一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法技术

本发明专利技术公开了糖类制备相关技术领域的一种利用植物秸秆制备L‑阿拉伯糖的方法，包括如下步骤:按重量份计，向反应釜中加入2000～3000份植物秸秆、6000～7000份的水和10～15份的质量百分浓度为0.5～0.8％的强酸，在0.15～0.2MPa条件下加热至110～120℃处理45～50min；加入碱溶液，调节pH至6.5～7.5；过滤得到滤渣；加40～50份氮源和1～3份微生物并在富氧条件下维持40～42℃发酵60～72h；过滤得到发酵液；减压蒸馏得到浓度为75～80wt％的浓缩液；冷却至50～55℃后，加入L‑阿拉伯糖晶种；在100～120℃条件下烘干制得L‑阿拉伯糖；本发明专利技术利用植物秸秆作为生产原料，成本低廉；技术路线简单，便于推广应用；有效提高了生产效率；制得产品纯度优于行业普遍水准。

A method of preparing L-arabinose from plant straw

【技术实现步骤摘要】
一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法
本专利技术涉及糖类制备相关
，特别涉及一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法。
技术介绍
L-阿拉伯糖，又称树胶醛糖、果胶糖；是一种戊醛糖。在自然界中，L-阿拉伯糖虽然广泛存在于水果和粗粮的皮壳中，但很少以单糖形式存在，通常与其他单糖结合，以杂多糖的形式存在于胶质、半纤维素、果胶酸、细菌多糖及某些糖苷中。由于L-阿拉伯糖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。现有技术中，对于L-阿拉伯糖的生产以及提纯方式，生产成本高，特别是在结晶过程中耗费时间较长，结晶纯度不高，给工业生产带来较大的困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的生产成本高，在结晶过程中耗费时间较长，结晶纯度不高，给工业生产带来较大的困难等技术问题，本专利技术提供一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法，包括如下步骤:S1)向反应釜中加入按重量份计的以下原料：2000～3000份的粉碎成3～5cm的小段的植物秸秆、6000～7000份的水和10～15份的质量百分浓度为0.5～0.8％的强酸，在0.15～0.2MPa条件下加热至110～120℃处理45～50min；S2)将S1所得混合液冷却，然后向其中加入碱溶液，调节pH至6.5～7.5；S3)过滤S2所得混合物，弃去滤液，保留滤渣进行后续操作；S4)向S4所得滤渣中加入按重量份计的以下原料：40～50份氮源和1～3份微生物并在富氧条件下维持40～42℃发酵60～72h；S5)过滤S4所得混合物，弃去滤渣，保留发酵液进行后续操作；S6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为75～80wt％的浓缩液；S7)将S6所得浓缩液冷却至50～55℃后，按照所述浓缩液总重量的0.1～0.3％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；S8)在100～120℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。优选的，S1中所述的强酸为硝酸、硫酸、盐酸和磷酸中的一种或多种。优选的，S2中所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种。优选的，S4中所述的微生物为酵母菌和大肠杆菌中的一种或多种。优选的，所述酵母菌为假丝酵母、面包酵母、啤酒酵母和毕赤酵母中的一种或多种。优选的，S4中所述的氮源为酵母膏、酵母粉、玉米浆干粉、大豆饼粉、硫酸铵和尿素中的一种或多种。在以上各种方案的基础上，所述植物秸秆包括小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、高梁秸秆、棉籽壳和甘蔗渣中的一种或多种。本专利技术具有如下优点：1.本专利技术利用植物秸秆作为生产原料，成本低廉；2.本专利技术利用植物秸秆进行生产，可对植物秸秆回收利用，避免秸秆无处堆放，或者大量焚烧秸秆造成的大气污染；3.本专利技术的技术路线简单，便于推广应用；4.本专利技术的结晶时间仅需8～12h，仅在这一步骤中就比传统生产过程节约了至少16h，有效提高了生产效率；5.本专利技术制得的L-阿拉伯糖纯度高达99.8％，优于行业普遍水准。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。此外，本专利技术中使用的小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、高梁秸秆、棉籽壳和甘蔗渣等原材料均取自普通农作物，甚至可以是废弃物；本专利技术中硝酸、硫酸、盐酸和磷酸等强酸；氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙等碱；大肠杆菌以及假丝酵母、面包酵母、啤酒酵母和毕赤酵母等酵母菌；酵母膏、酵母粉、玉米浆干粉、大豆饼粉、硫酸铵和尿素等氮源均为市场普通所售，无特别要求。本领域技术人员可以根据本方案，结合自身经验，在无需进行创造性劳动的基础上自行实施。