本發(fā)明涉及化工產品純化技術領域,更具體的說,涉及一種檸檬黃的純化方法。
背景技術:
檸檬黃是一種重要的食品添加劑,用量十分巨大。現(xiàn)在,其最主要的合成方法是以對氨基苯磺酸、亞硝酸鈉和2-乙?;《岫柞?dmas)等為起始原料進行合成,對氨基苯磺酸與亞硝酸鈉生成對氨基苯磺酸重氮鹽,再與dmas縮合生成吡唑啉酮甲酯,接著再和等摩爾量的對氨基苯磺酸重氮鹽偶合,最后水解得到檸檬黃,即1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸三鈉鹽。
采用此方法制備得到的水解液中含有大量的副產物氯化鈉等鹽類,直接結晶過濾得到的濾餅中殘留有大量的溶液,將此濾餅直接干燥得到的產品中檸檬黃含量通常只有80%左右,難以達到食品級檸檬黃含量的要求,因此必須進行精制純化。而常規(guī)的精制方法為重結晶法,即將濾餅重新溶于熱水再降溫析出,過濾干燥得到產品。重結晶法雖然可以得到符合要求的產品,但收率會大大降低,大量產品會進入重結晶的母液中。還可以采用膜過濾法精制,如專利cn1952015a中公開了用管式納濾膜進行脫鹽,最后得到高含量的產品。此方法需要配置膜過濾系統(tǒng),且由于該反應液有機成分復雜,含鹽量高,對膜的損耗會非常大。另外,實際生產時,檸檬黃產量非常大,且過膜需要先用大量的水將產品溶解,再進行干燥也會耗用大量的能量,因此成本也會比較高。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題在于:提供一種檸檬黃的純化方法,解決現(xiàn)有技術中檸檬黃純度不夠、純化過程耗水費能等問題。
本發(fā)明解決上述技術問題的方案在于:提供一種檸檬黃的純化方法,包括如下步驟:
s100、調節(jié)檸檬黃水溶液的ph至0.8~3,檸檬黃上的na被h取代,析出沉淀1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸,過濾得到濾餅;
s200、所述濾餅加水,滴加氫氧化鈉水溶液調節(jié)ph至6~8,得到檸檬黃濃縮液。
在本發(fā)明提供的檸檬黃的純化方法中,所述步驟s100中,所述檸檬黃水溶液為檸檬黃粗品的水溶液,或者所述檸檬黃水溶液為對氨基苯磺酸重氮鹽與1-(4-磺酸苯基)-5-吡唑啉酮-3-羧酸甲酯偶合后水解得到的檸檬黃水解液。
在本發(fā)明提供的檸檬黃的純化方法中,所述步驟s100具體包括:
s101、調節(jié)檸檬黃水溶液的ph至0.8~3,加熱升溫至60~90℃;
s102、檸檬黃上的na被h取代,反應0.5~3h,生成1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸;
s103、降溫至20~40℃,析出沉淀,過濾得到濾餅。
在本發(fā)明提供的檸檬黃的純化方法中,所述步驟s101中,使用鹽酸、硫酸水溶液調節(jié)檸檬黃水溶液的ph。
在本發(fā)明提供的檸檬黃的純化方法中,所述步驟s200具體包括:
s201、將所述濾餅置入反應釜中,加入1~1.5倍濾餅體積的水;也可以加熱、攪拌加快反應速度,例如再攪拌下加熱升溫至50~90℃;
s202、滴加質量分數(shù)為20%~50%氫氧化鈉水溶液調節(jié)ph至6~8,生成1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸三鈉鹽,即得到檸檬黃濃縮液。
在本發(fā)明提供的檸檬黃的純化方法中,所述步驟s200之后還包括:
s300、所述檸檬黃濃縮液降溫析出沉淀,過濾、干燥,即得檸檬黃純品。
實施本發(fā)明,具有如下有益效果:本發(fā)明中檸檬黃的純化方法操作簡單, 易于實現(xiàn),用水量小,且產品收率較一次結晶過濾得到的產品收率還高,實際生產意義巨大。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。附圖中:
圖1為本發(fā)明中檸檬黃的純化方法較佳實施例的反應原理圖。
具體實施方式
下面將結合實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
現(xiàn)有技術中大量使用對氨基苯磺酸重氮鹽與1-(4-磺酸苯基)-5-吡唑啉酮-3-羧酸甲酯偶合后水解得到的檸檬黃,但是此方法制備得到的水解液中含有大量的副產物,重結晶法、膜過濾雖然可以有效去除這些副產物,但是重結晶法收率低,膜過濾成本高且耗水量大。
