一种L‑阿拉伯糖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种L‑阿拉伯糖制备方法，以玉米芯为原料，经原料水解、得到L‑阿拉伯糖水解液，然后经石灰中和、活性炭脱色、脱色过滤、离子交换得到离子交换液，再将其通入超滤膜浓缩系统进行除水、提高糖液浓度，然后经过脱色膜处理系统进行二次脱色、最后经过蒸发浓缩和烘干结晶后，制得成品。本发明专利技术在L‑阿拉伯糖水解液离子交换后进入膜浓缩系统，脱除离子交换液中的水，节约了水资源，减少了污水排放，且膜浓缩过程为低温浓缩，不需要额外加热，降低了能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种L-阿拉伯糖的制备方法
本专利技术属于功能糖制备
，尤其涉及一种L-阿拉伯糖的制备方法。
技术介绍
L-阿拉伯糖，一种新型的低热量甜味剂，广泛存在于水果和粗粮的皮壳中，因可以抑制人体肠道内蔗糖酶的活性，从而具有了抑制蔗糖吸收的功效；此外，L-阿拉伯糖还可以抑制身体脂肪堆积，因而可被用于防治肥胖、高血压、高血脂等疾病，因此，L-阿拉伯糖的开发研究，对提高人们的生活水平，满足人们对功能糖的需求具有重要意义。L-阿拉伯糖传统生产工艺是用盐酸或硫酸水解植物纤维得到含有L-阿拉伯糖的水解液，然后经过中和脱酸、浓缩、脱色、离子交换、结晶后制得L-阿拉伯糖晶体，然而在中和脱酸工艺中，由于中和剂通常采用碳酸钙，硫酸被碳酸钙中和生成硫酸钙，硫酸钙虽然在水中溶解度小，但不是绝对不溶解，在下步浓缩工艺中石膏浓度变大，成过饱和状态析出沉淀，沉积在蒸发器管壁上，浪费蒸汽，降低了设备利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效节能、节约成本的L-阿拉伯糖的制备方法。本专利技术技术方案的一种L-阿拉伯糖的制备方法，包括以下制备步骤：（1）原料水解：将原料玉米芯使用粉碎机粉碎后，采用浓度百分比为3.0%～6.0%的磷酸进行水解，玉米芯重量与磷酸体积固液比kg/L为1:1～1:5，水解温度为100℃～120℃，水解后进行渣水分离；（2）石灰中和：将水解液在80℃条件下保温并搅拌，缓慢加入20%～30%的石灰乳溶液，中和至PH2.0～PH4.0，保温25分钟，固液分离得中和液；（3）活性炭脱色：向中和液中加入L-阿拉伯糖质量1%～3%的活性炭脱色40分钟，脱色温度70℃～85℃；（4）脱色过滤：将活性炭脱色后的中和液加入气压式脱色过滤机中，进行脱色过滤，得到脱色液；（5）离子交换：将L-阿拉伯糖脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1%以下，回收L-阿拉伯糖液；（6）超滤膜浓缩：将L-阿拉伯糖液通入超滤膜浓缩系统，运行压力3～6bar,运行温度55℃，经超滤膜浓缩处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度25%；（7）脱色膜处理：将超滤膜浓缩后的L-阿拉伯糖浓缩液输送至有机脱色膜系统中，运行压力20～30bar，运行温度45℃进行过滤、分离，使可溶性小分子蛋白、色素除去，有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分比浓度30%；（8）蒸发浓缩：将有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液，在60℃～70℃温度下，蒸发浓缩至固态物质量分数70%～80%；（9）烘干结晶；蒸发浓缩后，自然降温至室温后，放入离心机搅拌离心，40℃～65℃烘干，制得L-阿拉伯糖晶体。作为优选，所述步骤（4）中，脱色过滤压力为0.1-0.3Mpa。作为优选，所述步骤（6）超滤膜为聚丙烯腈膜，截留分子量为20000。作为优选，所述步骤（7）有机脱色膜为PPTE材料，截留分子量为10000。作为优选，所述超滤膜系统和有机脱色膜系统中设有高压泵、流量计、温度计、调节阀。作为优选，所述步骤（9）中离心机转速为1500r/min。本专利技术技术有益效果：本专利技术的一种L-阿拉伯糖的制备方法，通过对L-阿拉伯糖水解液在离子交换后进入超滤膜浓缩系统，可以有效截留L-阿拉伯糖等有效成分而透出水分，提高L-阿拉伯糖水解液的浓度，且浓缩膜是一种低温浓缩，不需要额外加热，降低了能源消耗，提高了企业效益。附图说明图1为本专利技术的L-阿拉伯糖的制备工艺流程图。具体实施方式实施例1：参见图1所示工艺流程图，本专利技术的一种L-阿拉伯糖的制备方法，包括以下步骤：（1）原料水解：将原料玉米芯使用粉碎机粉碎后，采用浓度百分比为4.0%的磷酸进行水解，玉米芯重量与磷酸体积固液比kg/L为1:2，水解温度为100℃，水解后进行渣水分离；（2）石灰中和：将水解液在80℃条件下保温并搅拌，缓慢加入20%的石灰乳溶液，中和至PH2.0，保温25分钟，固液分离得中和液；（3）活性炭脱色：向中和液中加入L-阿拉伯糖质量3%的活性炭脱色40分钟，脱色温度75℃；（4）脱色过滤：将活性炭脱色后的中和液加入气压式脱色过滤机中，进行脱色过滤，得到脱色液；（5）离子交换：将L-阿拉伯糖脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1%以下，回收L-阿拉伯糖液；（6）超滤膜浓缩：将L-阿拉伯糖液通入超滤膜浓缩系统，运行压力4bar,运行温度55℃，经超滤膜浓缩处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度25%；（7）脱色膜处理：将超滤膜浓缩后的L-阿拉伯糖浓缩液输送至有机脱色膜系统中，运行压力20bar，运行温度45℃进行过滤、分离，使可溶性小分子蛋白、色素除去，有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分比浓度30%；（8）蒸发浓缩：将有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液，在60℃温度下，蒸发浓缩至固态物质量分数70%；（9）烘干结晶；蒸发浓缩后，自然降温至室温后，放入离心机搅拌离心，45℃烘干，制得L-阿拉伯糖晶体。