一种果糖的制备方法技术

本发明专利技术公开一种果糖的制备方法，包括以下步骤：向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液；将所述混合溶液进行过滤，将滤液真空蒸馏浓缩后得果糖。本发明专利技术提供的果糖的制备方法，使用碳载金属氧化物作为催化剂进行催化，相较于其它金属氧化物催化剂具有更好的催化性能。有更好的催化性能。有更好的催化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种果糖的制备方法


[0001]本专利技术涉及果糖的生产制备
，特别涉及一种果糖的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，众多学者都致力于开发生物质制高价值化学品的新技术，以取代广泛使用的化石资源。占生物质大部分组成的纤维素和半纤维素都是糖基生物聚合物，可转化为多种高价值的化学品及燃料，如5
‑
羟甲基糠醛(5
‑
HMF)、乙酰丙酸、乳酸等。在整个转化过程中，葡萄糖转化为果糖被认为是生产生物燃料和生物化学品的关键中间步骤。因此，通过葡萄糖异构制果糖，极具研究价值及工业应用前景。然而，工业上通常使用固定化的葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构制备果糖，虽然果糖收率相对较高，但生产成本异常昂贵，不适合大规模用于生物质精炼工艺。一些均相路易斯酸如四氯化锡、三氯化铬及三氯化铝等，以及均相布朗斯特碱如NaAlO2、Na2B4O7、氢氧化钙及有机胺类等可有效催化葡萄糖异构为果糖，然而这些均相催化剂与产物较难分离、难以重复利用。非均相催化剂绿色环保、可重复使用，是葡萄糖异构制备果糖的优选催化剂。专利CN112028949B中以改性YH分子筛为催化剂异构葡萄糖制备果糖，但催化剂合成繁琐、成本较高。
[0003]目前，氧化物型固体催化剂在葡萄糖异构制备果糖方面具有明显的优势，相关研究也屡有报导。专利CN104262416B以镁铝锆或镁铝铜三元金属类复合氧化物为葡萄糖异构制备果糖的催化剂，果糖收率为27％左右(催化剂用量为葡萄糖质量的6倍)。
[0004]然而，上述研究中，金属氧化物型固体催化剂制备不够简单，且对于葡萄糖异构制备果糖的催化活性仍然不高，而为了达到较高的果糖收率往往需要采用大剂量的催化剂或高反应温度或延长反应时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提出一种果糖的制备方法，旨在解决葡萄糖异构制备果糖制备工艺复杂的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种果糖的制备方法，所述果糖的制备方法，包括：向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液；
[0007]将所述混合溶液进行过滤，将滤液真空蒸馏浓缩后得果糖。
[0008]可选地，所述碳载金属氧化物中的金属氧化物为M
x
O
y
，其中，1≤x≤2，1≤y≤3，M为金属。
[0009]可选地，向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液的步骤中，所述加热的温度为50℃～100℃。
[0010]可选地，向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液的步骤之前，还包括：
[0011]在惰性气氛中，将柠檬酸盐煅烧，得碳载金属氧化物。
[0012]可选地，在保护性气体气氛中，将柠檬酸盐煅烧，得碳载金属氧化物的步骤中，所
述煅烧的参数为：温度为500℃
‑
1100℃，时间为0.5h
‑
24h。
[0013]可选地，所述柠檬酸盐包括柠檬酸铁、柠檬酸铋、柠檬酸铁铵、柠檬酸铋铵、柠檬酸锌、柠檬酸铜、柠檬酸铝、柠檬酸钙、柠檬酸镁的至少一种。
[0014]可选地，所述保护性气体包括氮气、氦气或氩气氛围。
[0015]可选地，所述混合溶液中，所述混合溶液中，所述碳载金属氧化物与葡萄糖的质量之比为1％～20％。。
[0016]本专利技术提供的果糖的制备方法，由于金属氧化物原位镶嵌于碳材料载体中，故金属氧化物粒径小且分散度高，对葡萄糖的催化作用更加高效，且金属氧化物活性组分在反应中不易流失，因此使用碳载金属氧化物作为催化剂进行催化。采用化学催化的方法使葡萄糖溶液在加热条件下反应，分离反应后得所述混合溶液及催化剂，所述混合溶液经真空蒸馏浓缩得到果糖，回收的催化剂可再次使用。因而M
x
O
y
/C碳载金属氧化物催化剂相较于其它金属氧化物催化剂具有更好的催化性能。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本专利技术提供的果糖制备方法的一实施例的流程示意图。
[0019]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]目前，氧化物型固体催化剂在葡萄糖异构制备果糖方面具有明显的优势，相关研究也屡有报导。专利CN104262416B以镁铝锆或镁铝铜三元金属类复合氧化物为葡萄糖异构制备果糖的催化剂，果糖收率为27％左右(催化剂用量为葡萄糖质量的6倍)。然而，上述研究中，金属氧化物型固体催化剂制备不够简单，且对于葡萄糖异构制备果糖的催化活性仍然不高，而为了达到较高的果糖收率往往需要采用大剂量的催化剂或高反应温度或延长反应时间。针对现有金属氧化物型固体催化剂对于葡萄糖异构制备果糖的催化活性仍然不
高，而为了达到较高的果糖收率往往需要采用大剂量的催化剂或高反应温度或延长反应时间，且催化剂制备仍然不够简单的问题。本专利技术提供一种果糖的制备方法，其目的在于：采用碳载金属氧化物作为催化剂，实现果糖的高收率制备，从而达到节约成本的效果。
[0023]本专利技术提出一种果糖的制备方法，包括以下步骤：
[0024]步骤S10、向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液；
[0025]具体地，所述碳载金属氧化物中的金属氧化物为M
x
O
y
，其中，1≤x≤2，1≤y≤3，组成通式中的M为金属，可以是铁、锌、铜、铋、铝、钙、镁等，该通式既可以是单个的金属氧化物如氧化铁、氧化铝、氧化铜等，也可以是复合物，如CaO
‑
MgO等，在此不做具体限定，可根据实际的生产或实验条件选择M
x
O
y
/C碳载金属氧化物催化剂的类型，这些催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液；将所述混合溶液进行过滤，将滤液真空蒸馏浓缩后得果糖。2.如权利要求1所述的果糖的制备方法，其特征在于，所述碳载金属氧化物中的金属氧化物为M
x
O
y
，其中，1≤x≤2，1≤y≤3，M为金属。3.如权利要求1所述的果糖的制备方法，其特征在于，向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液的步骤中，所述加热的温度为50℃～100℃。4.如权利要求1所述的果糖的制备方法，其特征在于，向葡萄糖溶液中加入碳载金属氧化物进行催化，加热得混合溶液的步骤之前，还包括：在保护性气体气氛中，将柠檬酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怡，黄子龙，和平，任志林，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：