemethyl ester ("APM"), is an important synthetic low-calorie sweetener that is 200 times sweeter than sugar and has an exceptionally pleasant taste without, for example, a bitter aftertaste in the mouth after eating. The sweetener is used as such in a wide range of products, for example, in soft drinks, sweets, table sweeteners, medicines, and the like. Aspartame can be obtained in various known ways. There are, for example, methods in which / N-protected / L-aspartic acid or its anhydride and (L) -phenylalanine or its methyl ester are chemically combined, the protecting group being possibly cleaved later and aspartame is obtained by esterification. Examples of such methods are disclosed, for example, in US Pat. No. 3,786,039.
Существуют также ферментативные способы, посредством которых селективно соединяют, например, N-защищенную L- аспартовую кислоту и (DL-)фенилаланинметиловый эфир для образования производной LL-дипептида и затем превращения этого соединения в АРМ. Такой способ описан, например, в патенте США N 4116768. There are also enzymatic methods by which, for example, N-protected L-aspartic acid and (DL-) phenylalanine methyl ether are selectively coupled to form an LL-dipeptide derivative and then convert this compound to APM. Such a method is described, for example, in US Pat. No. 4,116,768.
Таким образом, в способах получения аспартама в качестве исходных материалов часто используют, например, L-аспартовую кислоту ("Asp"), L-аспартовый ангидрид ("Asp Anh"), его N - защищенные производные с защитными группами, например формилом ("F") и бензилоксикарбонилом ("Z"), например F-Asp Anh и Z-Asp, L-или DL-фенилаланин ("Phe") и его метиловый эфир ("РМ"). Эти исходные материалы не все полностью превращаются в различных способах получения аспартама или они образуются опять при разложении на промежуточных стадиях получения в дополнение к другим продуктам разложения, таким как 3-бензил-6-карбоксиметил-2,5-дикетопиперазин ("ДКР") или α-аспартил-α-фенилаланин ("АР"), а также в дополнение к других нежелательным побочным продуктам, таким как бета-форма АРМ (β-АРМ), и продуктам, в которых этерифицируют свободную карбокси-группу аспартильной части дипептида или дипептидного эфира, которые также относятся к АР(М) и АРМ2. Как правило, из соображений экономики, способы получения аспартама включают большое количество рециркуляционных потоков.Thus, aspartame production methods often use, for example, L-aspartic acid ("Asp"), L-aspartic anhydride ("Asp Anh"), its N - protected derivatives with protective groups, for example formyl (" F ") and benzyloxycarbonyl (" Z "), for example F-Asp Anh and Z-Asp, L-or DL-phenylalanine (" Phe ") and its methyl ester (" PM "). These starting materials are not all completely converted in various processes for the production of aspartame, or they are formed again by decomposition at intermediate stages of preparation in addition to other decomposition products such as 3-benzyl-6-carboxymethyl-2,5-diketopiperazine ("DKR") or α-aspartyl-α-phenylalanine ("AP"), as well as in addition to other undesirable by-products, such as beta-form APM (β-APM), and products in which the free carboxy group of the aspartyl portion of the dipeptide or dipeptide is esterified ether, which also include Xia to the AP (M) and AWP 2 . Typically, for economic reasons, methods for producing aspartame include a large number of recirculation flows.
Во время получения аспартама, особенно при его извлечении, потоки процесса, содержащие потоки, вовлеченные в процесс получения исходных материалов или промежуточные продукты процесса получения аспартама, будут иметь различные значения pH, что является результатом, помимо других причин, добавления кислот и оснований, например для удаления защитных групп, очистки, осаждения, например, продуктов присоединения Z-АРМ.PM или соли АРМ.HCl или любого другого продукта присоединения или кристаллизационной соли, и извлечения АРМ посредством кристаллизации при pH 4,0 - 5,5. Эти процессы происходят в различных, обычно водных потоках, которые помимо количеств одного или нескольких исходных материалов и/или упомянутых продуктов разложения, содержат неорганическую соль или неорганические соли. Водные потоки могут также содержать незначительные количества органических растворителей. В таких потоках часто присутствует, например, хлорид натрия в количествах более 1% по весу, и очень часто в количествах от 10 до 25 вес.%. Некоторые потоки от ферментативных способов могут, кроме того, содержать небольшие количества фермента. During the production of aspartame, especially when it is recovered, process streams containing streams involved in the preparation of the starting materials or intermediate products of the aspartame process will have different pH values, which is the result, among other reasons, of the addition of acids and bases, for example removing protective groups, purification, precipitation, for example, Z-APM.PM addition products or APM.HCl salt or any other addition product or crystallization salt, and recovering the APM by crystalline tion at pH 4.0 - 5.5. These processes occur in various, usually water streams, which, in addition to the amounts of one or more of the starting materials and / or the decomposition products mentioned, contain an inorganic salt or inorganic salts. Water streams may also contain minor amounts of organic solvents. In such flows, for example, sodium chloride is often present in amounts of more than 1% by weight, and very often in amounts of 10 to 25% by weight. Some streams from enzymatic methods may also contain small amounts of enzyme.
Описаны различные способы извлечения исходных материалов и/или удаления продуктов разложения из потоков процесса при получении аспартама. Various methods are described for recovering starting materials and / or removing decomposition products from process streams upon aspartame production.
