BE534160A

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Publication number: BE534160A
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Description

La présente invention est relative à des procédés de récupé- ration de l'acide glutamique de matières en contenant. Elle a trait, en particulier, à la séparation de l'acide glutamique des liqueurs de mélasses de sucre de betteraves desquelles le sucre a été partiel- lement ou totalement enlevé, telles que les filtrats de Stephen.

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L'acide glutamique est produit à partir de liqueurs provenant de mélasses de sucre de betteraves desquelles le sucre a été partiel- lement ou totalement enlevé, par exemple par fermentation ou par pré- cipitation sous forme de saccharate de métal alcalino-terreux. On con- naît de nombreux procédés pour la récupération de l'acide glutamique à partir de ces matières; ils impliquent l'hydrolyse de la matière brute en vue de l'obtention d'un produit d'hydrolyse contenant de l'a- cide glutamique, et la séparation des impuretés, du produit de l'hy- drolyse, avant la cristallisation de l'acide glutamique.

Le brevet accordé aux Etats-Unis à Hoglan, sous le numéro 2.519.573, décrit la récupération.de l'acide glutamique à partir du filtrat de Stephen. Ce procédé nécessite la précipitation et la sépa- ration des sulfates inorganiques à partir du filtrat de Stephen, l'hydrolyse du filtrat, la concentration du produit d'hydrolyse obtenu et le réglage de son pH à environ 1,6 point auquel les sels inorganiques sont précipités et enlevés. Le pH de la solution obtenue est réglé à 3,2 environ et l'acide glutamique est cristallisé à partir de la solution réglée.

La présente invention a, entre autres, pour objet de fournir des procédés perfectionnés pour la récupération de 1'acide glutamique à partir de produits d'hydrolyse en contenant.

Un autre objet de cette invention est de fournir des procédés perfectionnés pour la récupération, à grand rendement, d'acide gluta- mique à partir de produits d'hydrolyse, en contenant, de filtrats de Stephen.

Un autre objet encore de l'invention est de fournir des procédés d'extraction pour la récupération, à des rendements améliorés, d'acide glutamique de haute qualité, à partir de produits d'hydrolyse, en contenant, de filtrats de Stephen.

Ces objets de l'invention, et d'autres, ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après.

On a trouvé que l'acide glutamique présent dans les produits d'hydrolyse était sensiblement complètement soluble dans certains sol- vants organiques aqueux, dans les conditions décrites ici, et qu'une grande partie des constituants d'acides non glutamiques des produits d'hydrolyse étaient insolubles et étaient séparés de la solution obtenue contenant de l'acide glutamique. L'acide glutamique est récupéré de l'extrait obtenu.

De façon plus spécifique, l'acide que' sous forme de chlorhydrate, est séparé d'un produit d'hydrolyse par extraction au moyen d'un solvant organique aqueux. Le solvant organique est choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool buty- lique tertiaire. On prépare une composition comprenant de l'eau, l'al- cool et du chlorhydrate d'acide glutamique, composition dans laquelle le rapport de l'eau à l'alcool se situe entre environ 20/80 et environ 3/97. On mélange suffisamment d'alcool au produit d'hydrolyse du fil- trat de Stephen pour obtenir la composition. La phase alcoolique con- tenant le chlorhydrate d'acide glutamique est séparée de la phase res- tante contenant les constituants d'acides non glutamiques.

Ces compositions alcooliques aqueuses conviennent particulièrement pour la récupération de chlorhydrate d'acide glutamique à partir de produits d'hydrolyse parce qu'elles disolvent sensiblement tout l'acide glutamique sous la forme de chlorhydrate et dissolvent un minimum des diverses impuretés présentes dans les solutions brutes telles que les produits d'hydrolyse de filtrats de Stephen.

L'acide glutamique est récupéré de la solution alcoolique par tout procédé convenable. Par exemple, l'alccol est séparé par évaporation et l'acide glutamique, cristallisé à partir du résidu aqueux.

On obtient des rendements relativement élevés en acide glutamique par le procédé faisant l'objet de l'invention, parce que la liqueur à partir de laquelle l'acide glutamique est cristallisé peut être concentrée dans-une plus grande mesure que ne peuvent l'être les produits d'hydrolyse contenant un pourcentage plus élevé d'impuretés. Pour cette raison, il ne reste pas autant d'acide glutamique dans la liqueur, après cristallisation de l'acide glutamique, qu'il n'en reste dans les liqueurs finales habituelles d'acide glutamique, après que l'acide glutamique a été cristallisé du produit d'hydrolyse.

