利用木糖母液生产木糖的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用木糖母液生产木糖的方法，其是向木糖生产中的木糖母液中加入一定量的离交液，使糖液干物浓度调至10％～30％，混合糖液过截留0.1～0.5kD分子量的滤膜，将混合糖液中的多糖截留，使小分子的单糖保留在滤液中，再依次经过阳离子交换柱和阴离子交换柱，使滤液中阴阳离子含量控制在10ppm以下，浓缩、结晶后得到木糖成品。通过向难以结晶的木糖母液中加入离交液，将木糖液中的木糖纯度提高，然后用滤膜将混合糖液中的色素及多糖一起经膜分离后除去，膜滤后的糖液经浓缩后由于糖液中多糖成分的去除，使难以结晶的木糖母液得以结晶提纯，总木糖结晶率提高了约10％以上，极大降低了木糖生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木糖的生产方法，具体地说，涉及一种利用木糖母液生产高纯度木糖的方法。
技术介绍
木糖是一种甜味剂，主要用于食品加工领域，目前国内的木糖生产工艺是以玉米芯或甘蔗渣，在酸水解条件下得到木糖液，然后再经提纯得到结晶木糖，其中的木糖母液因为杂糖含量高，木糖纯度低，难以将母液中的木糖结晶提纯，最终木糖母液大部分用做色素原料，浪费资源。一般而言，对木糖母液的处理包括两种方法，一种方法为用色谱分离法去提纯阿拉伯糖及木糖，但色谱分离成本高，所得阿拉伯糖因市场容量小，生产出来的阿拉伯糖难以处理，造成提纯后的木糖成本高；另一种方法为用发酵法将母液中的葡萄糖用酵母 菌发酵成酒精后，料液中的木糖再经提纯为结晶木糖，该方案成本高，难以在生产中推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用木糖母液生产高纯度木糖的方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术中采用的木糖母液为以玉米芯或甘蔗渣为原料经稀酸水解、中和、脱色、离交、浓缩、结晶和离心后所得的木糖母液。本专利技术的一种利用木糖母液生产高纯度木糖的方法，包括如下步骤1)向木糖母液中加入离交液，使其干物浓度调至10% 30% ；2)将混合料液用截留0. I 0. 5kD分子量的滤膜过滤，使滤液透光率达80% 98%;多糖含量由占干物量的4. 2%以上降低到0.5%以下；3)再将滤液依次过阳离子交换柱和阴离子交换柱，使滤液中阴阳离子含量控制在IOppm以下；4)浓缩过柱后的滤液，将干物浓度调至75% 90% (优选85%) ；5)浓缩液经降温(优选降至35°C)结晶、离心、烘干后，即得成品木糖。其中，步骤I)中所述离交液为以玉米芯或甘蔗渣为原料经稀酸水解、中和后(优选向水解液中加入碳酸钙中和至料液PH值3)，中和液经0. 1%活性碳(重量体积比kg/L)脱色后，依次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，所得液体经热力浓缩使干物含量达到15 30%，然后过截留分子量为0. 3kD的滤膜，所得液体再次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，即得。制备离交液使用的固液比(kg/L)为I : 5 ;稀酸浓度为0. 5 I. 5% ;反应温度为110 130°C ;反应时间为I 5h。步骤I)中所述木糖母液的制备方法为以玉米芯或甘蔗渣为原料经稀酸水解、中和后(优选向水解液中加入碳酸钙中和至料液PH值3)，中和液经0. 1%活性碳(重量体积比kg/L)脱色后，依次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，所得液体经热力浓缩使干物含量达到15 30%，然后过截留分子量为0. 3kD的滤膜，所得液体再次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，所得液体经热力浓缩至干物浓度80 85%，降温结晶，离心后即得。制备木糖母液使用的固液比(kg/L)为I : 5 ;稀酸浓度为0. 5 I. 5% ;反应温度为110 130°C ;反应时间为I 5h。前述的方法，步骤I)中木糖母液与离交液的重量比为I : 1-10。本专利技术中使用的阳离子交换柱为001*7等，阴离子交换柱为D315等。使用的滤膜优选为有机膜。本专利技术研究表明，影响木糖结晶率的主要因素是木糖在高浓度结晶时，由于木糖中含有的多糖及其它杂糖的存在，造成高浓度木糖液粘度大，结晶困难，将木糖液中的多糖去除后，木糖在高浓度时的流动性明显得到极大改善，同时木糖结晶料液因流动性好，易于结晶，最终提闻了木糖结晶率。相比于现有技术，本专利技术的优点在于 本专利技术通过向难以结晶的木糖母液中加入一定量的木糖离交液，将木糖液中的木糖纯度提高，然后用滤膜将混合糖液中的色素及多糖一起经膜分离后除去，膜滤后的糖液经浓缩后由于糖液中多糖成分的去除，使难以结晶的木糖母液得以结晶提纯，总木糖结晶率提高了约10%以上，极大降低了木糖生产成本。