一種木糖醇提取工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木糖醇提取工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]木糖醇是從玉米芯、甘蔗渣等植物原料中中提取出來的一種天然植物甜味劑，在醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的用途:用作糖尿病患者的甜味劑、營養(yǎng)補充劑、輔助治療劑，是最適合糖尿病患者食用的營養(yǎng)性的食糖替代品。能促進(jìn)肝糖元合成，不會導(dǎo)致血糖上升，對肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用，治療乙型迀延性肝炎、乙型慢性肝炎及肝硬化有明顯療效，是肝炎病發(fā)癥患者的理想輔助藥物，木糖醇的防齲齒特性是所有甜味劑中效果最好的。
[0003]木糖醇為人體提供能量，合成糖元，減少脂肪和桿組織中的蛋白質(zhì)的消耗，使肝臟受到保護(hù)和修復(fù)，減少人體內(nèi)有害酮體的產(chǎn)生，不會因食用而為發(fā)胖憂慮。
[0004]研究發(fā)現(xiàn)，玉米芯和玉米秸桿中富含多縮戊糖、纖維素、半纖維素，是制備木糖醇的良好來源。目前對玉米芯和玉米秸桿等生物質(zhì)的綜合開發(fā)利用技術(shù)還不成熟，大部分玉米秸桿等生物質(zhì)都被焚燒處理，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且也是生物質(zhì)能源的巨大浪費?，F(xiàn)有技術(shù)中通常只采用玉米芯制作木糖醇，利用玉米秸桿生產(chǎn)木糖醇目前還是空白，如何充分利用玉米秸桿等生物質(zhì)能源，減小環(huán)境污染，同時提高出糖率，保證生產(chǎn)出質(zhì)量合格、穩(wěn)定的木糖醇產(chǎn)品是現(xiàn)有技術(shù)中存在的亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種木糖醇提取工藝，用以解決如何充分利用玉米秸桿等生物質(zhì)能源，減小環(huán)境污染，同時提高出糖率，保證生產(chǎn)出質(zhì)量合格、穩(wěn)定的木糖醇產(chǎn)品的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的木糖醇提取工藝以新鮮玉米秸桿作為原料從中提取木糖醇。具體地，該木糖醇提取工藝包括如下步驟:
[0007]A、預(yù)處理:將新鮮玉米秸桿經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒；
[0008]B、水解:將粗碎后的玉米秸桿顆粒加入到水解設(shè)備裝置中進(jìn)行水解，水解完成后得到的液體為糖液；
[0009]C、脫色:采用粉末活性炭去除糖液中的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)包括色素和膠體；
[0010]D、凈化:采用陰、陽離子交換樹脂去除糖液中的陰、陽離子；
[0011 ] E、加氫:將糖液加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)PH = 7.5?8.0，按糖液干物含量的3 %?10%加入雷尼鎳催化劑，控制反應(yīng)溫度120?140°C，反應(yīng)壓力0.08?0.1010^，反應(yīng)時間211，使木糖液轉(zhuǎn)化為木糖醇液；
[0012]F、結(jié)晶:通過控制降溫速度，使處于過飽和狀態(tài)的木糖醇晶體生長、成形并析出，得到晶體木糖醇；
[0013]G、離心:通過控制離心機的離心轉(zhuǎn)速，使木糖醇與母液分離；
[0014]H、干燥:通過控制烘干機的溫度與環(huán)境濕度，使木糖醇中的水分蒸發(fā)，得到木糖醇
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[0015]步驟A中粗碎后的顆粒為2-3皿1的玉米秸桿顆粒。
[0016]將步驟A中經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒的物料經(jīng)真空包裝后運輸?shù)嚼鋷熘写娣拧?br>[0017]步驟B中水解的控制參數(shù)為:水解壓力0.I?0.15MPa，水解溫度115?130 °C，水解酸度1.0%?1.5%，水解時間4h。
[0018]步驟C中加入粉末活性炭的比例為水解后糖液干物含量的3%?10%，脫色溫度為70?80°C，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min,脫色時間為40?60min。
[0019]步驟F中控制降溫速度為每小時降低1°C。
[0020]步驟G中控制離心機的離心轉(zhuǎn)速為每分鐘1000?1500轉(zhuǎn)。
[0021]步驟H中的烘干機的烘干溫度為50?60°C，環(huán)境的相對濕度< 65%，干燥時間<30mino