В ЕР-А-0476875 раскрыты способы очистки и концентрирования биологически активных материалов из смесей, содержащих органические растворители при использовании мембран, устойчивых к растворителю. В нем представлены мембранные способы, которые, если использовать современную терминологию, можно рассматривать как способы мембранной нанофильтрации (хотя такой термин не используется в описании) и как таковой не относится к способам выделения низкомолекулярных органических соединений из солей, и поэтому их рассматривают как ближайшие в данной области. Хотя в этом документе также представлены примеры концентрации входных растворов АРМ (очень низкой концентрации) в нем не содержится сведений или предположения о том, что такой способ можно удобно использовать для обработки таких растворов АРМ или даже более высокой концентрации, которые содержат соль в количестве гораздо большем чем 2000 млн-1. В действительности, в документе не представлен эффективный способ обработки растворов аспартама в присутствии больших количеств соли. Представленные мембраны имеют высокое удержание солей (около 80%, как было вычислено из примеров), которое является неподходящим для снижения количества соли в объеме ретентата.EP-A-0476875 discloses methods for purifying and concentrating biologically active materials from mixtures containing organic solvents using solvent-resistant membranes. It presents membrane methods, which, if modern terminology is used, can be considered as methods of membrane nanofiltration (although this term is not used in the description) and as such does not apply to methods for the isolation of low molecular weight organic compounds from salts, and therefore they are considered as the closest in this area. Although this document also provides examples of the concentration of AWP input solutions (very low concentration), it does not contain information or suggestions that such a method can be conveniently used to process such AWP solutions or even higher concentrations, which contain a much larger amount of salt than 2000 million -1. In fact, the document does not provide an effective method for treating aspartame solutions in the presence of large amounts of salt. The presented membranes have a high salt retention (about 80%, as was calculated from the examples), which is unsuitable for reducing the amount of salt in the retentate volume.
Более того, следует отметить, что как следует из примеров очистки пенициллина G эксплуатационные качества мембран, устойчивых к растворителю, не изменяются в широком диапазоне значений pH (от 0,5 до 12), но резко ухудшаются при более высоких значениях pH. Moreover, it should be noted that, as follows from the examples of penicillin G purification, the performance of solvent-resistant membranes does not change over a wide range of pH values (from 0.5 to 12), but deteriorates sharply at higher pH values.
Что касается аспартама, могут быть также упомянутые другие мембранные процессы. Например, в EP-A-0313100 описан способ электродиализа, посредством которого, в частности могут быть удалены органические кислоты, например ДКР и АР. В патенте Японии A-62-153298 указывается, что аспартам может быть очищен от низкомолекулярных электролитов, присутствующих в нем, путем растворения АРМ в воде и контактирования раствора в процессе диализа при pH 3-7 и при температуре 0-80oC с амфотерной ионообменной мембраной, обеспечивающей прохождения низкомолекулярных электролитов и удержание первоначального раствора.As for aspartame, there may also be other membrane processes mentioned. For example, EP-A-0313100 describes an electrodialysis method by which, in particular, organic acids, for example, DKR and AP, can be removed. Japanese patent A-62-153298 states that aspartame can be purified from the low molecular weight electrolytes present in it by dissolving the APM in water and contacting the solution during dialysis at a pH of 3-7 and at a temperature of 0-80 o C with amphoteric ion exchange a membrane that ensures the passage of low molecular weight electrolytes and the retention of the initial solution.
В таком способе увеличение давления не приводит к увеличению концентрирования, а к тому же приводит к нежелательным потерям органических продуктов при проницании. Более того, в процессе диализа диализат всегда необходимо заменять. В ЕР-В-0248416 также раскрыт способ удаления соли, который при повышенном давлении действует по принципу обратного осмоса. В этом способе используют нейтральные мембраны, например полиамидацетатные, полисульфонацетатные и целлюлозоацетатные мембраны с 30-80% удержанием соли. При более низком удержании соли такие мембраны являются неподходящими, потому что будет переноситься слишком большое количество органических веществ и не будет фракционирующего воздействия в отношении молекул больших чем 1000Д (1Д (1 Дальтон) соответствует 1/16 массы изотопа кислорода-16). Более того, в таком способе обратного осмоса предел, до которого может быть сконцентрирован исходный раствор, ограничен, в виду того, что во время процесса сильно возрастает осмотическое давление. In this method, an increase in pressure does not lead to an increase in concentration, and also leads to undesirable losses of organic products during penetration. Moreover, during dialysis, the dialysate must always be replaced. EP-B-0248416 also discloses a method for removing salt, which at elevated pressure acts on the principle of reverse osmosis. This method uses neutral membranes, for example polyamide acetate, polysulfone acetate and cellulose acetate membranes with 30-80% salt retention. With a lower salt retention, such membranes are unsuitable because too much organic matter will be transferred and there will be no fractionating effect for molecules larger than 1000 D (1 D (1 Dalton) corresponds to 1/16 of the mass of the oxygen-16 isotope). Moreover, in this reverse osmosis method, the limit to which the initial solution can be concentrated is limited, since the osmotic pressure rises strongly during the process.