Suivant la mise en oeuvre d'un mode d'application spécifique de la présente invention, le filtrat de Stephen concentré est hydrolysé par exemple au moyen d'un acide minéral, tel que l'acide chlorhydrique.

Toute hymine formée pendant l'hydrolyse est séparée du produit d'hydrolyse ar exemple par filtration. Le procédé d'hydrolyse obtenu est neutralisé, de préférence à un pH compris entre environ 0,5 et environ 1,5 pour produire le chlorhydrate d'acide glutamique. Le produit d'hydrolyse obtenu est alors concentré et on ajoute suffisamment d'alcool isopropylique au produit d'hydrolyse concentré pour produire une composition dans laquelle le rapport de l'alcool à l'eau soit compris entre environ 80/20 et environ 97/3, en poids. La suspension obtenue est soigneusement mélangée ou agitée et la phase alcoolique contenant le chlorhydrate d'acide glutamique est séparée de la matière solide contenant les constituants d'acides non glutamiques.

La solution de laquelle la matière solide a été séparée contient denviron 95 à environ 100% de l'acide glutamique initialement présent dans la matière brute.

Suivant un autre mode d'application spécifique de la présente invention, une liqueur provenant de mélasses de sucre de betteraves desquelles le sucre a été totalement ou partiellement enlevé, par exemple un filtrat de Stephen concentré, est hydrolysée avec un acide minéral concentré. tel que l'acide chlorhydrique aqueux à 26 % par chauffage sous pression autogène, à une température d'environ 120 C., pendant une période allant d'environ 2 1/2 heures à environ 3 heures.

Le produit d'hydrolyse obtenu est réglé à un pH compris entre environ 0,5 et environ 1,5 au moyen d'une base, par exemple au moyen d'ammoniaque. Toute matière insoluble formée est séparée du produit d'hydrolyse, par exemple par filtration. La solution obtenue est concentrée à une teneur en eau allant d'environ 20% à environ 30%, et de préférence, à une teneur en eau d'environ 25%, et on ajoute suffisaient d'alcool isopropylique au produit d'hydrolyse concentré pour obtenir une composition dont la partie liquide comprennen d'environ 3 % à environ 20 % en poids d'eau et d'environ 97% à environ 80% en poids d'alcool.

Bien que l'on puisse utiliser, dans la mise en oeuvre de la présente invention, de l'alcool isopropylique ou de l'alcool butylique tertiaire, l'alcool isopropylique sera le solvant préféré. La suspension obtenue est soigneusement mélangée et la matière solide est séparée de la solution contenant l'acide glutamique, par exemple par filtration.

L'acide glutamique est récupéré de la solution de solvant de laquelle les matières solides ont été séparées. Suivant l'un des modes d'application de l'invention, l'alcool est enlevé de l'extrait par évaporation et la solution aqueuse restante, qui contient l'acide glutamique, est réglée à un pH compris entre environ 4,5 et environ
5,5, est décolqrée et est ensuite concentrée en vue de la précipitation des sels inorganiques et des impuretés, qui sont séparées par filtra- tion. La solution obtenue, de laquelle les impuretés ont été séparées, est réglée à un pH compris entre environ 2,5 et environ 3,5, de pré- férence à 3,2 environ, et l'acide glutamique cristallise et est sépa- ré de la liqueur.

Un autre procédé de récupération de l'acide glutamique à partir de la solution d'extrait implique la précipitation de l'acide" glutamique sous forme de glutamate de métal alcalino-terreux et la récupération de l'acide glutamique à partir du glutamate. L'extrait contenant l'acide glutamique est par exemple réglé, au moyen d'hydrate de calcium, d'hydrate de baryum ou d'hydrate de magnésie, à un pH compris entre environ 6 et environ 11, de préférence à environ 7. La suspension réglée est chauffée à une température comprise entre environ
40 C. et environ 100*Ce, et, de préférence, à environ 65 C, après refroidissement, une grande partie des impuretés restent dissoutes dans la solution.

On a trouvé que d'importantes quantités d'impuretés restaient en solution lorsque cette opération de chauffage préliminaire avait lieu avant la séparation du glutamate solide. Le glutamate qui cristallise est séparé de la solution, par exemple par filtration, et l'acide glutamique en est récupéré par tout procédé usuel.

La présente inversion peut être appliquée à la récupération d'acide glutamique à partir de produits d'hydrolyse de liqueurs de mé- lasses de sucre de betteraves dès-nielles le sucre a été partiellement ou totalement enlevé, telles que les filtrats de Stephen, les vinasses, les résidus de mélasses de betteraves et analogues.

