The invention discloses a method for preparing industrial fructose by chemical catalytic isomerization of glucose. The steps are as follows: (1) preparing aqueous glucose solution, adding borax and sodium hydroxide in turn to the aqueous glucose solution, and then adding magnesium-based solid base to react in inert atmosphere; (2) after the reaction, recovering solid base catalyst through solid-liquid separation, feeding the liquid into the electrodialysis system, and separating and separating. Fructose borate complex solution was obtained by separating glucose and fructose complexes; (3) Fructose borate complex solution was flowed through boron specific resin to remove borax and sodium hydroxide, and pure fructose product was obtained. The invention combines homogeneous alkali catalysis with heterogeneous solid alkali catalysis, which not only applies to higher substrate concentration, but also improves the isomerization rate and fructose selectivity. The simple and efficient separation of fructose complex and glucose is realized by using the difference of their properties. It provides the possibility for large-scale fuel and chemical development based on industrial fructose platform, and has good application before. Jing.
【技术实现步骤摘要】
化学催化法异构葡萄糖制备工业果糖的方法
本专利技术涉及果糖制备技术,具体涉及一种化学法催化葡萄糖异构为果糖的方法。
技术介绍
较之葡萄糖,果糖作为糖平台分子更易于制备一些高附加值化学品(如5-羟甲基糠醛,乙酰丙酸等)。鉴于葡萄糖广泛存在于生物质中,开发经济高效的果葡糖异构途径制备工业果糖,可以促进生物质资源更高水平的利用。所谓工业果糖是相对于食用果糖而言,工业果糖生产可以适当允许用到食品行业禁用的催化剂和原辅料。目前,果糖作为甜味剂广泛应用于食品领域中,多是通过生物酶法异构葡萄糖获得,但生物酶法受制于酶制剂成本偏高、操作条件苛刻、底物纯度要求高、反应速率低等因素,很难适用于生产工业果糖。化学法催化法因其原料适应性强、操作简单、反应快等优势,被认为是从葡萄糖大规模廉价制备工业果糖有效途径。虽然早在十九世纪末就有学者报道了碱催化葡萄糖异构化反应,但由于还原性糖在碱性水溶液中并不稳定,除了发生葡萄糖异构成果糖反应外,还会经历断裂、重排、聚合等反应,进而生成有机酸和其它种类的糖等多种副产物,果糖的产率普遍较低。后续研究表明,以强碱处理葡萄糖,并不能得到理想的果糖选择性,而以碱性氨基化合物异构化葡萄糖,则能明显提高反应选择性,但葡萄糖转化率不高。有学者发现,在碱催化葡萄糖异构化过程中,加入硼酸盐、铝酸盐等配合剂,能起到稳定单糖的作用,从而可以有效提高果糖的选择性和产率,但该法增加了分离难度,而且当底物浓度增加时,选择性会明显下降。专利CN104744523B公开了用含四硼酸钠的碱性阴离子交换树脂催化葡萄糖异构的方法,避免了糖和配合剂的分离问题,但是该法存在显著可逆反 ...
【技术保护点】
1.化学催化法异构葡萄糖制备工业果糖的方法,其特征是它包括如下步骤:(1)配制一定浓度的葡萄糖水溶液,按摩尔比计,葡萄糖:硼砂:氢氧化钠=8:(1~2):(2~4),依次向葡萄糖水溶液中加入硼砂和氢氧化钠,然后加入镁基固体碱,于惰性气氛下,50~100 oC反应0.5~3.5 h;(2)反应结束后,通过固液分离回收固体碱催化剂,然后将液体部分送入电渗析系统,分离葡萄糖和果糖配合物,得到果糖硼酸盐配合物溶液;(3)将果糖硼酸盐配合物溶液流经硼特效树脂,除去硼砂和氢氧化钠,得到纯果糖产品。
【技术特征摘要】
1.化学催化法异构葡萄糖制备工业果糖的方法,其特征是它包括如下步骤:(1)配制一定浓度的葡萄糖水溶液,按摩尔比计,葡萄糖:硼砂:氢氧化钠=8:(1~2):(2~4),依次向葡萄糖水溶液中加入硼砂和氢氧化钠,然后加入镁基固体碱,于惰性气氛下,50~100oC反应0.5~3.5h;(2)反应结束后,通过固液分离回收固体碱催化剂,然后将液体部分送入电渗析系统,分离葡萄糖和果糖配合物,得到果糖硼酸盐配合物溶液;(3)将果糖硼酸盐配合物溶液流经硼特效树脂,除去硼砂和氢氧化钠,得...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋叶涛,胡磊,吴真,许家兴,贺爱永,徐继明,
申请(专利权)人:淮阴师范学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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