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。本专利技术中涉及到的百分号“％”，若未特别说明，为质量百分比。实施例I利用木糖母液生产高纯度木糖I. I离交液及木糖母液的制备以300kg玉米芯为原料，按固液比I : 5 (重量体积比，kg/L)加入稀硫酸，硫酸浓度I. 0%，120°C条件下保温2. 5小时。反应结束后离心，得木糖水解液，然后向水解液中加入碳酸钙中和调PH值至3，搅拌15分钟，静置30分钟后过滤，得木糖中和液1380L。木糖中和液升温到60°C后，加入0. I %粉状活性碳(重量体积比kg/L)，搅拌15分钟，保温30分钟后过滤，得透光率5%的脱色液；脱色液依次经阳离子交换柱001*7及阴离子交换柱D315，使滤液中阴阳离子含量控制在30ppm以下，得透光率为15%的离交液1548L，木糖浓度4. 37%，干物浓度5. 39%。将一次离交液进行热力浓缩，使干物浓度达20%，得浓缩液400L，浓缩后的离交液透光率为I %，浓缩液过截留分子量为0. 3kD的有机膜，得膜滤液430L，膜分离后的木糖液透光率为90%，木糖液中的多糖含量由膜过滤前的2. 5%降至膜过滤后的0. 34%。膜滤后的木糖液再依次过阳离子交换柱001*7和阴离子交换柱D315，使滤液中阴阳离子含量控制在IOppm以下，所得离交液466L备用。取部分离交液经浓缩，将木糖液中的干物浓度浓缩到85 %，得料液总量44. 6kg，然后降温结晶，待温度降到35°C后，将料液离心，得结晶木糖23. 9kg，同时得母液20. 7kg。I. 2利用木糖母液生产高纯度木糖向20kg的木糖母液(母液中干物浓度63%，木糖浓度36%，葡萄糖浓度10%，阿拉伯糖浓度13%，多糖浓度4% )中加入IOOkg的木糖离交液，搅拌15分钟，得到干物浓度为14. 3%的混合糖液120kg，糖液透光率为30%。将混合糖液过截留分子量为0. 3kD的有机膜，得膜滤液126公斤，滤液干物浓度13.0%,膜分离后的木糖液透光率为90 %，木糖液中的多糖含量由膜过滤前的4. 89 %降低到膜过滤后的0. 42%。膜滤后的木糖液依次过阳离子交换柱001*7和阴离子交换柱D315，使滤液中阴阳离子含量控制在IOppm以下；再经浓缩，将木糖液中的干物浓度浓缩至83%，得料液总量19. 0kg，然后降温结晶，待温度降到35°C后，将料液离心，得结晶木糖，然后烘干得99%纯度的木糖5. 84公斤，计算结晶率为54. 8 %。实施例2利用木糖母液生产高纯度木糖离交液及木糖母液的制备同实施例I。向20kg的木糖母液(母液中干物浓度63%，木糖浓度36%，葡萄糖浓度10%，阿拉伯糖浓度13%，多糖浓度4% )中加入200kg的木糖离交液(离交液中干物浓度4. 6%，木糖浓度4. 0%，葡萄糖浓度0. 24%，阿拉伯糖浓度0.32%，多糖浓度0. 046%),搅拌15分 钟，得到干物浓度为9. 0%的混合糖液220kg，糖液透光率为35%。将混合糖液过截留分子量为0. 2kD的有机膜，得膜滤液231公斤，滤液干物浓度7.2%,膜分离后的木糖液透光率为96 %，木糖液中的多糖含量由膜过滤前的4. 05 %降低到月旲过滤后的0. 39%。膜滤后的木糖液依次过阳离子交换柱001*7和阴离子交换柱D315，使滤液中阴阳离子含量控制在IOppm以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用木糖母液生产木糖的方法，所述木糖母液为以玉米芯或甘蔗渣为原料经稀酸水解、中和、脱色、离交、浓缩、结晶和离心后所得的木糖母液，其特征在于，包括如下步骤：1)向木糖母液中加入离交液，使其干物浓度调至10％～30％；2)将混合料液用截留0.1～0.5kD分子量的滤膜过滤，使滤液透光率达80％～98％；3)再将滤液依次过阳离子交换柱和阴离子交换柱，使滤液中阴阳离子含量控制在10ppm以下；4)浓缩过柱后的滤液，将干物浓度调至75％～90％；5)浓缩液经降温结晶、离心、烘干后，即得成品木糖；其中，步骤1)中所述离交液的制备方法为：以玉米芯或甘蔗渣为原料经稀酸水解、中和后，中和液经0.1％活性碳脱色后，依次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，所得液体经热力浓缩使干物含量达到15～30％，然后过截留分子量为0.3kD的滤膜，所得液体再次经阳离子交换柱及阴离子交换柱处理，即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣杰，尚海涛，潘声龙，邓远德，杨为华，冯杰，
申请(专利权)人：安徽丰原发酵技术工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：