Исходные материалы и прочее, что необходимо извлечь, часто присутствуют в относительно разбавленных потоках. Однако присутствие соли в потоках делает затруднительным значительное концентрирование потоков путем выпаривания, потому что выпаривание происходит в присутствии соли, при этом соль при неблагоприятном весовом отношении органических компонентов и соли связывают при кристаллизации или со-кристаллизации с органическими компонентами, и, кроме того, могут происходить нежелательные побочные реакции, вызывающие, например, сильное обесцвечивание. Starting materials and other things to be recovered are often present in relatively dilute streams. However, the presence of salt in the streams makes it difficult to significantly concentrate the streams by evaporation, because evaporation takes place in the presence of salt, while the salt is bound by crystallization or co-crystallization to organic components in an unfavorable weight ratio of organic components and, moreover, unwanted adverse reactions causing, for example, severe discoloration.
Обнаружено, что ни один из описанных действующих до сих пор способов является подходящим для извлечения исходных материалов из таких водных потоков в способах получения аспартама, которые содержат большие количества соли, по меньшей мере 1% по весу. Кроме того, процессы, например диализ и электродиализ, обратный осмос и обработка ионообменником являются относительно громоздкими и менее желательными в промышленном масштабе. Более того, в большинстве предшествующих способов данной области исходный раствор может быть сконцентрирован только до определенной степени. Как следствие, существует необходимость в способе, который не имеет этих недостатков и который бы дал возможность легко и эффективно извлекать рассматриваемые исходные материалы в способе, включающем одновременное удаление соли из потоков процесса и концентрирование органических компонентов в них. It has been found that none of the processes described so far is suitable for the extraction of starting materials from such aqueous streams in aspartame processes that contain large amounts of salt of at least 1% by weight. In addition, processes such as dialysis and electrodialysis, reverse osmosis, and ion exchanger treatment are relatively bulky and less desirable on an industrial scale. Moreover, in most of the previous methods in this area, the stock solution can only be concentrated to a certain extent. As a result, there is a need for a method that does not have these disadvantages and which would make it possible to easily and efficiently extract the starting materials in question in a method involving the simultaneous removal of salt from the process streams and the concentration of organic components in them.
Целью изобретения является обеспечение способа, посредством которого легко и эффективно извлекают исходные материалы из различных потоков процесса в способах получения аспартама, при этом одновременно концентрируют в потоке или потоках процесса органические компоненты. The aim of the invention is to provide a method by which raw materials are easily and efficiently extracted from various process streams in aspartame production processes, while organic components are simultaneously concentrated in the process stream or streams.
Эта цель достигается посредством изобретения, в котором каждый из водных потоков или сочетание двух или нескольких таких потоков, имеющих содержание соли по меньшей мере 1% по весу, подвергают нанофильтрации с помощью композиционной (слоистой) мембраны с удержанием от 50 до 100% для компонентов, имеющих молекулярный вес более 100Д, и с удержанием от +20 до -40% для одновалентных солей, при этом исходные материалы, присутствующие в регентате, полученном таким образом, извлекают способом, известным в данной области или удержание возвращают в способ получения аспартама без дополнительной обработки. Для целей настоящего изобретения под нанофильтрацией следует понимать использование мембран, обладающих свойствами обратного осмоса и фракционирующими свойствами в отношении молекул больше чем 100Д. Это означает, что мембраны, используемые в контексте изобретения, будут обладать такими свойствами, которые делают их подходящими для использования в обратном осмосе и для использования во фракционированных молекулах более чем 100Д. This goal is achieved through the invention, in which each of the water streams or a combination of two or more of these streams having a salt content of at least 1% by weight, is subjected to nanofiltration using a composite (layered) membrane with a retention of from 50 to 100% for components, having a molecular weight of more than 100 D, and with a retention of +20 to -40% for monovalent salts, while the starting materials present in the regentate thus obtained are recovered by a method known in the art or the retention is returned to method p receiving aspartame without additional processing. For the purposes of the present invention, nanofiltration is understood to mean the use of membranes having reverse osmosis properties and fractionating properties with respect to molecules greater than 100 D. This means that the membranes used in the context of the invention will have such properties that make them suitable for use in reverse osmosis and for use in fractionated molecules of more than 100D.
Процент удержания компонента i (Ri) представлен формулой
Ri = (1 - Cip/Сir) х 100%,
в которой Сip - концентрация компонента i в объеме пермеата;
Cir - концентрация компонента i в объеме ретентата, также выраженная в вес.%.The percent retention of component i (R i ) is represented by the formula
R i = (1 - C ip / С ir ) x 100%,
in which C ip is the concentration of component i in the permeate volume;
C ir is the concentration of component i in the retentate volume, also expressed in wt.%.
Предпочтительно используют композиционные мембраны, которые по существу имеют отрицательно заряженный избирательный верхний слой, который используют для ультрафильтрационной мембраны в качестве несущего слоя. Preferably, composite membranes are used, which essentially have a negatively charged selective top layer, which is used as the carrier layer for the ultrafiltration membrane.