Les exemples qui suivent ant donnés pour permettre une meil- leure compréhension de la mise en oeuvre de l'invention, mais il est bien entendu qu'ils ne sont donnés qu'à titre d'illustration et nul- lement dans le but de limiter a portée de l'invention.

EXEMPLE 1
On hydrolysa environ 333 livres de filtrat de Stephen au moyen d'acide chlorhydrique, en ajoutant environ 266 livres d'acide chlorhy- drique aqueux à environ 37% et le mélange obtenu fut soumis au reflux pendant environ 3 heures. Au produit d'hydrolyse obtenu, on ajoute suffisamment d'ammoniaque pour régler le pH à environ 0,5. La solution obtenue fut concentrée sous vide à une teneur en eau de 25% environ, et environ 795 libres d'alcool isopropylique furent ajoutées au produit d'hydrolyse concentré. Le rapport du poids de l'alcool à celui de l'eau, dans la solution obtenue, était d'environ 9/1. La suspension fut soigneusement mélangée et les matières solides furent séparées de la suspension obtenue, par filtration.

On sépara l'alcool isopropylique de la solution contenant l'acide glutamique, par évaporation et distillation. On ajoute à la solution aqueuse obtenue suffisamment d'hydrate de sodium pour obtenir un pH d'environ 5. La solution réglée fut décolorée au moyen de 15 livres environ de carbone et la solution décolorée fut concentrée à une teneur en matières solides d'environ 50 %. La matière insoluble fut' séparée de la solution concentrée, par fitration. La solution obtenue fut ensuite réglée à un pH d'environ 3,2', au moyen d'acide chlorhydrique

et l'acide glutamique qui cristallisa fut séparé par filtration. Le rendement en acide glutamique était d'environ 90 % et sa pureté, d'environ 40 %.

Après une nouvelle cristallisation, la pureté avait atteint environ 98 % et le rendement en acide glutamique était d'environ 81 %.

EXEMPLE II.

On prépara, comme il a été décrit dans l'exemple I, une composition contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool isopropylique. La matière solide fut séparée de la solution, par filtration, et le filtrat fut réglé, au moyen de chaux, à un pH d'environ 7. On chauffa la suspension obtenue à environ 65 C. et le glutamate de calcium solide fut séparé de la solution par filtration. Le glutamate fut dissous dans l'eau et la solution obtenue fut réglée, au moyen de carbonate de sodium aqueux à proportion molaire de 1 environ, à un pH d'environ 9. Le précipité de carbonate de calcium obtenu fut séparé par filtration et le filtrat fut réglé à un pH d'environ 5. Le gâteau inorganique fut séparé par filtration et le filtrat fut réglé à un pH d'environ 3,2, au moyen d'acide chlorhydrique aqueux à environ 37 %.

On sépara par filtration l'acide glutamique qui avait cristallisé. Le rendement en acide glutamique brut était d'environ 92% et sa pureté, de 40%. Une nouvelle cristallisation de l'acide glutamique porta la pureté à environ 98%, avec un rendement d'environ 80%.

REVENDICATIONS.

1. Procédé de récupération d'acide glutamique à partir de solutions brutes en contenant, qui consiste à préparer une composition comprenant du chlorhydrate d'acide glutamique, de l'eau et un solvant choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool butylique tertiaire, composition dans laquelle 'le rapport du poids de l'eau au poids de l'alcool se situe entre environ 20/80 et environ 3/97, à séparer la matière solide de la solution obtenue contenant de l'acide glutamique et à séparer l'acide glutamique de la solution obtenue en contenant.

2. Procédé de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, et suffisamment d'un solvant choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool butylique tertiaire, pour produire une composition comprenant du chlorhydrate d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool, dans laquelle le rapport du poids de l'eau au poids de l'alcool se situe entre environ 20/80 et environ 3/97, à séparer la matière solide de la solution obtenue contenant de l'acide glutamique et à séparer l'acide glutamique de la solution obtenue en contenant.

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Claims

3. Procédé de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, avec suffisamment d'un solvant choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool buty-. lique tertiaire, pou@r produire une composition comprenant du chlDrhy- drate d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool, dans laquelle le rap ort du poids de l'eau au poids de l'alcool se situe entre environ 20/80 et environ 3/97, à séparer la matière solide de la suspension obtenue et à séparer l'acide glutamique de la solution obtenue en contenant. <Desc/Clms Page number 5>

4. Procédé de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, avec suffisamment d'alcool isopro- pylique pour produire une composition comprenant du chlorhydrate d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool,dans laquelle le rapport du poids de l'eau au poids de l'alcool soit d'environ 1/9, à séparer la ma- tière solide de la suspension obtenue et à séparer l'acide glutamique de la solution obtenue en contenant.