[0022]步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的整體設(shè)備均采用304奧氏體不銹鋼材質(zhì)，所有非接觸部件均采用0Crl3或lCrl3材質(zhì)，所有接觸處理料液的管線和管件均采用衛(wèi)生級sus304o
[0023]步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的管線和管件均采用卡箍式快接式連接。
[0024]本發(fā)明的木糖醇提取工藝具有如下優(yōu)點:既能解決玉米秸桿嚴(yán)重污染環(huán)境的問題，又增加了新的經(jīng)濟增長點，填補了現(xiàn)有技術(shù)中沒有采用玉米秸桿生產(chǎn)木糖醇的空白，出糖率高，生產(chǎn)過程中用水量少。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明所述的木糖醇提取工藝的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]本發(fā)明所述的木糖醇提取工藝包括以下步驟:
[0028]A、預(yù)處理:將新鮮玉米秸桿經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒；
[0029]B、水解:將粗碎后的玉米秸桿顆粒加入到水解設(shè)備裝置中進(jìn)行水解，水解完成后得到的液體為糖液。
[0030]C、脫色:采用粉末活性炭去除糖液中的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)包括色素和膠體等，達(dá)到初步凈化的目的。
[0031]D、凈化:采用陰、陽離子交換樹脂去除糖液中的陰、陽離子，達(dá)到凈化提純的目的。凈化提純的好壞，關(guān)系到成品木糖醇的灰份含量，是木糖醇生產(chǎn)的關(guān)鍵工序之一。
[0032]E、加氫:加氫是木糖醇生產(chǎn)的核心工序，將糖液加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)pH = 7.5?8.0，按糖液干物含量的3 %?10 %加入雷尼鎳催化劑，控制反應(yīng)溫度120?140°C，反應(yīng)壓力0.08?0.1OMPa，反應(yīng)時間2h，使木糖液轉(zhuǎn)化為木糖醇液。
[0033]F、結(jié)晶:通過控制降溫速度，使處于過飽和狀態(tài)的木糖醇晶體生長、成形并析出，達(dá)到得到晶體木糖醇的目的。
[0034]G、離心:通過控制離心機的離心轉(zhuǎn)速，使木糖醇與母液分離，達(dá)到進(jìn)一步提純的目的。
[0035]H、干燥:通過控制烘干機的溫度與環(huán)境濕度，使木糖醇中的水分蒸發(fā)，得到木糖醇
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[0036]步驟A中粗碎成的顆粒為2-3皿1的玉米稻桿顆粒。
[0037]將步驟A中經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒的物料經(jīng)真空包裝后運輸?shù)嚼鋷熘写娣拧τ谳斔偷剿庠O(shè)備進(jìn)行水解后還剩余的顆?？梢韵仍诶鋷熘袃Υ妫谛枰臅r候再取出來進(jìn)行木糖醇的提取。
[0038]步驟B中水解的控制參數(shù)為:水解壓力0.I?0.15MPa，水解溫度115?130 °C，水解酸度1.0%?1.5%，水解時間4h。水解的好壞，影響到玉米秸桿出糖率的高低，是木糖醇生產(chǎn)的關(guān)鍵工序之一。
[0039]步驟C中一般加入粉末活性炭的比例為水解后糖液干物含量的3%?10%，脫色溫度為70?80°C，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min，脫色時間為40?60min。
[0040]步驟F中控制降溫速度一般為每小時降低1°C。
[0041 ] 步驟G中控制離心機的離心轉(zhuǎn)速一般為每分鐘1000?1500轉(zhuǎn)。
[0042]步驟H中的烘干機的烘干溫度為50?60°C，環(huán)境的相對濕度< 65%，干燥時間<30mino
[0043]步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的整體設(shè)備均采用304奧氏體不銹鋼材質(zhì)，所有非接觸部件(包括儲罐支腿、蒸發(fā)濃縮管支架等)均采用0Crl3或lCrl3材質(zhì)，所有接觸處理料液的管線和管件(包括閥門、彎頭、三通、四通、端頭、卡箍等)均采用衛(wèi)生級sUS304。
[0044]步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的管線和管件均采用卡箍式快接式連接。