Такие мембраны являются коммерчески доступными. Мембранами, подходящими для целей настоящего изобретения, являются, например, мембраны типа
Тип, упомянутый последним, в настоящее время усовершенствуют. Для специалистов в данной области ясно, что кроме аспартама, на который ссылаются в данной заявке, в общем могут быть использованы другие дипептидные подсластители, например L -аспартил-D- аланинил-2,2,4,4-тетраметилтиетаниламид (алитам) и дипептиды. Более того, что касается извлекаемых исходных материалов, изобретение строго не ограничено такими исходными материалами, которые используют в известных способах получения аспартама, а к тому же перекрывает такие исходные материалы, которые не используют в качестве компонентов для аспартама, а которые можно использовать для других дипептидов. Изобретение в равной степени включает извлечение исходных материалов для получения аспартама из рециркуляционных потоков или отработанных потоков, которые встречаются в способах получения тех же самых исходных материалов, например Phe, Z-Asp, РМ и т.п. Когда потоки содержат значительные количества АРМ, рекомендуется сначала извлечь АРМ. Ясно также, что изобретение относится не только к потокам, содержащим незначительные количества растворенного АРМ - во всяком случае после удаления основного объема АРМ, - но также к потокам, лишенным или почти лишенным АРМ. Однако АРМ, присутствующий в потоках процесса, можно рассматривать как продукт, который можно извлечь так или иначе путем превращения в исходные материалы.Such membranes are commercially available. Membranes suitable for the purposes of the present invention are, for example, membranes of the type
The type mentioned last is being improved. For specialists in this field it is clear that in addition to aspartame, which is referred to in this application, in general, other dipeptide sweeteners can be used, for example L-aspartyl-D-alaninyl-2,2,4,4-tetramethylthietanilamide (alitam) and dipeptides . Moreover, with regard to recoverable starting materials, the invention is not strictly limited to such starting materials that are used in known methods for producing aspartame, and also covers such starting materials that are not used as components for aspartame, but which can be used for other dipeptides . The invention equally includes the extraction of starting materials to produce aspartame from recycle streams or waste streams that are found in methods for producing the same starting materials, for example Phe, Z-Asp, PM, and the like. When streams contain significant amounts of AWP, it is recommended that you remove AWP first. It is also clear that the invention relates not only to streams containing minor amounts of dissolved AWP — at least after removal of the bulk of the AWP — but also to streams lacking or almost lacking AWP. However, the AWP present in the process streams can be considered as a product that can be recovered in one way or another by conversion to starting materials.
Излишне говорить о том, что способу извлечения в соответствии с изобретением не могут быть подвергнуты потоки, содержащие только очень незначительные количества исходных материалов. Как правило, нет необходимости в том, чтобы потоки пермеата, которые получают при использовании способа и которые содержат гораздо более низкие концентрации исходных материалов, чем обрабатываемые потоки, подвергали второй обработке в соответствии с изобретением. Needless to say, streams containing only very small amounts of starting materials cannot be subjected to the extraction method in accordance with the invention. As a rule, it is not necessary that the permeate streams that are obtained using the method and which contain much lower concentrations of the starting materials than the treated streams are subjected to a second treatment in accordance with the invention.
Полученные потоки ретентата, если они имеют приемлемое качество, можно возвратить в способ получения, во всяком случае, после регулирования, например, pH и/или температуры, но обычно без любой дальнейшей обработки, или можно использовать для извлечения желательных компонентов обычно известными способами. The resulting retentate streams, if they are of acceptable quality, can be returned to the production method, at any rate, after adjusting, for example, pH and / or temperature, but usually without any further processing, or can be used to extract the desired components by conventionally known methods.
Специалисты в данной области в состоянии установить, потоки какого процесса являются и потоки какого процесса не являются подходящими для нанофильтрационной обработки, в зависимости от желательной экономичности всего способа. Those skilled in the art are able to determine which process streams are and which process streams are not suitable for nanofiltration processing, depending on the desired cost-effectiveness of the whole process.
Способ в соответствии с изобретением является в особенности подходящим для извлечения Z-Asp, F-Asp, Asp, Asp Anh, Phe и РМ из водных потоков способа получения аспартама. Выбор pH, при котором выполняют нанофильтрацию, может влиять на состав потоков. Например, при pH > 7 РМ будет гидролизоваться и можно извлечь Phe. The process of the invention is particularly suitable for recovering Z-Asp, F-Asp, Asp, Asp Anh, Phe and PM from the aqueous streams of the aspartame process. The choice of pH at which nanofiltration is performed can affect the composition of the streams. For example, at pH> 7, PM will hydrolyze and Phe can be recovered.
Способ можно выполнять периодически или непрерывно. Его можно осуществить в известном по существу устройстве, например таком, которое используют для обратного осмоса и ультрафильтрации. The method can be performed periodically or continuously. It can be carried out in a device known per se, for example one that is used for reverse osmosis and ultrafiltration.
Такое устройство обычно содержит один или несколько мембранных модулей, через которые под давлением качают жидкость одним или несколькими насосами. Such a device typically contains one or more membrane modules through which one or more pumps pump liquid under pressure.
Способа получения аспартама включают много потоков, которые можно обрабатывать в соответствии с настоящим изобретением. Примеры компонентов, которые могут встретиться в таких потоках, уже были упомянуты выше (например, РМ, АР, ДКР, Z-Asp, Asp, АР/М/, АРМ2, АРМ, F-Asp, Phe и т.д.). Концентрации, при которых встречаются эти вещества, изменяются в зависимости от способа или части способа, в котором присутствует поток, и могут изменяться в широком диапазоне в зависимости от растворимости, температуры, pH и так далее.Methods for producing aspartame include many streams that can be processed in accordance with the present invention. Examples of components that may occur in such flows have already been mentioned above (for example, PM, AP, DKR, Z-Asp, Asp, AP / M /, AWP 2 , AWP, F-Asp, Phe, etc.) . The concentrations at which these substances occur vary depending on the method or part of the method in which the stream is present, and can vary over a wide range depending on solubility, temperature, pH, and so on.
