CN117412944A

CN117412944A - 提取阿魏酸和/或其盐的方法，包括在碱的存在下挤出生物质的步骤a)

Info

Publication number: CN117412944A
Application number: CN202280038630.0A
Authority: CN
Inventors: R·萨佩-特廖姆菲
Original assignee: French Special Operations Co
Current assignee: French Special Operations Co
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-01-16
Also published as: MX2023014875A; US20240351971A1; EP4377285A2; WO2023006792A2; BR112023026215A2; WO2023006792A3; FR3125818A1

Abstract

本发明涉及一种用于提取阿魏酸和/或其盐的方法，其包括在碱的存在下挤出生物质的步骤(a)。本发明还涉及可以根据本发明的方法获得的呈质子化或盐化形式的阿魏酸。最后，本发明还涉及一种用于由根据本发明的方法获得的阿魏酸制备香草醛的方法。本发明特别可用于食品、化妆品和调味品领域。

Description

提取阿魏酸和/或其盐的方法，包括在碱的存在下挤出生物质的步骤a)

发明内容

本发明涉及一种用于提取阿魏酸和/或其盐的方法，其包括在碱的存在下挤出生物质的步骤(a)。本发明还涉及可以根据本发明的方法获得的呈质子化或盐化形式的阿魏酸。最后，本发明还涉及一种用于由根据本发明的方法获得的阿魏酸制备香草醛的方法。

本发明尤其应用于食品、化妆品和调味品领域。

背景技术

阿魏酸或3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯酸是天然存在于植物、尤其是谷物(如稻、玉米、小麦和燕麦)中的化合物。阿魏酸也可以存在于农业食品行业，特别是含油种子、谷物、糖和酒类行业的固体或液体副产品中。

阿魏酸可以通过化学合成或经由涉及微生物发酵或植物组织培养的生物技术途径制备。阿魏酸还可以经由被认为是天然和/或生物基的途径获得，其中处理植物材料以便从所述植物材料中提取阿魏酸。例如，阿魏酸可以例如根据WO 2014/187784中描述的方法从农业食品行业的副产品或从谷粒中提取。

WO 2001/067891描述了用于分离阿魏酸和阿拉伯木聚糖的制备方法，该方法包括挤出步骤、随后是在能够水解细胞壁的酶的存在下将挤出物悬浮在水中的步骤。此外，表1似乎表明单独的挤出方法并不能将阿魏酸从米糠中分离。

阿魏酸被用于范围从化妆品到食品的各个领域，特别是用于制备被广泛消费的调味物质香草醛。

香草醛可以通过化学合成来生产，但是消费者更喜欢天然调味品而不是合成调味品。为了满足当前的需求，特别感兴趣的是非合成香草醛的制备。因此，已经开发了用于使用天然和/或生物基材料制备天然香草醛的方法，这些方法在当前的法规下被准许被认为是天然的。

具体地，天然香草醛可以经由生物技术方法获得，该生物技术方法尤其包括培养能够实现将发酵底物生物转化为香草醛的微生物。这种生物技术方法例如描述于专利申请EP 0885968中，其中微生物将阿魏酸转化为香草醛。如此获得的天然香草醛通常经历提取和/或纯化步骤。例如，香草醛可以根据WO 2014/114590、EP 2791098或WO 2018/146210中描述的方法纯化。

附图说明

[图1]图1是描述根据本发明的用于提取阿魏酸和/或其盐的方法的第一实施例的框图。

[图2]图2是描述根据本发明的用于提取阿魏酸和/或其盐的方法的第二实施例的框图。

[图3]图3示出了实例8中获得的结果。

具体实施方式

在本发明的上下文中，并且除非另有说明，否则术语“包括……”还包含“由……构成”的含义。

在本发明的上下文中，并且除非另有说明，否则表述“在x与y之间”包括x值和y值。在本发明的上下文中，并且除非另有说明，否则术语“ppm”意指“百万分率”。该单位表示质量分数：1ppm＝1mg/kg。

