本發(fā)明涉及一種檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，以及該方法制備的檸檬酸鋅。

背景技術(shù)：

鋅是人體必須的微量元素之一，它具有多種生物作用，參與核酸和蛋白質(zhì)的合成，對(duì)性腺及許多酶素系統(tǒng)起著重要的生理功能和營(yíng)養(yǎng)作用，能促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育，提高智力水平，增強(qiáng)人體免疫功能。人體缺鋅會(huì)造成生長(zhǎng)停滯，自發(fā)性味覺減退和創(chuàng)傷愈合不良等嚴(yán)重問題，從而引發(fā)各種疾病。

在食品和藥物中使用的補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑有硫酸鋅、醋酸鋅、葡萄糖酸鋅等化合物。硫酸鋅和醋酸鋅有異味，對(duì)胃腸有刺激作用，且吸收率低，葡萄糖酸鋅則含鋅量低、成本高，且不適宜糖尿病人補(bǔ)鋅。

檸檬酸鋅是存在人體母乳中的唯一的一種鋅配合物，比牛奶中的鋅更易于吸收，而且性能穩(wěn)定，可用于糖尿病人補(bǔ)鋅；檸檬酸鋅作為常見的鋅強(qiáng)化劑，它兼具有抗黏結(jié)劑功能性，故特別適用于制造片狀營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化補(bǔ)劑和粉狀混合食品；鐵、鋅同時(shí)嚴(yán)重缺乏時(shí)，選用檸檬酸鋅可避免與鐵起拮抗作用；檸檬酸鋅具有螯合作用，可增加果汁飲料的澄清度，而且可呈果汁爽口的酸味，所以在果汁飲料中應(yīng)用廣泛；也可廣泛應(yīng)用在谷類及其制品和食鹽中。

檸檬酸鋅生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、無刺激性、吸收率高、安全可靠，是一種性能優(yōu)良的補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑。因此，檸檬酸鋅的開發(fā)生產(chǎn)具有廣闊的應(yīng)用前景。檸檬酸鋅又名枸椽酸鋅，化學(xué)名稱為2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸鋅，是一種白色結(jié)晶粉末，溶于熱水，而難溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，一般含有兩個(gè)結(jié)晶水，包括結(jié)晶水的總分子量為610.37。

目前，工業(yè)上生產(chǎn)檸檬酸鋅時(shí)，對(duì)漿液的投入速度以及反應(yīng)終點(diǎn)pH值 不加控制，而且反應(yīng)原料的配比直接按照氧化鋅和檸檬酸摩爾比為3:2進(jìn)行，這樣導(dǎo)致制得的檸檬酸鋅產(chǎn)品中摻雜有反應(yīng)物，從而使得到的產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量較低。

因此，目前急需一種能夠提高檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅含量的生產(chǎn)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的檸檬酸鋅生產(chǎn)方法中易發(fā)生由于一種反應(yīng)物過少或過量而導(dǎo)致檸檬酸鋅產(chǎn)品中摻雜有反應(yīng)物，檸檬酸鋅的含量較低的缺陷，提供一種檸檬酸鋅含量較高的檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，以及該方法制備的檸檬酸鋅。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)反應(yīng)過程溫度和反應(yīng)終點(diǎn)pH值的控制，可顯著提高制得的檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量；此外，在反應(yīng)過程中配合控制氧化鋅的乳濁液的投加速度和檢測(cè)反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物的pH值以確定氧化鋅的乳濁液的投加量，能夠更有效地防止發(fā)生一種反應(yīng)物的過少或過量，從而進(jìn)一步提高檸檬酸鋅的純度。

因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，該方法包括：將氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液在60-80℃下接觸反應(yīng)，并控制反應(yīng)的終點(diǎn)pH值為4.5-5.5。

此外，本發(fā)明還提供了上述方法制備的檸檬酸鋅。

采用本發(fā)明提供的檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，能夠使制得的檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量達(dá)到97.0-99.8重量％。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，該方法包括：將氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液在60-80℃下接觸反應(yīng)，并控制反應(yīng)的終點(diǎn)pH值為4.5-5.5。