Обычными являются концентрации 0,1-5%. Некоторые потоки, в особенности в ферментативных способах, могут также содержать некоторое количество фермента. Conventions of 0.1-5% are common. Some streams, especially in enzymatic methods, may also contain a certain amount of enzyme.
В способе по изобретению обрабатываемый(е) поток(ки) подают отдельно или вместе на одну сторону мембранного модуля, в котором нанофильтрирующая мембрана осуществляет разделение между этой стороной модуля и другой стороной, откуда можно выгрузить объем пермеата, который прошел через мембрану и который в значительной степени очищен от органических веществ с MW≥100Д. Если используют трубчатую мембрану, обрабатываемый(е) поток(ки) подают на внутреннюю, сторону трубы, и выгружают на внешней стороне или другим путем. Могут также быть использованы мембраны, намотанные по спирали, мембраны из полых волокон, капиллярные или плоские мембраны.In the method according to the invention, the processed stream (s) is fed separately or together to one side of the membrane module, in which the nanofiltration membrane separates between this side of the module and the other side, from where the volume of permeate that has passed through the membrane and which is significant degree purified from organic matter with M W ≥100D. If a tubular membrane is used, the processed stream (s) are fed to the inside, the side of the pipe, and unloaded on the outside or otherwise. Spiral wound membranes, hollow fiber membranes, capillary or flat membranes may also be used.
Таким образом, на впускной стороне получают ретентат, в котором в значительной степени сконцентрированы органические компоненты и в котором отношение органических компонентов и соли значительно улучшено, из которого исходные материалы могут быть извлечены простыми, обычно известными способами, часто можно также возвратить ретентат в процесс. Если органические компоненты присутствуют в относительно высоких концентрациях, один или несколько таких компонентов могут кристаллизоваться до некоторой степени, когда ретентат сконцентрирован. In this way, a retentate is obtained on the inlet side, in which the organic components are largely concentrated and in which the ratio of organic components to salt is significantly improved, from which the starting materials can be extracted by simple, generally known methods, it is also often possible to return the retentate to the process. If organic components are present in relatively high concentrations, one or more of these components may crystallize to some extent when the retentate is concentrated.
Обнаружено, что это не ухудшает эффективность способа по изобретению, что также видно из экспериментальной части. Поток пермеата и/или эффективность разделения могут быть усовершенствованы, кроме того, соответствующим регулированием pH и давления на впускной стороне нанофильтрующей мембраны. Предпочтительно выбирают pH ≥ 4, и система работает при давлении на впускной стороне выше атмосферного, предпочтительно выше 1 МПа. Верхние пределы pH, температуры и давления зависят частично от свойств мембраны. Что касается pH, то изобретение дает превосходные результаты, в особенности при pH 8-11. It was found that this does not impair the effectiveness of the method according to the invention, which is also seen from the experimental part. The permeate flow and / or separation efficiency can be further improved by appropriately adjusting the pH and pressure at the inlet side of the nanofiltration membrane. Preferably, a pH ≥ 4 is selected and the system operates at an inlet pressure above atmospheric pressure, preferably above 1 MPa. The upper limits of pH, temperature and pressure depend in part on the properties of the membrane. With regard to pH, the invention gives excellent results, especially at pH 8-11.
Температура, при которой осуществляют нанофильтрацию, обычно не является решающей, и большей частью находится в диапазоне от 0 до 80oC в зависимости от выбранной мембраны.The temperature at which nanofiltration is carried out is usually not critical, and for the most part is in the range from 0 to 80 ° C. depending on the selected membrane.
В особенности подходящей является окружающая температура. Однако при повышенных температурах добиваются усиленного потока из-за подходящей вязкости потоков, и это может быть также выгодным. Particularly suitable is the ambient temperature. However, at elevated temperatures an enhanced flow is achieved due to suitable viscosity of the flows, and this can also be advantageous.
Надлежащая производительность способа нанофильтрации в соответствии с изобретением может быть установлена путем определения: 1) фактора концентрирования Сf, который означает частное от количеств исходного материала и ретентата; 2) удержания каждого из желательных компонентов Ri и 3) потока пермеата Fp в кг/(м2ч), который представляет количество пермеата, прошедшего через единицу поверхности мембраны в единицу времени.The proper performance of the nanofiltration method in accordance with the invention can be established by determining: 1) the concentration factor C f , which means the quotient of the quantities of starting material and retentate; 2) the retention of each of the desired components R i and 3) the permeate stream F p in kg / (m 2 h), which represents the amount of permeate passed through a unit surface of the membrane per unit time.
После использования или когда проницаемость мембраны ослабевает, мембраны можно легко очистить, по желанию при слегка повышенной температуре, путем промывки водой или каустическим раствором, или если обрабатываемые потоки содержат незначительные количества фермента, путем промывки в присутствии небольших количеств поверхностно-активного вещества, например Ultrasil® .After use or when the permeability of the membrane weakens, the membranes can be easily cleaned, if desired at a slightly elevated temperature, by washing with water or a caustic solution, or if the treated streams contain small amounts of the enzyme, by washing in the presence of small amounts of a surfactant, for example Ultrasil ® .
