利用木糖母液生產木糖的方法技術

本發明專利技術提供了一種利用木糖母液生產木糖的方法，其是向木糖生產中的木糖母液中加入一定量的離交液，使糖液干物濃度調至10％～30％，混合糖液過截留0.1～0.5kD分子量的濾膜，將混合糖液中的多糖截留，使小分子的單糖保留在濾液中，再依次經過陽離子交換柱和陰離子交換柱，使濾液中陰陽離子含量控制在10ppm以下，濃縮、結晶后得到木糖成品。通過向難以結晶的木糖母液中加入離交液，將木糖液中的木糖純度提高，然后用濾膜將混合糖液中的色素及多糖一起經膜分離后除去，膜濾后的糖液經濃縮后由于糖液中多糖成分的去除，使難以結晶的木糖母液得以結晶提純，總木糖結晶率提高了約10％以上，極大降低了木糖生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及木糖的生產方法，具體地說，涉及一種利用木糖母液生產高純度木糖的方法。
技術介紹
木糖是一種甜味劑，主要用于食品加工領域，目前國內的木糖生產工藝是以玉米芯或甘蔗渣，在酸水解條件下得到木糖液，然后再經提純得到結晶木糖，其中的木糖母液因為雜糖含量高，木糖純度低，難以將母液中的木糖結晶提純，最終木糖母液大部分用做色素原料，浪費資源。一般而言，對木糖母液的處理包括兩種方法，一種方法為用色譜分離法去提純阿拉伯糖及木糖，但色譜分離成本高，所得阿拉伯糖因市場容量小，生產出來的阿拉伯糖難以處理，造成提純后的木糖成本高；另一種方法為用發酵法將母液中的葡萄糖用酵母 菌發酵成酒精后，料液中的木糖再經提純為結晶木糖，該方案成本高，難以在生產中推廣應用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種利用木糖母液生產高純度木糖的方法。為了實現本專利技術目的，本專利技術中采用的木糖母液為以玉米芯或甘蔗渣為原料經稀酸水解、中和、脫色、離交、濃縮、結晶和離心后所得的木糖母液。本專利技術的一種利用木糖母液生產高純度木糖的方法，包括如下步驟1)向木糖母液中加入離交液，使其干物濃度調至10% 30% ；2)將混合料液用截留0. I 0. 5kD分子量的濾膜過濾，使濾液透光率達80% 98%;多糖含量由占干物量的4. 2%以上降低到0.5%以下；3)再將濾液依次過陽離子交換柱和陰離子交換柱，使濾液中陰陽離子含量控制在IOppm以下；4)濃縮過柱后的濾液，將干物濃度調至75% 90% (優選85%) ；5)濃縮液經降溫(優選降至35°C)結晶、離心、烘干后，即得成品木糖。其中，步驟I)中所述離交液為以玉米芯或甘蔗渣為原料經稀酸水解、中和后(優選向水解液中加入碳酸鈣中和至料液PH值3)，中和液經0. 1%活性碳(重量體積比kg/L)脫色后，依次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，所得液體經熱力濃縮使干物含量達到15 30%，然后過截留分子量為0. 3kD的濾膜，所得液體再次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，即得。制備離交液使用的固液比(kg/L)為I : 5 ;稀酸濃度為0. 5 I. 5% ;反應溫度為110 130°C ;反應時間為I 5h。步驟I)中所述木糖母液的制備方法為以玉米芯或甘蔗渣為原料經稀酸水解、中和后(優選向水解液中加入碳酸鈣中和至料液PH值3)，中和液經0. 1%活性碳(重量體積比kg/L)脫色后，依次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，所得液體經熱力濃縮使干物含量達到15 30%，然后過截留分子量為0. 3kD的濾膜，所得液體再次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，所得液體經熱力濃縮至干物濃度80 85%，降溫結晶，離心后即得。制備木糖母液使用的固液比(kg/L)為I : 5 ;稀酸濃度為0. 5 I. 5% ;反應溫度為110 130°C ;反應時間為I 5h。前述的方法，步驟I)中木糖母液與離交液的重量比為I : 1-10。本專利技術中使用的陽離子交換柱為001*7等，陰離子交換柱為D315等。使用的濾膜優選為有機膜。本專利技術研究表明，影響木糖結晶率的主要因素是木糖在高濃度結晶時，由于木糖中含有的多糖及其它雜糖的存在，造成高濃度木糖液粘度大，結晶困難，將木糖液中的多糖去除后，木糖在高濃度時的流動性明顯得到極大改善，同時木糖結晶料液因流動性好，易于結晶，最終提聞了木糖結晶率。相比于現有技術，本專利技術的優點在于 本專利技術通過向難以結晶的木糖母液中加入一定量的木糖離交液，將木糖液中的木糖純度提高，然后用濾膜將混合糖液中的色素及多糖一起經膜分離后除去，膜濾后的糖液經濃縮后由于糖液中多糖成分的去除，使難以結晶的木糖母液得以結晶提純，總木糖結晶率提高了約10%以上，極大降低了木糖生產成本。