阿魏酸对应于下式：

在本发明的上下文中，表述“生物基阿魏酸”是指完全或主要是植物或海洋来源的阿魏酸。例如，生物基阿魏酸可以衍生自农业副产品、植物、种子、森林材料或藻类。特别地，生物基阿魏酸是植物来源的。因此，生物基阿魏酸并非衍生自化学合成。在本发明的上下文中，生物基阿魏酸的碳-碳双键是反式构型。

步骤a)

本发明涉及一种用于提取阿魏酸和/或其盐的方法，其包括在碱的存在下挤出生物质的步骤a)。使生物质经受反应性挤出。步骤a)允许制备粗挤出物(EB)和可选的滤液(F)。

粗挤出物(EB)的量等于进入步骤a)的原材料的质量总和；例如，在一个具体实施例中，粗挤出物(EB)的量可以等于起始生物质的质量加上所使用的碱的质量。

在本发明的上下文中，生物质可以选自由植物、种子、森林材料、藻类或农业副产品组成的组。具体地，生物质可以选自由植物纤维或植物糠组成的组，特别是选自由燕麦、大麦、小麦、稻或玉米纤维或糠组成的组。

通常，待处理的生物质中的阿魏酸含量在按重量计0.3％与按重量计5％之间、优选在按重量计0.5％与5％之间。阿魏酸含量按相对于干生物质的重量的重量表示。

步骤a)是挤出步骤，特别是萃取性挤出或反应性挤出。具体地，挤出可以在同向旋转双螺杆挤出机中进行。同向旋转双螺杆挤出机可以是来自克莱斯特罗公司(Clextral)的Evolum系列或莱斯特瑞兹公司(Leistritz)的ZSE。螺杆型材可以包括至少一个输送区、至少一个共混区以及可能的反向螺纹。

根据特定的方面，步骤a)在小于或等于120℃、优选小于或等于110℃、并且非常优选小于或等于100℃的温度下进行。通常，步骤a)在大于或等于室温、优选大于或等于30℃、非常优选大于或等于50℃的温度下进行。根据特定的方面，步骤a)可以在60℃与80℃之间的温度下进行。在本发明的上下文中，室温是指15℃与25℃之间的温度。

挤出机螺杆的转速没有特别限制，以便允许良好地分离生物质中所含的阿魏酸。所述速度可以由本领域技术人员考虑他或她的知识并且尤其是所选择的挤出机的类型、挤出机的尺寸、螺杆型材和/或生物质进料速率来调整。挤出机转速是指挤出机螺杆的转速。

举例来说，步骤a)可以在100rpm与1200rpm之间的挤出机转速下进行。

通常，步骤a)在150rpm与400rpm之间、例如在200rpm的挤出机转速下进行。

因此，如先前所提及，步骤a)是在碱的存在下进行。因此，在挤出的同时，使用碱对生物质进行阿魏酸和/或其盐的提取。

在本发明的上下文中使用的生物质可以是湿的或干的。根据一个实施例，生物质是湿生物质，优选其中干物质含量在按重量计35％与50％之间、优选在按重量计38％与45％之间。根据另一个实施例，生物质是干生物质，优选其中干物质含量在按重量计80％与95％之间、优选在按重量计84％与92％之间。

通常，碱可以选自强碱，特别是选自由NaOH和KOH组成的组。根据特定的实施例，碱选自NaOH、KOH、CaO、Ca(OH)₂或无机碳酸盐。碱可以以固体形式或作为溶液、优选水溶液添加。通常，碱浓度在0.5N与5N之间、优选在1N与4N之间、非常优选在2N与3N之间。在碱以固体形式引入的情况下，生物质通常以湿的形式使用。不希望受任何理论的束缚，生物质中所含的水分允许所使用的碱溶解。