实施例2参见图1所示工艺流程图，本专利技术的一种L-阿拉伯糖的制备方法，包括以下步骤：（1）原料水解：将原料玉米芯使用粉碎机粉碎后，采用浓度百分比为5.0%的磷酸进行水解，玉米芯重量与磷酸体积固液比kg/L为1:4，水解温度为110℃，水解后进行渣水分离；（2）石灰中和：将水解液在80℃条件下保温并搅拌，缓慢加入25%的石灰乳溶液，中和至PH3.0，保温25分钟，固液分离得中和液；（3）活性炭脱色：向中和液中加入L-阿拉伯糖质量2%的活性炭脱色40分钟，脱色温度80℃；（4）脱色过滤：将活性炭脱色后的中和液加入气压式脱色过滤机中，进行脱色过滤，得到脱色液；（5）离子交换：将L-阿拉伯糖脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1%以下，回收L-阿拉伯糖液；（6）超滤膜浓缩：将L-阿拉伯糖液通入超滤膜浓缩系统，运行压力5bar,运行温度55℃，经超滤膜浓缩处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度25%；（7）脱色膜处理：将超滤膜浓缩后的L-阿拉伯糖浓缩液输送至有机脱色膜系统中，运行压力25bar，运行温度45℃进行过滤、分离，使可溶性小分子蛋白、色素除去，有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分比浓度30%；（8）蒸发浓缩：将有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液，在70℃温度下，蒸发浓缩至固态物质量分数75%；（9）烘干结晶；蒸发浓缩后，自然降温至室温后，放入离心机搅拌离心，40℃～65℃烘干，制得L-阿拉伯糖晶体。本专利技术技术方案在上面结合具体实施例对专利技术进行了描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L‑阿拉伯糖的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）原料水解：将原料玉米芯使用粉碎机粉碎后，采用浓度百分比为3.0%～6.0%的磷酸进行水解，玉米芯重量与磷酸体积固液比kg/L为1:1～1:5，水解温度为100℃～120℃，水解后进行渣水分离；（2）石灰中和：将水解液在80℃条件下保温并搅拌，缓慢加入20%～30%的石灰乳溶液，中和至PH2.0～PH4.0，保温25分钟，固液分离得中和液；（3）活性炭脱色：向中和液中加入L‑阿拉伯糖质量1%～3%的活性炭脱色40分钟，脱色温度70℃～85℃；（4）脱色过滤：将活性炭脱色后的中和液加入气压式脱色过滤机中，进行脱色过滤，得到脱色液；（5）离子交换：将L‑阿拉伯糖脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1%以下，回收L‑阿拉伯糖液；（6）超滤膜浓缩：将L‑阿拉伯糖液通入超滤膜浓缩系统，运行压力3～6bar,运行温度55℃，经超滤膜浓缩处理后的L‑阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度25%；（7）脱色膜处理：将超滤膜浓缩后的L‑阿拉伯糖浓缩液输送至有机脱色膜系统中，运行压力20～30bar，运行温度45℃进行过滤、分离，使可溶性小分子蛋白、色素除去，有机脱色膜处理后的L‑阿拉伯糖浓缩液质量百分比浓度30%；（8）蒸发浓缩：将有机脱色膜处理后的L‑阿拉伯糖浓缩液，在60℃～70℃温度下，蒸发浓缩至固态物质量分数70%～80%；（9）烘干结晶；蒸发浓缩后，自然降温至室温后，放入离心机搅拌离心，40℃～65℃烘干，制得L‑阿拉伯糖晶体。...

【技术特征摘要】
1.一种L-阿拉伯糖的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）原料水解：将原料玉米芯使用粉碎机粉碎后，采用浓度百分比为3.0%～6.0%的磷酸进行水解，玉米芯重量与磷酸体积固液比kg/L为1:1～1:5，水解温度为100℃～120℃，水解后进行渣水分离；（2）石灰中和：将水解液在80℃条件下保温并搅拌，缓慢加入20%～30%的石灰乳溶液，中和至PH2.0～PH4.0，保温25分钟，固液分离得中和液；（3）活性炭脱色：向中和液中加入L-阿拉伯糖质量1%～3%的活性炭脱色40分钟，脱色温度70℃～85℃；（4）脱色过滤：将活性炭脱色后的中和液加入气压式脱色过滤机中，进行脱色过滤，得到脱色液；（5）离子交换：将L-阿拉伯糖脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1%以下，回收L-阿拉伯糖液；（6）超滤膜浓缩：将L-阿拉伯糖液通入超滤膜浓缩系统，运行压力3～6bar,运行温度55℃，经超滤膜浓缩处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度25%；（7）脱色膜处理：将超滤膜浓缩后的L-阿拉伯糖浓缩液输送至有机脱色膜系统中，运行压力20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，储振国，杜金满，
申请(专利权)人：合肥信达膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34