实施例1S1)向反应釜中加入以下原料：200kg粉碎成3～5cm的小段的小麦秸秆、600kg的水和1kg的质量百分浓度为0.5％的硝酸，在0.15MPa条件下加热至110℃处理45min；S2)将S1所得混合液冷却，然后向其中加入氢氧化钙溶液，调节pH至6.5；S3)过滤S2所得混合物，弃去滤液，保留滤渣进行后续操作；S4)向S4所得滤渣中加入以下原料：4kg酵母膏和0.1kg大肠杆菌并在富氧条件下维持40℃发酵60h；S5)过滤S4所得混合物，弃去滤渣，保留发酵液进行后续操作；S6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为75wt％的浓缩液；S7)将S6所得浓缩液冷却至50℃后，按照S6所得浓缩液总重量的0.1％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；S8)在100℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。本实施例制得的L-阿拉伯糖纯度为99.8％。实施例2S1)向反应釜中加入以下原料：250kg的粉碎成3～5cm的小段的水稻秸秆、650kg的水和1.3kg的质量百分浓度为0.7％的硫酸，在0.18MPa条件下加热至115℃处理48min；S2)将S1所得混合液冷却，然后向其中加入氢氧化钾溶液，调节pH至7；S3)过滤S2所得混合物，弃去滤液，保留滤渣进行后续操作；S4)向S4所得滤渣中加入以下原料：4.5kg酵母粉和0.2kg假丝酵母并在富氧条件下维持41℃发酵66h；S5)过滤S4所得混合物，弃去滤渣，保留发酵液进行后续操作；S6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为78wt％的浓缩液；S7)将S6所得浓缩液冷却至53℃后，按照S6所得浓缩液总重量的0.2％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；S8)在110℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。本实施例制得的L-阿拉伯糖纯度为99.8％。实施例3S1)向反应釜中加入以下原料：300kg的粉碎成3～5cm的小段的玉米秸秆、700kg的水和1.5kg的质量百分浓度为0.8％的盐酸，在0.2MPa条件下加热至120℃处理50min；S2)将S1所得混合液冷却，然后向其中加入氢氧化钠溶液，调节pH至7.5；S3)过滤S2所得混合物，弃去滤液，保留滤渣进行后续操作；S4)向S4所得滤渣中加入以下原料：5kg玉米浆干粉和0.3kg面包酵母并在富氧条件下维持42℃发酵72h；S5)过滤S4所得混合物，弃去滤渣，保留发酵液进行后续操作；S6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为80wt％的浓缩液；S7)将S6所得浓缩液冷却至55℃后，按照S6所得浓缩液总重量的0.3％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；S8)在120℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。本实施例制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法，其特征在于：包括如下步骤:/nS1)向反应釜中加入按重量份计的以下原料：2000～3000份的粉碎成小段的植物秸秆、6000～7000份的水和10～15份的质量百分浓度为0.5～0.8％的强酸，在0.15～0.2MPa条件下加热至110～120℃处理45～50min；/nS2)将S1所得混合物冷却后加入碱溶液，调节pH至6.5～7.5；/nS3)过滤S2所得混合物，得到滤渣；/nS4)向S4所得滤渣中加入按重量份计的以下原料：40～50份氮源和1～3份微生物并在富氧条件下维持40～42℃发酵60～72h；/nS5)过滤S4所得混合物，得到发酵液；/nS6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为75～80wt％的浓缩液；/nS7)将S6所得浓缩液冷却至50～55℃后，按照所述浓缩液总重量的0.1～0.3％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；/nS8)在100～120℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用植物秸秆制备L-阿拉伯糖的方法，其特征在于：包括如下步骤:
S1)向反应釜中加入按重量份计的以下原料：2000～3000份的粉碎成小段的植物秸秆、6000～7000份的水和10～15份的质量百分浓度为0.5～0.8％的强酸，在0.15～0.2MPa条件下加热至110～120℃处理45～50min；
S2)将S1所得混合物冷却后加入碱溶液，调节pH至6.5～7.5；
S3)过滤S2所得混合物，得到滤渣；
S4)向S4所得滤渣中加入按重量份计的以下原料：40～50份氮源和1～3份微生物并在富氧条件下维持40～42℃发酵60～72h；
S5)过滤S4所得混合物，得到发酵液；
S6)减压蒸馏S5所得发酵液得到浓度为75～80wt％的浓缩液；
S7)将S6所得浓缩液冷却至50～55℃后，按照所述浓缩液总重量的0.1～0.3％向其中加入L-阿拉伯糖晶种；
S8)在100～120℃条件下烘干S7中析出的晶体，制得L-阿拉伯糖。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建民，王德海，宛荣生，张琴，王颂，黄祥君，
申请(专利权)人：安徽民祯生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34