通常，将生物质和碱分别添加到挤出机中。可选地，也可以将水流添加到挤出机中。

通常，生物质与碱之间的质量比在10％与90％之间、优选在25％与75％之间、甚至更优选在30％与60％之间。举例来说，当碱水溶液的浓度为2N时，步骤(a)可以以生物质与水溶液之间的质量比为50％来进行。

通常，所使用的碱的量与生物质相对于干生物质的量之间的质量比(kg/kg)在0.05与0.50之间、优选在0.05与0.30之间、非常优选在0.09与0.20之间。为了计算该质量比，所使用的碱的量是指直接以固体形式使用的碱的质量，或是指步骤a)中使用的碱溶液中存在的固体碱的质量。然而，这些值可以根据所使用的生物质、或尤其是其水分含量来调整。

有利地，步骤a)中阿魏酸和/或其盐的产率是定量的。步骤a)的反应性挤出通常允许生物质中所含的阿魏酸、或生物质中所含的基本上所有的阿魏酸完全释放。

有利地，步骤a)中阿魏酸和/或其盐的产率大于或等于50％、优选大于或等于60％。

优选地，步骤a)在不存在水解酶如纤维素酶或半纤维素酶的情况下进行。

根据另一个实施例，步骤a)中使用的碱被至少一种促进从生物质中提取阿魏酸和/或其盐的酶替代。

不希望受理论的束缚，在碱的存在下，阿魏酸和/或其盐的挤出与提取的组合允许在单一操作中水解细胞壁并释放呈盐化形式的阿魏酸。

本发明的方法尤其允许减小所使用的反应器的尺寸，并且还允许强化该方法，即与已知方法相比，可以在一定的反应器体积中处理更大量的生物质，或者与已知方法相比，可以在一定时间内处理更大量的生物质，生物质在挤出机中的停留时间更短。有利地，本发明的方法的环境影响得到改善，尤其是因为水和/或能量消耗减少，同时保持良好的阿魏酸提取率。

步骤b)

粗挤出物(EB)可以经受至少一个洗涤步骤b)。优选地，步骤b)通过添加溶剂(优选选自水、醇或其混合物)来进行。进行添加溶剂以便使挤出物悬浮。优选地，水是蒸馏水或脱矿质水。醇通常选自包含1个与6个之间的碳原子的醇，如甲醇、乙醇或异丙醇，优选乙醇。有利地，乙醇的使用允许改善固/液分离，因为阿魏酸和/或其盐优选在液相中回收。乙醇的使用还允许改善固相中纤维的回收和/或减少液相中干物质的量。有利地，在洗涤溶剂中使用乙醇使得可以改善多糖分离：液相中多糖含量减少。溶剂还可以是水/醇混合物；优选地，水/乙醇质量比通常在1:1与1:3之间。溶剂还可以包含酸，优选选自盐酸、或硫酸。

通常，搅拌悬浮液。步骤b)通常在10℃与80℃之间、优选在10℃与50℃之间的温度下进行。优选地，步骤b)通常在10℃与35℃之间的温度下进行。然后将步骤b)中获得的悬浮液的固相和液相分离，以允许制备经洗涤的挤出物(EL)和液体溶液(S)。

通常，液体溶液(S)的pH大于或等于5。

根据一个实施例，溶液(S)的pH优选在5与8之间、优选在5与6之间。液体溶液(S)包含呈盐化、溶解形式的阿魏酸。

优选地，分离可以经由用于分离固体/液体组合物的任何方法进行，尤其是如过滤、倾析、离心、压榨(压滤机、螺旋压榨机)或浮选。根据特定的方面，离心以大于或等于1000rpm、并且优选小于或等于5000rpm的速度进行。

根据步骤b)的特定的实施例，将液体溶液(S1)从固相(经洗涤的挤出物(EL))中分离出来。可选地，在步骤b)结束时获得的固相(EL)可以再次经受步骤b)以获得第二液体溶液(S2)。此洗涤可以重复若干次。后续洗涤可以通过添加如先前所述的溶剂、特别是选自水、醇或其混合物的溶剂来进行。可替代地，后续洗涤可以通过再循环在根据本发明的方法的步骤c)结束时获得的液体溶液来进行。