根據(jù)本發(fā)明所述的方法，為了進(jìn)一步提高檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量，優(yōu)選情況下，將氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液在65-75℃下接觸反應(yīng)，并控制反應(yīng)的終點(diǎn)pH值為4.8-5.2。

根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液接觸反應(yīng)的過程并沒有特殊的限定，可以采用現(xiàn)有的各種常規(guī)的方法實(shí)施，但為了更好的控制反應(yīng)混合物進(jìn)行充分接觸，達(dá)到最佳反應(yīng)條件，優(yōu)選情況下，所述氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液接觸反應(yīng)的過程包括：將所述氧化鋅的乳濁液加入所述檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)。

所述氧化鋅的乳濁液加入所述檸檬酸溶液中的加入速率沒有特別的限定，可以采用常規(guī)的加料速率進(jìn)行實(shí)施，但為了進(jìn)一步使反應(yīng)物料進(jìn)行充分接觸，避免最終制得的檸檬酸鋅產(chǎn)品中夾包反應(yīng)物料，從而進(jìn)一步提高最終制得檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量，優(yōu)選地，相對(duì)于含有100重量份檸檬酸的檸檬酸溶液，以氧化鋅計(jì)，將氧化鋅的乳濁液以0.9-1.3重量份/分鐘的速率加入所述檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)。

所述氧化鋅的乳濁液的加入量沒有特別的限定，可以采用常規(guī)的原料配比控制氧化鋅的乳濁液的加入量，但為了使反應(yīng)物料形成最佳的配比，更好的避免一種反應(yīng)物料的過少或過量而導(dǎo)致最終制得的產(chǎn)品中摻雜有反應(yīng)物的現(xiàn)象的發(fā)生，從而進(jìn)一步提高檸檬酸鋅產(chǎn)品的純度，優(yōu)選情況下，所述氧化鋅的乳濁液與檸檬酸溶液接觸反應(yīng)的過程還包括：待氧化鋅的乳濁液和檸檬酸溶液的混合物料的pH值為3.5-4時(shí)，停止加入氧化鋅的乳濁液，待pH 值穩(wěn)定后，用氧化鋅乳濁液對(duì)pH值進(jìn)行微調(diào)，保持反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間，待反應(yīng)料液pH值為4.5-5.5時(shí)(視為反應(yīng)終點(diǎn))。

根據(jù)本發(fā)明所述的方法，對(duì)檸檬酸溶液中檸檬酸的含量沒有特別的限定，可以為檸檬酸鋅生產(chǎn)中所使用常規(guī)含量，優(yōu)選情況下，檸檬酸溶液中檸檬酸的含量為45-55重量％。該檸檬酸溶液中檸檬酸的含量指的是初始的檸檬酸溶液中檸檬酸的含量，即還未注入氧化鋅的乳濁液時(shí)的檸檬酸溶液中檸檬酸的含量。

根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選情況下，所述氧化鋅的乳濁液的固含量為27-33重量％。此處，所述氧化鋅的乳濁液的固含量是指以所述氧化鋅的乳濁液的總重量為基準(zhǔn)，氧化鋅的重量含量。

本發(fā)明方法優(yōu)選還包括反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后對(duì)反應(yīng)混合物依次進(jìn)行固液分離和烘干。

根據(jù)本發(fā)明所述的方法，固液分離的條件和烘干的條件均可以為本領(lǐng)域常規(guī)的用于固液分離和烘干的條件，例如，具體地，烘干的條件可以包括：60-110℃，時(shí)間為30-60分鐘。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，通過上述方法制得的檸檬酸鋅為二水合檸檬酸鋅。

在本發(fā)明中，可通過在線PH計(jì)來實(shí)時(shí)檢測(cè)反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物的pH值，從而準(zhǔn)確判斷反應(yīng)物料的準(zhǔn)確配比以及反應(yīng)終點(diǎn)。