本發(fā)明的主要創(chuàng)新點在于,使檸檬黃上的na在酸性條件下被h取代,使得檸檬黃由極易溶于水的1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸三鈉鹽,轉化為溶解度比較小的1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸,使得其在反應液中的析出率得到明顯提高,因此收率也有了明顯提高。
圖1示出了本發(fā)明中檸檬黃的純化方法較佳實施例的反應原理圖,如圖1所示,該純化方法中,檸檬黃與1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸在不同的ph下,二者之間可以相互轉化,檸檬黃在酸性條件下生成溶解度比較小的1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸,進而從反應液中析出,過濾后濾餅中的副產物(氯化鈉等雜質鹽類)含量大幅減少,而濾餅中的1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸在氫氧化鈉的作用下再次轉化為檸檬黃,最終的檸檬黃產品含量得到了明顯的提高。
本發(fā)明的檸檬黃的純化方法,包括如下步驟:
s100、調節(jié)檸檬黃水溶液的ph至0.8~3,檸檬黃上的na被h取代,析出沉淀1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸,過濾得到濾餅;由于氯化鈉等雜質鹽類不會析出成沉淀,而且1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸具有一定的疏水性,使得其濾餅中殘留的溶液量明顯減少,跟隨溶液引入的副產物也就明顯降低。使用鹽酸、硫酸水溶液調節(jié)檸檬黃水溶液的ph。
s200、濾餅加水,滴加氫氧化鈉水溶液調節(jié)ph至6~8,得到檸檬黃濃縮液。該檸檬黃濃縮液可直接使用、噴霧干燥或者用于結晶得到檸檬黃產品。
s300、檸檬黃濃縮液降溫析出沉淀,過濾、干燥,即得檸檬黃純品。濾餅溶于水后再用堿中和,重新變?yōu)槿c鹽形式的檸檬黃,之后結晶過濾得到產品,此道工序相當于一次重結晶的效果,但是由于產品中大部分的副產物氯化鈉已經在之前的過濾步驟中去除,此時只需加入少量的水即可,因此收率較高。
優(yōu)選的,本發(fā)明檸檬黃水溶液為檸檬黃粗品的水溶液,或者檸檬黃水溶液為對氨基苯磺酸重氮鹽與1-(4-磺酸苯基)-5-吡唑啉酮-3-羧酸甲酯偶合后水解得到的檸檬黃水解液。檸檬黃粗品為各種現(xiàn)有方式制備的檸檬黃含量在20%~80%的產品,例如直接將上述檸檬黃水解液結晶、過濾、干燥得到的含量大約在80%的檸檬黃粉末。取對氨基苯磺酸、工業(yè)鹽酸、亞硝酸鈉、dmas和純堿等原料,進行檸檬黃的合成制備,最后加堿水解得到檸檬黃水解液。下文將以檸檬黃水解液為例,說明本發(fā)明檸檬黃的純化方法。
實施例1
取400g上述檸檬黃水解液,加工業(yè)鹽酸、硫酸調節(jié)水解液ph至1,保持70℃反應1h,降溫至室溫,過濾得到濾餅。將濾餅置入反應釜中,加入1倍濾餅體積的水,攪拌均勻,滴加25%naoh水溶液,調節(jié)ph至7,冷卻結晶,抽濾,將濾餅干燥,粉碎,稱重,hplc檢測。
實施例2
取400g上述檸檬黃水解液,加工業(yè)鹽酸、硫酸調節(jié)水解液ph至0.8,保持60℃反應0.5h,降溫至室溫,過濾得到濾餅。將濾餅置入反應釜中,加入 1.5倍濾餅體積的水,攪拌均勻,滴加50%naoh水溶液,調節(jié)ph至7,冷卻結晶,抽濾,將濾餅干燥,粉碎,稱重,hplc檢測。
實施例3
取400g上述檸檬黃水解液,加工業(yè)鹽酸、硫酸調節(jié)水解液ph至2,保持75℃反應1.5h,降溫至室溫,過濾得到濾餅。將濾餅置入反應釜中,加入1.1倍濾餅體積的水,攪拌均勻,滴加30%naoh水溶液,調節(jié)ph至8,冷卻結晶,抽濾,將濾餅干燥,粉碎,稱重,hplc檢測。
實施例4
取400g上述檸檬黃水解液,加工業(yè)鹽酸、硫酸調節(jié)水解液ph至0.8~3,保持90℃反應3h,降溫至室溫,過濾得到濾餅。將濾餅置入反應釜中,加入1.2倍濾餅體積的水,攪拌均勻,滴加40%naoh水溶液,調節(jié)ph至6,冷卻結晶,抽濾,將濾餅干燥,粉碎,稱重,hplc檢測。
對照試驗:取400g上述檸檬黃水解液,冷卻結晶,抽濾,將濾餅干燥、粉碎,稱重,檢測。上述實施例1~4中的實驗結果如下表:
注:相對收率是以對照組為基準進行計算的。對照組是指直接將上述檸檬黃水解液降溫結晶后過濾干燥得到的產品。
顯然,上面描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。