在这些重复结束时，将液体溶液(Si)(其中i代表进行的洗涤次数)合并以形成液体溶液(S)。

通常，总洗涤比在1与5之间、优选在1与4之间、非常优选在1与3之间并且甚至更优选在1与2.5之间。总洗涤比被定义为步骤(b)中使用的液体的总量相对于如先前所定义的粗挤出物(EB)的量之间的比率。

通常，液体溶液(S)中阿魏酸或其盐的浓度在0.1g.L^-1与30g.L^-1之间、优选在0.5g.L^-1与15g.L^-1之间。

有利地，经洗涤的挤出物可以升级，尤其是用于厌氧消化、动物营养或人类食品。

通常，经洗涤的挤出物中存在的干物质的量小于或等于70％、优选小于或等于60％、50％、40％、30％、20％、10％。干物质的量代表在经洗涤的挤出物完全干燥之后剩余的固体(通常是纤维)的量。

通常，液体溶液(S)中存在的干物质的量小于或等于20％、优选小于或等于10％、非常优选小于或等于5％。

根据特定的实施例，如先前所述，挤出步骤a)和洗涤步骤b)可以同时进行，从而允许制备经洗涤的挤出物和滤液(F)。在该实施例的上下文中，“同时”进行步骤a)和b)的概念是指所有这些步骤在至少一台挤出机、例如两台连续的挤出机中进行的情况。通常，在该实施例的上下文中，挤出和洗涤步骤是连续进行的。具体地，这种组合尤其可以在挤出机和至少一个过滤桶的存在下进行。根据特定的实施例，洗涤可以逆流地进行。

通常，滤液(F)中阿魏酸的浓度在0.1g.L^-1与10g.L^-1之间。

通常，滤液(F)中存在的干物质的量小于或等于20％、优选小于或等于10％、非常优选小于或等于5％。

步骤c)

用于提取阿魏酸和/或其盐的方法可以包括纯化滤液(F)和/或液体溶液(S)的至少一个步骤c)。

根据特定的方面，纯化尤其可以包括酸化滤液(F)或液体溶液(S)的步骤c1)。步骤c1)是可选的。在步骤c1)结束时，回收酸化溶液，其中阿魏酸以质子化形式存在。

酸化步骤通常通过添加强酸(特别是选自由硫酸、盐酸和磷酸组成的组)来进行。通常，在酸化步骤结束时，溶液的pH在2与5之间、优选在2.5与4之间。有利地，酸化步骤允许滤液(F)或液体溶液(S)中所含的纤维和脂肪酸沉淀。

通常，过滤步骤可以在酸化步骤c1)结束时进行，该步骤尤其允许过滤在酸化期间获得的盐。有利地，过滤还允许脂肪酸至少部分地保留。

根据另一个特定的方面，滤液(F)或液体溶液(S)可以直接使用。通常，滤液(F)或液体溶液(S)的pH大于或等于5。

根据特定的方面，滤液(F)或液体溶液(S)的pH通常在10与13之间、优选在11与12之间。根据另一个实施例，滤液(F)或溶液(S)的pH优选在5与8之间、更优选在5与6之间。液体溶液(S)包含呈盐化、溶解形式的阿魏酸。

纯化过程还可以包括吸附阿魏酸和/或其盐的至少一个步骤c2)。吸附通常可以在填充有合成树脂的柱上进行，该合成树脂优选选自由Amberlite XAD-4、Amberlite XAD-16、PVDPP(聚乙烯聚吡咯烷酮)、DVBS(二乙烯基苯苯乙烯)、DVBPS(二乙烯基苯聚苯乙烯树脂)组成的组，优选聚乙烯基苄基二甲基胺、聚乙烯基苄基二甲基胺。可替代地，吸附步骤可以在活性炭上进行。步骤c2)还可以用Acticarbone BGX、Acticarbone BGE、AmberliteIRA-900、Ambersep90OH或Purolite MN502进行。