Чем выше давление, тем будет больше поток пермеата. Увеличение pH также приводит к увеличению потока. Увеличение pH от 4-6 до значения pH, равных приблизительно 8-9, приводит к увеличению значений удержания Ri органических компонентов и уменьшению удержания солей. При значениях pH > 9,9 какое-либо влияние на удержание наблюдается с трудом. Увеличение давления также приводит к увеличению удержания исходных материалов.The higher the pressure, the greater the permeate flow. An increase in pH also leads to an increase in flow. An increase in pH from 4-6 to a pH of approximately 8-9 leads to an increase in the retention values R i of the organic components and a decrease in the retention of salts. At pH> 9.9, any effect on retention is difficult to observe. An increase in pressure also leads to an increase in retention of the starting materials.
Чем выше значение выбранного Cf (путем регулирования условий процесса), тем больше (в абсолютных пределах) доля исходных материалов, которые будут выгружены с потоком пермеата, с тем, чтобы уменьшить количество исходных материалов, регенерированных из удержания.The higher the value of the selected C f (by adjusting the process conditions), the greater (in absolute limits) the proportion of the starting materials that will be unloaded with the permeate stream, in order to reduce the amount of starting materials regenerated from the retention.
Следовательно, если необходимо извлечь большее количество исходного материала с ретентатом, следует выбрать более низкий фактор концентрирования. Therefore, if it is necessary to extract more retentate starting material, a lower concentration factor should be selected.
В таком случае площадь мембраны может быть меньше той, которая необходима для достижения более высокого значения Cf.In this case, the membrane area may be less than that necessary to achieve a higher C f value.
Специалисты в данной области могут легко определить подходящие условия, позволяющие достигнуть желаемых результатов и экономичности способа. Было найдено, что природа любой соли или солей, при существующих в потоках, также влияет на удержание. В общем удержание меньше для одновалентных солей. Specialists in this field can easily determine the appropriate conditions to achieve the desired results and cost-effectiveness of the method. It has been found that the nature of any salt or salts, when existing in streams, also affects retention. In general, retention is less for monovalent salts.
Так как природа соли в потоках процесса зависит от кислот и оснований, используемых на различных стадиях способа получения аспартама, предпочтительно использовать однозарядные ионы радикала кислоты и ионы металла, с тем, чтобы в качестве соли образовался, например, хлорид натрия. Since the nature of the salt in the process streams depends on the acids and bases used at the various stages of the aspartame preparation process, it is preferable to use singly charged acid radical ions and metal ions so that, for example, sodium chloride is formed as a salt.
Можно также рециркулировать полученный поток пермеата и добавить его к потоку, подвергаемому нанофильрации, или подвергнуть его опять отдельной нанофильтрационной обработке. При таком способе количество извлекаемых исходных материалов может быть затем увеличено. Было найдено, что если даже концентрирование исходных материалов в потоках, подвергаемых нанофильтации в соответствии с изобретением, становится таким сильным во время нанофильтрации, что один или несколько таких исходных материалов кристаллизуется, при этом не оказывается влияние на производительность нанофильтрации с точки зрения эффекта удержания. Однако поток пермеата будет уменьшаться в результате осаждения кристаллов на поверхности мембраны. При продолжении нанофильтрации можно удалить дополнительные количества соли без уменьшения потока пермеата путем добавления воды или буферного раствора на впускную сторону почти перед кристаллизацией. В таком случае используют сочетание нанофильтрации и диафильтрации. Даже когда не существует проблемы, связанной с кристаллизацией, этот способ может быть использован для дополнительного удаления соли из ретентата. You can also recycle the resulting permeate stream and add it to the nanofiltered stream, or again subject it to a separate nanofiltration treatment. With this method, the amount of recoverable starting materials can then be increased. It was found that even if the concentration of the starting materials in the flows subjected to nanofiltration in accordance with the invention becomes so strong during nanofiltration that one or more of these starting materials crystallizes, there is no effect on the performance of nanofiltration in terms of retention effect. However, the permeate flow will decrease as a result of the deposition of crystals on the membrane surface. With continued nanofiltration, you can remove additional amounts of salt without reducing the permeate flow by adding water or a buffer solution to the inlet side almost before crystallization. In this case, a combination of nanofiltration and diafiltration is used. Even when there is no problem associated with crystallization, this method can be used to further remove the salt from the retentate.
Изобретение иллюстрируется следующими неограничивающими примерами. Все примеры, описанные ниже, осуществляли на оборудовании, показанном на фиг. 1, на котором:
1. (20-литровый) бак для хранения обрабатываемого раствора, снабженный мешалкой. Содержимое этого бака хранили при температуре около 40oC. Полученный остаток раствора всегда возвращали в этот бак и смешивали с содержимым.The invention is illustrated by the following non-limiting examples. All examples described below were carried out on the equipment shown in FIG. 1, on which:
1. (20-liter) tank for storing the processed solution, equipped with a stirrer. The contents of this tank were stored at a temperature of about 40 o C. The obtained solution residue was always returned to this tank and mixed with the contents.
2. Питающий насос для подачи исходных материалов (с максимальной пропускной способностью 100 л/ч), который создает и поддерживает давление в жидкости совместно с клапаном 6. 2. A feed pump for supplying raw materials (with a maximum flow rate of 100 l / h), which creates and maintains pressure in the liquid together with
3. Циркуляционный насос, пропускная способность которого может регулироваться до максимальной 1800 л/ч и который подает исходное сырье внутрь трубчатых мембран. 3. A circulation pump, the throughput of which can be regulated up to a maximum of 1800 l / h and which feeds the feedstock into the tubular membranes.
