一種用葡萄糖母液生產(chǎn)果葡糖漿的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用葡萄糖母液生產(chǎn)果葡糖漿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用結(jié)晶法生產(chǎn)葡萄糖后，剩余部分殘液無法繼續(xù)結(jié)晶，我們稱之為葡萄糖母液。葡萄糖母液是葡萄糖工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物。葡萄糖母液廢液量大，直接排出會造成環(huán)境污染，如何處理葡萄糖母液是葡萄糖生產(chǎn)企業(yè)所面臨的重大問題。
[0003]專利CN103981241公開了一種利用結(jié)晶糖母液為原料生產(chǎn)果葡糖漿的方法，步驟如下:(1)將結(jié)晶糖母液通過模擬移動床進(jìn)行分離提純，制得干基葡萄糖含量多90被％的葡萄糖液；(2)加水調(diào)葡萄糖液中葡萄糖質(zhì)量濃度至30?35%，調(diào)pH至8.0?8.5，制得反應(yīng)液，向溫度為60?65°C的反應(yīng)液中加入硫酸鎂和偏重亞硫酸鈉，混合均勻，在加入液體異構(gòu)酶，進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng)30?40h，制得果葡粗糖液；所述的硫酸鎂加入量為每立方米反應(yīng)液加入550?850g，偏重亞硫酸鈉加入量為每立方米反應(yīng)液加入150?350g，液體異構(gòu)酶加入量為反應(yīng)液體積百分比的2?6%。； (3)調(diào)節(jié)步驟(2)制得的果葡粗糖液的pH至4.0?
4.5，加入活性炭，升溫至70?85°C，保溫吸附20?40min，過濾，制得脫色果葡粗糖液；(4)將步驟(3)制得的脫色果葡粗糖液經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換，制得除鹽果葡糖液；(5)將步驟(4)制得的除鹽果葡糖液經(jīng)濃縮，制得果葡糖漿。該利用結(jié)晶糖母液為原料生產(chǎn)果葡糖漿主要有以下缺陷:
[0004](I)現(xiàn)有技術(shù)中采用了模擬移動床色譜對葡萄糖母液進(jìn)行分離。采用模擬移動床色譜分離這種方法，需要將母液原料進(jìn)行預(yù)處理，投入運(yùn)行成本過于高昂。
[0005](2)大生產(chǎn)中，葡萄糖母液的初始干物質(zhì)為45-55%，采用模擬移動床色譜進(jìn)行分離后，需要將得到的葡萄糖液稀釋后，才可以與異構(gòu)酶反應(yīng)。這種對葡萄糖母液先濃縮再稀釋的步驟，大大增加了葡萄糖母液處理過程中的工作量和工作時間時間，不利于工業(yè)大生產(chǎn)中處理葡萄糖母液。
[0006](3)現(xiàn)有技術(shù)中采用液體異構(gòu)酶，液體異構(gòu)酶的利用率比較低。
[0007](4)葡萄糖在異構(gòu)化之前，需要加入三種輔料，專利CN103981241中采用的先調(diào)節(jié)pH值，后加入硫酸鎂和焦亞硫酸鈉，這不利于物料pH值的穩(wěn)定控制。加入硫酸鎂和焦亞硫酸鈉后，容易引起PH值的變化，不利于嚴(yán)格控制反應(yīng)的pH值。
[0008](5)采用模擬移動床色譜對葡萄糖母液進(jìn)行分離容易產(chǎn)生副產(chǎn)品，得到的副產(chǎn)品不便處理，收率偏低。葡萄糖母液處理成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用葡萄糖母液生產(chǎn)果葡糖漿的方法。該方法操作步驟簡單，處理成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0011]一種用葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法，包括如下步驟:
[0012](I)葡萄糖母液升溫至65-70°C，加入活性炭脫色30min，再經(jīng)過板框式壓濾機(jī)，除去添加的活性炭及其它固形雜質(zhì)，得到澄清的葡萄糖母液；葡萄糖母液中含有色素、雜質(zhì)及其它各種鹽份，會對成品產(chǎn)生質(zhì)量影響，需要經(jīng)過后去除后才可以使用，故采用活性炭脫色和板框式壓濾機(jī)除去雜質(zhì)。
[0013](2)步驟(I)得到的澄清的葡萄糖母液通過離子交換柱，使葡萄糖母液的電導(dǎo)降低到50uS/cm以下；葡萄糖母液經(jīng)過離子交換柱，利用陰陽樹脂的離子交換吸附作用，除去母液中各種鹽份，得到澄清除鹽較為純凈的葡萄糖母液。