在树脂吸附步骤结束时，获得含有阿魏酸和/或其盐的树脂或活性炭、以及阿魏酸和/或其盐含量降低的水溶液。优选地，水溶液的阿魏酸和/或其盐的含量小于或等于0.1g/L。该水溶液可以有利地再循环到根据本发明的用于提取阿魏酸和/或其盐的方法中。特别地，该水溶液可以用作步骤(b)中的洗涤溶剂。通常，步骤c2)允许将多糖与阿魏酸分离。在吸附步骤期间阿魏酸或其盐被吸附。

在吸附步骤结束时，通常进行用溶剂解吸阿魏酸和/或其盐的步骤c3)。通常，解吸是以逆流方式进行的。在步骤c3)结束时获得富含阿魏酸的溶液。优选地，富含阿魏酸的溶液的阿魏酸含量在5g.L^-1与500g.L^-1之间。

优选地，解吸步骤中使用的溶剂选自由水(酸性或碱性的、有或没有络合剂)、环状和无环烃溶剂、醇、芳香醇、醛、酮和酯组成的组；优选地，溶剂是醇，并且非常优选地，醇是乙醇。特别地，当所使用的溶剂是水时，所述水具有酸性或碱性pH，并且还可以含有一种或多种络合剂。术语“络合剂”意指能够产生不溶于液体介质的溶剂、特别是不溶于水的沉淀物的物质。根据一个实施例，第一络合剂是阳离子，其溶解在溶剂中、优选溶解在水中或溶剂混合物中。

例如，第一络合剂有利地呈一价、二价、三价、四价或五价阳离子盐溶液(特别是二价或三价阳离子盐)的形式。

阳离子盐(特别是二价或三价)可以是硫酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物或乙酸盐或其混合物。

阳离子(尤其是二价或三价)可以选自由过渡金属、金属、碱土金属或稀土金属组成的组，应当理解，当阳离子与起始介质接触时，其能够形成不溶于起始介质的溶剂、尤其是水的沉淀物。

在一个实施例中，第一络合剂是选自由铁、镍、铜、钛、锆或其混合物组成的组的过渡金属的阳离子，优选选自铁或铜的过渡金属的阳离子。

根据一个实施例，第一络合剂是选自由铝和锌组成的组的金属阳离子。

根据另一个实施例，第一络合剂是选自由钙和镁组成的组的碱土金属的阳离子。

根据变体，第一络合剂选自由稀土金属如钇或镧系元素，或金属氧化物如Al₂O₃、TiO₂、SiO₂和/或ZnO组成的组。

在解吸步骤结束时，获得富含阿魏酸和/或其盐的液体部分。纯化方法可以包括可选的溶剂蒸发的步骤c4)，以允许产生纯化的阿魏酸(FAP)。在蒸发之前可能需要可选的酸化步骤以获得呈质子化形式的阿魏酸。

根据特定的方面，FAP可以直接使用，尤其是在用于通过发酵制备香草醛的方法中。

有利地，步骤c2)中使用的树脂或活性炭可以再生。

根据特定的方面，提取方法还可以包括其中使阿魏酸结晶或沉淀的步骤。

根据特定的方面，经结晶或沉淀的阿魏酸(FAC)可以直接使用，尤其是在用于通过发酵制备香草醛的方法中。

根据一个实施例，纯化方法可以在步骤c1)、c2)和/或c3)之前的步骤c0)之前，其中可选地用于洗涤步骤b)中的醇或醇混合物从液体溶液(S)或滤液(F)中蒸发。优选地，该预备步骤通过蒸发、特别是使用降膜蒸发器或刮板蒸发器来进行。

有利地，在至少一个纯化步骤c)结束时并且优选在步骤c0)、c1)、c2)和/或c3)结束时，相对于干生物质，残留溶剂的量小于或等于按重量计2％、优选小于或等于按重量计1％、非常优选小于或等于0.5％并且甚至更优选小于或等于1000ppm。