4. Система мембранного модуля с размещенными в два ряда трубчатыми композиционными мембранами и отдельные потоки пермеата и ретентата. 4. A membrane module system with tubular composite membranes arranged in two rows and separate permeate and retentate streams.
5. Сборник потока пермеата. 5. The collection of the flow of permeate.
6. Клапан для регулирования давления. 6. Valve for regulating pressure.
Для каждого из последующих опытов приготовили 10-20 л водного солесодержащего характерного потока процесса путем добавления одного или нескольких органических компонентов, получили раствор, содержащий 22% NaOH и NaCl с концентрациями, представленными в таблицах 1 и 3. Концентрации органических компонентов определяли с помощью HPLC (жидкостной хроматографии высокого давления), а концентрацию хлорида определяли с помощью ионной хроматографии. РН измеряли при температуре раствора. For each of the subsequent experiments, 10-20 L of an aqueous salt-containing characteristic process stream was prepared by adding one or more organic components, a solution containing 22% NaOH and NaCl with the concentrations shown in Tables 1 and 3 was obtained. The concentrations of organic components were determined using HPLC ( high pressure liquid chromatography), and the chloride concentration was determined using ion chromatography. PH was measured at the temperature of the solution.
Во всех экспериментах исходный раствор загружали в бак для хранения при 40oC, после чего пускали в ход питающий и циркуляционный насос. Для большинства опытов поддерживали давление 30 бар. Однако в некоторых случаях использовали другое давление.In all experiments, the initial solution was loaded into a storage tank at 40 ° C, after which a feed and circulation pump was launched. For most experiments, a pressure of 30 bar was maintained. However, in some cases a different pressure was used.
I. Применение мембраны SelRo MPT 10®.
Первый ряд опытов осуществляли с помощью модуля PCI Microlab 80 (фиг. 1, поз. 4), в котором были последовательно установлены трубчатые мембраны SelRo MPT 10® диаметром 12,5 мм и длиной 1,2 м.I. Application of the
The first series of experiments was carried out using the
Исходные растворы, использованные в опытах 1-6, приведены в таблице 1. Все опыты проводили при давлении 30 бар, 40oC и максимальной производительности насосов.The initial solutions used in experiments 1-6 are shown in table 1. All experiments were carried out at a pressure of 30 bar, 40 o C and maximum pump performance.
В таблице 1 также представлен состав для сравнительного опыта А, который описан в конце экспериментальной части. Table 1 also presents the composition for comparative experiment A, which is described at the end of the experimental part.
Во время опытов изменения значений pH не наблюдались. Результаты опытов с точки зрения состава пермеата и ретентата после того момента, когда достигали бессистемно выбранного фактора концентрирования Сf (также указан), представлены в таблице 2, в которую также включены значения Ri, Сf и Fp для конечного состояния. Включены также результаты сравнительного опыта А (см. ниже).During the experiments, changes in pH values were not observed. The experimental results from the point of view of the composition of permeate and retentate after the moment when the randomly selected concentration factor C f (also indicated) was achieved, are presented in Table 2, which also includes the values of R i , C f and F p for the final state. The results of comparative experiment A are also included (see below).
II. Применение мембраны WFN 0505
Тем же образом, как описано выше для мембраны SelRo MPT 10®, осуществляли опыты с мембранным модулем, который слегка был видоизменен из-за другого диаметра и длины мембран (фиг. 1, N 4). Каждая из трубчатых мембран WFN имела диаметр 14,4 мм и длину 1,8 м.II. Membrane Application WFN 0505
In the same manner as described above for the
Исходные растворы для этих опытов представлены в таблице 3. Результаты опытов даны в таблице 4. Эти опыты также проводили при давлении 30 бар и 40oC.The initial solutions for these experiments are presented in table 3. The results of the experiments are given in table 4. These experiments were also carried out at a pressure of 30 bar and 40 o C.
III. Опыты, включающие сочетание нанофильтрации и диафильтрации
Опыты проводили аналогично опытам 1 и 2 за исключением того, что составы были немного другими и что опыты частично осуществляли при других давлениях, при этом концентрирование Phe поддерживали относительно низким путем добавления воды при температуре 40oC. Phe мог кристаллизоваться приблизительно на 2% в зависимости от состава раствора. Количество воды, добавленной в этих опытах, составляет 50 вес.% относительно количества ретентата, присутствующего в то время, когда производили добавление.III. Experiments involving a combination of nanofiltration and diafiltration
The experiments were carried out similarly to
Результаты опытов, которые начинали с составов, перечисленных в таблице 5, представлены в таблице 6 для состояний до и после добавления воды, а также для конечного состояния (соответственно а, в и с). Опыт 10 проводили при давлении 30 бар и 40oC, опыт II - при давлении 20 бар и 40oC.The results of the experiments, which began with the compositions listed in table 5, are presented in table 6 for the states before and after the addition of water, as well as for the final state (respectively, a, b and c).