[0014](3)向步驟(2)得到的葡萄糖母液加硫酸鎂和焦亞硫酸鈉，待硫酸鎂和焦亞硫酸鈉溶解于物料后，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)物料的PH值7.5-7.8，將調(diào)配好的物料，通過板式換熱器，升溫到55-58?后通過裝有固定化異構(gòu)酶的異構(gòu)柱，物料中的葡萄糖經(jīng)過異構(gòu)酶的異構(gòu)作用，變成含有果糖含量為30 %的稀果葡糖漿；
[0015](4)步驟(3)得到稀果葡糖漿通過離子交換柱，使果葡糖漿pH值恢復(fù)到3.3-4.5之間，電導(dǎo)降低到20us/cm以下；
[0016]將異構(gòu)酶處理后的反應(yīng)液內(nèi)含有大量的鎂離子、鈉離子、硫酸根、碳酸根，亞硫酸根，含有雜質(zhì)離子的物料，如果不經(jīng)過去除，會影響到產(chǎn)品的色澤和灰分指標(biāo)，需要再次經(jīng)過離子交換柱。此離子交換柱與母液離子交換柱的作用機(jī)理相同，采用鹽酸和液堿洗脫。經(jīng)過離子交換柱的調(diào)節(jié)作用，使果葡糖漿的PH值恢復(fù)到3.3-4.5之間，電導(dǎo)降低到20uS/cm以下，此條件下的果葡糖漿是糖液的原本PH值，產(chǎn)品的顏色和口感也是最佳狀態(tài)。
[0017](5)向步驟(4)得到的果葡糖漿中按干基比例加入4.5%。活性炭，升溫到65_70°C，維持30min后過濾，濾液蒸發(fā)濃縮使干物質(zhì)達(dá)到75%以上，再降溫到40°C以下，即得果葡糖漿成品。果葡糖漿在經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，吸附，高溫，酸堿等條件的共同作用下，會產(chǎn)生一些色素，最終會影響成品的感觀指標(biāo)，因此，需要再次經(jīng)過活性炭的吸附作用，除去糖漿中的有色物質(zhì)，過濾方式與母液脫色過濾方式相同。
[0018]異構(gòu)酶所能轉(zhuǎn)化的葡萄糖干物質(zhì)含量大約在50%左右，這樣的果葡糖漿不便于儲存運(yùn)輸，需要除去糖漿中多余的水分，提高干物質(zhì)含量到75%。經(jīng)過脫色后的果葡糖漿，受到蒸發(fā)器的濃縮，使干物達(dá)到75%以上，再經(jīng)過降溫到40°C以下，儲存到成品儲罐中。
[0019]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(I)中活性炭的添加量為7%0。
[0020]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(2)中離子交換柱為陰陽離子混合樹脂交換柱。
[0021]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(3)中硫酸鎂加入量為
0.5kg/m3。
[0022]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(3)中焦亞硫酸鈉加入量均為 0.5kg/m3。
[0023]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(3)中每只異構(gòu)柱內(nèi)添裝有700kg的固定化異構(gòu)酶，
[0024]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(3)中物料通過異構(gòu)柱的速度為3m3/h。
[0025]上述的葡萄糖母液法生產(chǎn)果葡糖漿的方法中，所述步驟(4)中所述離子交換柱為陰陽離子混合樹脂交換柱。
[0026]步驟(3)中物料為葡萄糖母液及其中加入的所有鹽類，整個處理中的葡萄糖母液系稱為物料。
[0027]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028](I)本發(fā)明是母液直接利用，不采用模擬移動床色譜分離?，F(xiàn)有技術(shù)中采用模擬移動床色譜分離這種方法，需要將母液原料進(jìn)行預(yù)處理，投入運(yùn)行成本過于高昂。而本發(fā)明的葡萄糖母液的處理方法省去了模擬移動床色譜分離，減少了設(shè)備投入，降低了生產(chǎn)成本。
[0029](2)工業(yè)大生產(chǎn)中，葡萄糖母液的初始干物為一般為45-55%，本發(fā)明可以直接利用，在生產(chǎn)過程中不需要加水稀釋。而采用模擬移動床色譜分離方法后，還需要將得到的葡萄糖液稀釋后，才可以與異構(gòu)酶反應(yīng)。相比之下，本發(fā)明在生產(chǎn)過程中沒有加入水，這為后期的蒸發(fā)濃縮減少了負(fù)擔(dān)，更加節(jié)能。
[0030](3)本發(fā)明采用的異構(gòu)酶是固定化異構(gòu)酶，現(xiàn)有技術(shù)中采用的是液體異構(gòu)酶，相對來說，液體異構(gòu)酶的利用率不及固定化異構(gòu)酶的利用率高。本發(fā)明采取固定化異構(gòu)酶后，每個異構(gòu)柱