本发明的另一个方面涉及一种用于通过发酵根据本发明的提取方法获得的阿魏酸和/或其盐来制备香草醛的方法。通常，香草醛制备方法在微生物的存在下进行，例如如EP 0885968中所述，特别是在拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)ATCC 39116的存在下进行。

可以用于制备香草醛的阿魏酸或其盐可以是FAP、FAC。

有利地，本发明的方法具有改善的特性，如：

-通过减少水和/或能源消耗，环境足迹减少，

-工业化所需设备的尺寸减小，

-不需要使用酶，

-多糖和阿魏酸的分离简化，

-在根据本发明的方法结束时提取的生物质可以在厌氧消化或动物饲料中再利用，

-生物质的其他成分不会被本发明的方法降解，并且在根据本发明的方法结束时提取的生物质可以用于提取其他成分。

本发明还涉及可以根据本发明的方法获得的呈质子化或盐化形式的阿魏酸。

本发明尤其应用于食品、化妆品和调味品领域。

实例

实例1：从玉米糠中提取阿魏酸(根据图1)

步骤a)：挤出条件整理在下表1中。

表1

步骤b)：粗挤出物洗涤和固-液分离

在室温下，在搅拌的情况下，将在步骤a)中获得的挤出物(粗挤出物)在标准完全搅拌反应器(SPSR)中以10的稀释率溶解于水中3h。在该实例中，洗涤比为9。

通过在室温下离心倾析将溶液与固相(经洗涤的挤出物)分离。因此获得了两个流：干物质(DM)含量为15％的固体和DM含量为3％的液体溶液(S)。

通过HPLC测量的液体溶液(S)中所含的阿魏酸的提取程度相当于玉米糠中存在的阿魏酸含量的至少80％。

步骤c1)：溶液的酸化/过滤

通过添加硫酸将所得溶液酸化至pH 2-3，以便促进阿魏酸的后续吸附。在进行吸附步骤之前，通过在滤筒上过滤或离心溶液使溶液澄清。

步骤c2)、c3)：阿魏酸的分离/纯化

步骤c1)中获得的酸化溶液中存在的阿魏酸被吸附在XAD 16型聚苯乙烯二乙烯基苯吸附树脂上。用乙酸乙酯进行解吸。

进行结晶以获得纯度大于80％的阿魏酸。

实例2：从燕麦壳中提取阿魏酸

步骤a)：挤出条件整理在下表中。

表2

步骤b)：挤出物在水溶液中再制浆

在室温下，在搅拌的情况下，将在步骤a)中获得的挤出物(粗挤出物)在标准完全搅拌反应器(SPSR)中以10的稀释率(洗涤比＝9)溶解于水中3h。

通过离心或脱水将溶液与固相(经洗涤的挤出物)分离，以允许获得经洗涤的挤出物和液体溶液(S)。

通过HPLC测量的液体溶液(S)中所含阿魏酸的提取程度相当于燕麦壳中存在的阿魏酸含量的至少70％。

实例3：从玉米糠中提取阿魏酸：

步骤a)：挤出条件整理在下表中。

表3

步骤b)：挤出物在水-乙醇溶液中再制浆

在室温下，在搅拌的情况下，将在步骤a)中获得的挤出物(粗挤出物)在标准完全搅拌反应器(SPSR)中以6的稀释率(洗涤比＝5)溶解于水/乙醇质量比为2:3的水-乙醇溶液中3h。

通过在室温下离心倾析将从步骤b)获得的溶液与经洗涤的挤出物分离。因此获得了两个流：干物质(DM)含量为50％的固体和DM含量为3％-4％的液体溶液(S)。

实例4：从玉米糠中提取阿魏酸(根据图1)