В опыте II перед добавлением воды происходила кристаллизация в незначительной степени. Благодаря разбавлению кристаллы могли раствориться вновь. В конце достигали Сf, равного 2, без присутствия кристаллов.In experiment II, crystallization occurred to a small extent before the addition of water. Due to dilution, the crystals could dissolve again. At the end,
Сравнительный пример А: обратный осмос
С целью сравнения осуществляли опыт, в котором использовали нейтральную полиамидную мембрану AFC 30 или PCI в эксперименте обратного осмоса в BUF ячейке, содержащей 18 таких трубчатых мембран, размещенных в 2 ряда, в каждом из которых установлены параллельно 9 мембран, при этом общая длина составила 1,2 м, а диаметр 12,5 мм (общая площадь поверхности мембраны 0,9 м2).Comparative Example A: Reverse Osmosis
For comparison, an experiment was carried out in which an
Составы в начале и конце опытов представлены в таблицах 1 и 2. The compositions at the beginning and end of the experiments are presented in tables 1 and 2.
Claims (11)
5. Способ по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что нанофильтрацию осуществляют при pH ≥ 4 и 0 - 80oC.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the membrane is selected from the group of membranes
5. The method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nanofiltration is carried out at pH ≥ 4 and 0 - 80 o C.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE09300889 | 1993-08-30 | ||
| BE9300889A BE1007425A3 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Method and apparatus for the recovery of raw materials in the cooking aspartame. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94031101A RU94031101A (en) | 1996-07-10 |
| RU2128187C1 true RU2128187C1 (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=3887292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94031101A RU2128187C1 (en) | 1993-08-30 | 1994-08-29 | Method and apparatus for recovering starting materials in aspartame production process |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR950005351A (en) |
| AT (1) | ATE194924T1 (en) |
| DE (1) | DE69425353T2 (en) |
| RU (1) | RU2128187C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0248416A2 (en) * | 1986-06-03 | 1987-12-09 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for recovering alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester |
| EP0313100A1 (en) * | 1987-10-26 | 1989-04-26 | Holland Sweetener Company V.o.F. | Method for purifying a dipeptide ester |
| EP0476875A2 (en) * | 1990-09-02 | 1992-03-25 | Membrane Products Kiryat Weizmann Ltd. | Process for the purification and concentration of biologically active materials |
| RU2010593C1 (en) * | 1990-12-04 | 1994-04-15 | Голов Владимир Александрович | Membrane tubular element |
-
1994
- 1994-08-22 AT AT94202381T patent/ATE194924T1/en not_active IP Right Cessation
- 1994-08-22 DE DE69425353T patent/DE69425353T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-29 RU RU94031101A patent/RU2128187C1/en not_active IP Right Cessation
- 1994-08-30 KR KR1019940022068A patent/KR950005351A/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0248416A2 (en) * | 1986-06-03 | 1987-12-09 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for recovering alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester |
| EP0313100A1 (en) * | 1987-10-26 | 1989-04-26 | Holland Sweetener Company V.o.F. | Method for purifying a dipeptide ester |
| EP0476875A2 (en) * | 1990-09-02 | 1992-03-25 | Membrane Products Kiryat Weizmann Ltd. | Process for the purification and concentration of biologically active materials |
| RU2010593C1 (en) * | 1990-12-04 | 1994-04-15 | Голов Владимир Александрович | Membrane tubular element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69425353D1 (en) | 2000-08-31 |
| ATE194924T1 (en) | 2000-08-15 |
| RU94031101A (en) | 1996-07-10 |
| KR950005351A (en) | 1995-03-20 |
| DE69425353T2 (en) | 2001-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5501797A (en) | Process for recovery of raw materials in the aspartame preparation process | |
| KR101527237B1 (en) | Method of producing purified rebaudioside a compositions using solvent/antisolvent crystallization | |
| TW201031603A (en) | Process for the recovery of betaines from electrodialysis waste streams | |
| Luo et al. | A pilot-plant test on desalination of soy sauce by nanofiltration | |
| EP1113861B1 (en) | Method for extracting solid substances from solutions | |
| RU2128187C1 (en) | Method and apparatus for recovering starting materials in aspartame production process | |
| JP3617091B2 (en) | Purification method of basic amino acids | |
| EP0248416B1 (en) | Method for recovering alpha-l-aspartyl-l-phenylalanine methyl ester | |
| EP0526854B1 (en) | Method for recovery of alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester, L-phenylalanine and l-aspartic acid | |
| JPH0693827B2 (en) | Method for preparative purification of dipeptide from bonito broth | |
| US4621153A (en) | Purification and recovery of amino acids | |
| JPH0871375A (en) | Method and device for collection of material in aspartame manufacturing process | |
| US7723516B2 (en) | Method for the treatment of triazine-containing water of a melamine plant | |
| JP2003092996A (en) | Method for producing composition containing imidazole dipeptides | |
| CA2241193A1 (en) | Process for purifying a liquid contaminated by filamentary molecules | |
| JPH06172382A (en) | Production of alpha-l-aspartyl-l-phenylalanine | |
| JP3307491B2 (en) | Method for recovering L-phenylalanine | |
| EP1451208B1 (en) | Concentrating aqueous fractions of lisinopril by reverse osmosis | |
| WO2005054274A1 (en) | Nanofiltration of dipeptides | |
| CN104710033A (en) | Aspartame production waste water processing method | |
| JPH0342268B2 (en) | ||
| JPS63101370A (en) | Production of l-histidine from bonito soup | |
| JPH07308167A (en) | Improved method for separation of salt in production of hydrochloric acid-hydrolyzd protein |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040830 |