另一方面，本發(fā)明還提供了上述方法制備的檸檬酸鋅。

本發(fā)明中，采用本發(fā)明的方法制得的檸檬酸鋅的含量高達(dá)97.0-99.8重量％。

本發(fā)明中，檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量的測(cè)定方法可以為：

采用EDTA滴定法檢測(cè)產(chǎn)品中鋅的含量，則檸檬酸鋅含量為A重量％＝鋅含量*610/196。

此外，采用高效液相色譜法檢測(cè)產(chǎn)品中檸檬酸根的含量，則檸檬酸鋅的含量為B重量％＝檸檬酸根的含量*610/378

檸檬酸鋅的含量為：

1)如果A重量％≤B重量％，則檸檬酸鋅的含量為A重量％；

2)如果B重量％≤A重量％，則檸檬酸鋅的含量為B重量％。

以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的檸檬酸鋅及其生產(chǎn)方法

控制反應(yīng)溫度為60℃，將檸檬酸含量為50重量％的檸檬酸溶液一次性注入反應(yīng)器中，然后將氧化鋅的乳濁液(以氧化鋅計(jì)，氧化鋅的乳濁液的固含量為30重量％)以1.1重量份/分鐘的速率連續(xù)注入到檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)器中料液的pH為4.0時(shí)，停止向反應(yīng)器中注入氧化鋅的乳濁液，保持反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間，待反應(yīng)料液pH值為4.5時(shí)(視為反應(yīng)終點(diǎn))，對(duì)其進(jìn)行固液分離，固液分離后在60℃下進(jìn)行烘干30分鐘，即制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為99.8量％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的檸檬酸鋅及其生產(chǎn)方法

控制反應(yīng)溫度為70℃，將檸檬酸含量為45重量％的檸檬酸溶液一次性注入反應(yīng)器中，然后將氧化鋅的乳濁液(以氧化鋅計(jì)，氧化鋅的乳濁液的固含量為27重量％)以1.3重量份/分鐘的速率連續(xù)注入到檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)器中料液的pH為3.5時(shí)，停止向反應(yīng)器中注入氧化鋅的乳濁液，待pH穩(wěn)定后，用氧化鋅乳濁液對(duì)pH值進(jìn)行微調(diào)，保持反應(yīng)進(jìn)行一段 時(shí)間，待反應(yīng)料液pH值為5.0時(shí)(視為反應(yīng)終點(diǎn))，對(duì)其進(jìn)行固液分離，固液分離后在70℃下進(jìn)行烘干50分鐘，制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為99.2重量％。

實(shí)施例3

本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的檸檬酸鋅及其生產(chǎn)方法

控制反應(yīng)溫度為80℃，將檸檬酸含量為55重量％的檸檬酸溶液一次性注入反應(yīng)器中，然后將氧化鋅的乳濁液(以氧化鋅計(jì)，氧化鋅的乳濁液的固含量為33重量％)以0.9重量份/分鐘的速率連續(xù)注入到檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)器中料液的pH為3.7時(shí)，停止向反應(yīng)器中注入氧化鋅的乳濁液，待pH穩(wěn)定后，用氧化鋅乳濁液對(duì)pH值進(jìn)行微調(diào)，保持反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間，待反應(yīng)料液pH值為5.5時(shí)(視為反應(yīng)終點(diǎn))，對(duì)其進(jìn)行固液分離，固液分離后在80℃下進(jìn)行烘干60分鐘，制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為99.4重量％。

實(shí)施例4

本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的檸檬酸鋅及其生產(chǎn)方法

按照實(shí)施例1的方法生產(chǎn)檸檬酸鋅，不同的是，將氧化鋅的乳濁液以1.5重量份/分鐘的速率連續(xù)注入到檸檬酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為97.0重量％。

對(duì)比例1

按照實(shí)施例1的方法生產(chǎn)檸檬酸鋅，不同的是，控制反應(yīng)溫度為100℃，制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為93.5重量％。

對(duì)比例2

按照實(shí)施例1的方法生產(chǎn)檸檬酸鋅，不同的是，控制反應(yīng)終點(diǎn)pH值為6.5，制得檸檬酸鋅產(chǎn)品，測(cè)得該產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量為91.4重量％。

將實(shí)施例與對(duì)比例進(jìn)行比較可以看出，采用本發(fā)明提供的檸檬酸鋅的生產(chǎn)方法，能夠使制得的檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量得到顯著提高，所述檸檬酸鋅產(chǎn)品中檸檬酸鋅的含量可達(dá)到97.0-99.8重量％。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。