具體實施例方式以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。本專利技術中涉及到的百分號“％”，若未特別說明，為質量百分比。實施例I利用木糖母液生產高純度木糖I. I離交液及木糖母液的制備以300kg玉米芯為原料，按固液比I : 5 (重量體積比，kg/L)加入稀硫酸，硫酸濃度I. 0%，120°C條件下保溫2. 5小時。反應結束后離心，得木糖水解液，然后向水解液中加入碳酸鈣中和調PH值至3，攪拌15分鐘，靜置30分鐘后過濾，得木糖中和液1380L。木糖中和液升溫到60°C后，加入0. I %粉狀活性碳(重量體積比kg/L)，攪拌15分鐘，保溫30分鐘后過濾，得透光率5%的脫色液；脫色液依次經陽離子交換柱001*7及陰離子交換柱D315，使濾液中陰陽離子含量控制在30ppm以下，得透光率為15%的離交液1548L，木糖濃度4. 37%，干物濃度5. 39%。將一次離交液進行熱力濃縮，使干物濃度達20%，得濃縮液400L，濃縮后的離交液透光率為I %，濃縮液過截留分子量為0. 3kD的有機膜，得膜濾液430L，膜分離后的木糖液透光率為90%，木糖液中的多糖含量由膜過濾前的2. 5%降至膜過濾后的0. 34%。膜濾后的木糖液再依次過陽離子交換柱001*7和陰離子交換柱D315，使濾液中陰陽離子含量控制在IOppm以下，所得離交液466L備用。取部分離交液經濃縮，將木糖液中的干物濃度濃縮到85 %，得料液總量44. 6kg，然后降溫結晶，待溫度降到35°C后，將料液離心，得結晶木糖23. 9kg，同時得母液20. 7kg。I. 2利用木糖母液生產高純度木糖向20kg的木糖母液(母液中干物濃度63%，木糖濃度36%，葡萄糖濃度10%，阿拉伯糖濃度13%，多糖濃度4% )中加入IOOkg的木糖離交液，攪拌15分鐘，得到干物濃度為14. 3%的混合糖液120kg，糖液透光率為30%。將混合糖液過截留分子量為0. 3kD的有機膜，得膜濾液126公斤，濾液干物濃度13.0%,膜分離后的木糖液透光率為90 %，木糖液中的多糖含量由膜過濾前的4. 89 %降低到膜過濾后的0. 42%。膜濾后的木糖液依次過陽離子交換柱001*7和陰離子交換柱D315，使濾液中陰陽離子含量控制在IOppm以下；再經濃縮，將木糖液中的干物濃度濃縮至83%，得料液總量19. 0kg，然后降溫結晶，待溫度降到35°C后，將料液離心，得結晶木糖，然后烘干得99%純度的木糖5. 84公斤，計算結晶率為54. 8 %。實施例2利用木糖母液生產高純度木糖離交液及木糖母液的制備同實施例I。向20kg的木糖母液(母液中干物濃度63%，木糖濃度36%，葡萄糖濃度10%，阿拉伯糖濃度13%，多糖濃度4% )中加入200kg的木糖離交液(離交液中干物濃度4. 6%，木糖濃度4. 0%，葡萄糖濃度0. 24%，阿拉伯糖濃度0.32%，多糖濃度0. 046%),攪拌15分 鐘，得到干物濃度為9. 0%的混合糖液220kg，糖液透光率為35%。將混合糖液過截留分子量為0. 2kD的有機膜，得膜濾液231公斤，濾液干物濃度7.2%,膜分離后的木糖液透光率為96 %，木糖液中的多糖含量由膜過濾前的4. 05 %降低到月旲過濾后的0. 39%。膜濾后的木糖液依次過陽離子交換柱001*7和陰離子交換柱D315，使濾液中陰陽離子含量控制在IOppm以下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用木糖母液生產木糖的方法，所述木糖母液為以玉米芯或甘蔗渣為原料經稀酸水解、中和、脫色、離交、濃縮、結晶和離心后所得的木糖母液，其特征在于，包括如下步驟：1)向木糖母液中加入離交液，使其干物濃度調至10％～30％；2)將混合料液用截留0.1～0.5kD分子量的濾膜過濾，使濾液透光率達80％～98％；3)再將濾液依次過陽離子交換柱和陰離子交換柱，使濾液中陰陽離子含量控制在10ppm以下；4)濃縮過柱后的濾液，將干物濃度調至75％～90％；5)濃縮液經降溫結晶、離心、烘干后，即得成品木糖；其中，步驟1)中所述離交液的制備方法為：以玉米芯或甘蔗渣為原料經稀酸水解、中和后，中和液經0.1％活性碳脫色后，依次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，所得液體經熱力濃縮使干物含量達到15～30％，然后過截留分子量為0.3kD的濾膜，所得液體再次經陽離子交換柱及陰離子交換柱處理，即得。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李榮杰，尚海濤，潘聲龍，鄧遠德，楊為華，馮杰，
申請(專利權)人：安徽豐原發酵技術工程研究有限公司，
類型：發明
國別省市：