步骤a)：挤出条件整理在下表中。在挤出型材期间添加了用水洗涤的步骤。过滤也可以通过过滤桶直接在挤出机中进行(如图2所示)。

表4

步骤b)：挤出物在水-乙醇溶液中再制浆

在室温下，在搅拌的情况下，将在步骤1中获得的挤出物在标准完全搅拌反应器(SPSR)中以6的稀释率(洗涤比＝5)溶解于水/乙醇质量比为2:3的水-乙醇溶液中3h。

通过在室温下离心倾析来分离从步骤b)获得的溶液。因此获得了两个流：干物质(DM)含量为50％的固体和DM含量为3％-4％的液体溶液(S)。

步骤c1)：溶液的酸化/过滤

步骤c2)、c3)：阿魏酸的分离/纯化

在蒸发掉乙醇的步骤之后，步骤c1)中获得的酸化溶液中存在的阿魏酸被吸附在XAD 16型聚苯乙烯二乙烯基苯吸附树脂上。用乙酸乙酯进行解吸。

进行结晶以获得纯度大于80％的阿魏酸。

实例5：从玉米糠中提取阿魏酸：

所使用的设备：

表5

步骤a)和b)的操作条件：

表6

*实例5c和5d中使用的水在纯化步骤c)结束时再循环。

**水/乙醇比＝按重量计40/60

***水/乙醇比＝按重量计50/50

****水/乙醇比＝按重量计60/40

结果：

表7

NM*＝未测量的

实例6：从玉米麸质饲料(CGF)中提取阿魏酸

步骤a)：挤出条件整理在下表8中。

表8

因此获得了两个流：干物质(DM)含量为40％的固体和DM含量为18％-19％的液体溶液(S)。

提取的纤维的pH为6，并且它可以有利地在动物饲料中升级。

实例7：从玉米纤维中提取阿魏酸

步骤a)和b)：挤出和洗涤条件整理在下表中。

表9

因此获得了两个流：干物质(DM)含量为41％的固体和DM含量为18％-19％的液体溶液(S)。

提取的纤维的pH为6，并且它可以有利地在动物饲料中升级。

实例8-从玉米麸质饲料中提取阿魏酸

步骤a)：挤出条件整理在下表10和11中。

表10

表11

结果：

结果表明，影响挤出步骤a)的产率的唯一因素是碱与生物质的比率(参见表12和图3)。

表12

实例9：从玉米糠中提取阿魏酸

步骤a)：挤出条件整理在下表中。

表13

步骤b)：将150kg挤出物在水-乙醇溶液中再制浆

在室温下，在搅拌的情况下，将在步骤a)中获得的挤出物(粗挤出物)在完全搅拌反应器中以6的稀释率(洗涤比＝5)溶解于水/乙醇质量比为2:3的水-乙醇溶液中2h。

通过在室温下离心倾析将从步骤b)获得的溶液与经洗涤的挤出物分离。因此获得了两个流：干物质(DM)含量为52％的固体(EL)和DM含量为1.5％的液体溶液(S)。

通过HPLC测量的液体溶液(S)中所含的阿魏酸的提取程度为玉米糠中存在的阿魏酸含量的77％。

在固体(E)中获得的纤维产率是引入的生物质初始含量的94％。

根据对固体(E)测量的组成和营养特性的分析，乳饲料单位(the milk fodderunit)(UFL)为按干基计1.05。

测量甲烷形成潜力为按干基计约170Nm³/t(立方纳米/吨)。

步骤c)：液体溶液(S)在降膜蒸发器中浓缩以去除乙醇，随后用硫酸酸化到pH 2。对溶液(Sbis)进行离心和澄清步骤，同时允许去除溶液中存在的脂肪酸。

实例10：从玉米糠中提取阿魏酸

步骤a)和b)：挤出和洗涤条件整理在下表14中。

表14

因此获得了两个流：干物质(DM)含量为38％的固体和DM含量为8％的滤液(F)。

固体(提取的纤维)的pH为12，并且它可以有利地直接在厌氧消化中升级。

实例11：从玉米糠中提取阿魏酸

步骤a)和b)：挤出和洗涤条件整理在下表中。

表15

因此获得了两个流：干物质(DM)含量为39％的固体和DM含量为10％的滤液(F)。

平均停留时间是50秒。

固体(提取的纤维)的pH为5-6，并且它可以有利地直接在厌氧消化中或直接在动物饲料中升级。

实例12：从CGF中提取阿魏酸

步骤a)和b)：挤出和洗涤条件整理在下表中。

表16

固体(提取的纤维)的pH为5-6，并且它可以有利地升级为动物饲料或在厌氧消化中升级。

实例13：从玉米麸质纤维中提取阿魏酸

步骤a)和b)：挤出和洗涤条件整理在下表中。