[0045]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種木糖醇提取工藝，其特征在于，所述木糖醇提取工藝包括如下步驟: A、預(yù)處理:將新鮮玉米秸桿經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒； B、水解:將粗碎后的玉米秸桿顆粒加入到水解設(shè)備裝置中進(jìn)行水解，水解完成后得到的液體為糖液； C、脫色:采用粉末活性炭去除糖液中的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)包括色素和膠體； D、凈化:采用陰、陽離子交換樹脂去除糖液中的陰、陽離子； E、加氫:將糖液加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)pH= 7.5?8.0，按糖液干物含量的3 %?10 %加入雷尼鎳催化劑，控制反應(yīng)溫度120?140°C，反應(yīng)壓力0.08?0.1OMPa，反應(yīng)時間2h，使木糖液轉(zhuǎn)化為木糖醇液； F、結(jié)晶:通過控制降溫速度，使處于過飽和狀態(tài)的木糖醇晶體生長、成形并析出，達(dá)到得到晶體木糖醇的目的； G、離心:通過控制離心機的離心轉(zhuǎn)速，使木糖醇與母液分離； H、干燥:通過控制烘干機的溫度與環(huán)境濕度，使木糖醇中的水分蒸發(fā)，得到木糖醇產(chǎn)品O2.如權(quán)利要求1所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟A中粗碎后的顆粒為2-3mm的玉米秸桿顆粒。3.如權(quán)利要求2所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，將步驟A中經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒的物料經(jīng)真空包裝后運輸?shù)嚼鋷熘写娣拧?.如權(quán)利要求3所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟B中水解的控制參數(shù)為:水解壓力0.I?0.15MPa，水解溫度115?130 °C，水解酸度I.0 %?I.5 %，水解時間4h。5.如權(quán)利要求4所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟C中加入粉末活性炭的比例為水解后糖液干物含量的3%?10%，脫色溫度為70?800C，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min，脫色時間為40?60min。6.如權(quán)利要求5所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟F中控制降溫速度為每小時降低1°C。7.如權(quán)利要求6所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟G中控制離心機的離心轉(zhuǎn)速為每分鐘1000?1500轉(zhuǎn)。8.如權(quán)利要求7所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟H中的烘干機的烘干溫度為50?60°C，環(huán)境的相對濕度< 65%，干燥時間< 30min。9.如權(quán)利要求8所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的整體設(shè)備均采用304奧氏體不銹鋼材質(zhì)，所有非接觸部件均采用0Crl3或lCrl3材質(zhì)，所有接觸處理料液的管線和管件均采用衛(wèi)生級suS304。10.如權(quán)利要求9所述的木糖醇提取工藝，其特征在于，步驟A-H中用到的所有接觸處理料液的管線和管件均采用卡箍式快接式連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木糖醇提取工藝，該工藝包括如下步驟：A、預(yù)處理：將新鮮玉米秸稈經(jīng)粗碎機粗碎成顆粒；B、水解：將粗碎后的玉米秸稈顆粒加入到水解設(shè)備裝置中進(jìn)行水解，水解完成后得到的液體為糖液；C、脫色：采用粉末活性炭去除糖液中的雜質(zhì)；D、凈化：采用陰、陽離子交換樹脂去除糖液中的陰、陽離子；E、加氫：將木糖液加入到反應(yīng)釜中,使木糖液轉(zhuǎn)化為木糖醇液；F、結(jié)晶：通過控制降溫速度,使處于過飽和狀態(tài)的木糖醇晶體生長、成形并析出；G、離心：通過控制離心機的離心轉(zhuǎn)速,使木糖醇與母液分離；H、干燥：控制烘干機的溫度與環(huán)境濕度,使木糖醇中的水分蒸發(fā)，得到木糖醇產(chǎn)品。本發(fā)明的木糖醇提取工藝出糖率高，用水量少。
【IPC分類】C07C31/18, C07C29/76, C07C29/78, C07C29/74, C07C29/90
【公開號】CN105622339
【申請?zhí)枴緾N201610211316
【發(fā)明人】張喜強
【申請人】張喜強
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年4月1日