5. Procédé de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse contenant du chlorhydrate d'acide glutamique et suffisamment d'un solvant choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool butylique tertiaire, pour pro- duire une composition comprenant du chlorhydrate d'acide glutamique de l'eau et de l'alcool, dans laquelle le rapport du poids de l'eau au poids de l'alcool soit compris entre environ 20/80 et environ 3/97, à agiter la suspension obtenue, à séparer la matière solide de la solution alcoolique contenant de l'acide glutamique, à enlever l'alcool de ladite solution contenant de l'acide glutamique, à régler le pH de la solution aqueuse obtenue à une valeur comprise entre environ 4, 5 et environ 5,5,

à séparer les impuretés de la solution neutralisée, à régler le pH de la solution obtenue à une valeur comprise entre environ 2,5 et environ 3,5 et à séparer l'acide glutamique qui cristallise à partir de cette solution.

6. Procédé de récupération d'acide glutamique qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, et suffisamment d'alcool isopropylique pour produire une compositon comprenant du chlorhydrate d'acide gluta- mique, de l'eau et de l'alcool, dans laquelle le rapport du poids de l'eau au poids de l'alcool soit compris entre environ 20/80 et environ 3/97, à agiter la suspens-en obtenue, à séparer la matière solide de la solution contenant de l'acide glutamique, à évaporer l'alcool de la solution contenant de l'acide glutamique, à régler le pH de la solution aqueuse obtenue à une valeur comprise entre environ 4,5 et environ 5, @, à décolorer la solution neutralisée, à concentrer la solution décolorée, à séparer les sels inorganiques insolubles qui cristallisent,

à régler le pH de la solution obtenue à une valeur comprise entre environ 2,5 et environ 3,5 et à séparer l'acide glutamique qui cristallise à partir de cette solution.

7. Procédé de récupération d'acide glutamique qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, et suffisamment d'un solvant organique choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool butylique tertiaire, pour produire une composition comprenant du chlorhydrate d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool dans laquelle le rapport du poids-de l'eau au poids'de l'alcool soit compris entre environ 20/80 et environ 3/97,à agiter la. suspension obtenue, à sépa- rer la matière solide de la phase contenant de l'acide glutamique, à neutraliser la. phase contenant de l'acide glutamique au moyen d'un hy- drate de métal alcalino-terreux, à chauffer laqsolution neutralisée à une température comprise entre environ 40 C.

et environ 100 C, à cris- talliser le glutamate de métal alcalino-terreux insoluble obtenu et à le sépareg de la solution obtenue.

8. Procède de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique, et suffisamment d'un solvant organique choisi dans le groupe constitué par l'alcool isopropylique et l'alcool butylique tertiaire, pour obtenir une composition comprenant du chlo- rhydratê d'acide glutamique, de l'eau et de l'alcool, dans laquelle le <Desc/Clms Page number 6> rapport entre le poids de l'eau et le poids de l'alcool soit situé entre environ 20/80 et environ 3/97, à agiter la suspension obtenue, à séparer la matière solide de la phase contenant l'acide glutamique, à neutraliser la phase contenant l'acide glutamique au moyen d'un hydrate de métal alcalino-terreux,

à chauffer la solution neutralisée à une température comprise entre environ 40 C. et environ 100 C., à séparer le glutamate de métal alcalino-terreux insoluble obtenu de la solution obtenue, à dissoudre ledit glutamate dans de l'eau, à cristalliser l'acide glutamique et à le séparer de la solution obtenue.

9. Procédé de récupération d'acide glutamique, qui consiste à mélanger un produit d'hydrolyse d'un filtrat de Stephen, contenant du chlorhydrate d'acide glutamique et suffisamment d'alcool isopropylique pour obtenir une suspension dont la partie liquide contienne environ 90% d'alcool isopropylique et environ 10 % d'eau, en poids, à agiter la suspension obtenue, à séparer la matière solide de '.-dite suspension à neutraliser la solution d'acide glutamique obtenue au moyen d'hydrate de calcium, à chauffer la suspension neutralisée à une température comprise entre environ 40 C et environ 100 C. à séparer le glutamate de calcium insoluble obtenu, de la suspension, à dissoudre le glutamate de calcium dansl'eau, à cristalliser l'acide glutamique et à le séparer de la solution obtenue.

10. Procédé de récupération d'acide glutamique en substance comme décrit ci-dessus.