表17

固体(提取的纤维)的pH为5-6，并且它可以有利地在厌氧消化中升级。

Claims

1.一种用于制备阿魏酸和/或其盐的方法，其包括步骤a)，其中在碱的存在下挤出生物质以允许制备粗挤出物(EB)和可选的滤液(F)，其特征在于，所使用的碱的量与生物质相对于干生物质的量之间的质量比在0.05与0.50之间。

2.如权利要求1所述的制备方法，其还包括至少一个步骤b)，其中用溶剂洗涤该粗挤出物(EB)以允许制备经洗涤的挤出物(EL)和液体溶液(S)。

3.如权利要求1和2中任一项所述的制备方法，其还包括纯化该滤液(F)和/或该液体溶液(S)的至少一个步骤c)。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该碱选自由强碱组成的组、特别是选自由NaOH和KOH组成的组。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，该碱选自NaOH、KOH、CaO、Ca(OH)₂或无机碳酸盐。

6.如权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，总洗涤比在1与5之间。

7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过过滤、倾析、离心、压榨或浮选来分离该经洗涤的挤出物(EL)和该液体溶液(S)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，纯化该滤液(F)或该液体溶液(S)的步骤c)包括：

-可选地，酸化该滤液(F)或该液体溶液(S)的步骤c1)，

-吸附阿魏酸的步骤c2)，

-用溶剂解吸阿魏酸和/或其盐的步骤c3)，

-可选地，蒸发掉来自步骤c3)的解吸溶剂的步骤c4)，从而允许产生纯化的阿魏酸(FAP)。

9.一种用于制备阿魏酸和/或其盐的方法，其包括：

-步骤a)，其中在碱的存在下挤出生物质以允许制备粗挤出物(EB)，和

-洗涤步骤b)，其允许制备经洗涤的挤出物(EL)和液体溶液(S)或滤液(F)，

其特征在于，步骤b)通过添加溶剂来进行，所述溶剂是水/醇混合物。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，总洗涤比在1与5之间。

11.如权利要求9和10中任一项所述的制备方法，其还包括纯化该滤液(F)和/或该液体溶液(S)的至少一个步骤c)。

12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，该碱选自由强碱组成的组、特别是选自由NaOH和KOH组成的组。

13.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，该碱选自NaOH、KOH、CaO、生石灰或无机碳酸盐。

14.如权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，所使用的碱的量与生物质相对于干生物质的量之间的质量比在0.05与0.50之间。

15.如权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过过滤、倾析、离心、压榨或浮选来分离该经洗涤的挤出物(EL)和该液体溶液(S)。

16.如权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于，纯化该滤液(F)或该液体溶液(S)的步骤c)包括：

-可选地，酸化该滤液(F)或该液体溶液(S)的步骤c1)，

-吸附阿魏酸的步骤c2)，

-用溶剂解吸阿魏酸和/或其盐的步骤c3)，

17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括结晶阿魏酸(FAC)的结晶或沉淀的步骤。

18.一种用于制备天然香草醛的方法，其包括在微生物的存在下转化阿魏酸和/或其盐，该阿魏酸和/或其盐能够经由如权利要求1至17中所定义的方法获得。