CN101538591B - 从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 - Google Patents
从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101538591B CN101538591B CN200910103713XA CN200910103713A CN101538591B CN 101538591 B CN101538591 B CN 101538591B CN 200910103713X A CN200910103713X A CN 200910103713XA CN 200910103713 A CN200910103713 A CN 200910103713A CN 101538591 B CN101538591 B CN 101538591B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- under
- gluconic acid
- mother liquor
- nanofiltration
- xylose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，涉及葡萄糖酸的制备方法。本发明以木糖结晶母液工业废弃物为原料，经脱色、酶氧化、超滤、电渗析及浓缩干燥获得产品。本发明具有能充分利用木糖结晶母液工业废物制备出葡萄糖酸和焦糖色素及蛋白饲料多种产品，且制备出的葡萄糖酸的质量好，纯度高达98.6％，还具有方法简单，操作方便，生产成本低，便于推广应用等特点，并为木糖结晶母液工业废弃物的资源化利用开辟了新途径。采用本发明制备出的产品，可广泛应用于食品、医药、电镀等行业中作为金属离子螯合剂、酸味剂及着色剂，化妆品的抗衰老剂和饲料添加剂等。
Description
一、技术领域
本发明属于葡萄糖酸的制备方法技术领域，具体涉及葡萄糖酸的制备方法。
二、背景技术
葡萄糖酸是重要的医药、食品生产原料，分子式：C6H12O7，广泛用作金属离子的掩蔽剂，食品酸味剂，结垢清洗剂，乳制品设备去乳石剂等；其钙盐、亚铁盐、铋盐及其它盐类用于医药。此外，葡萄糖酸能促进双歧杆菌的增殖，具有保健作用和抗衰老作用。
葡萄糖是人体主要的能源物质，而糖尿病患者对葡萄糖的耐受力低，不能以葡萄糖为甜味剂，因此，木糖醇成为糖尿病患者的主要甜味剂，也用作低热值食品、保健品的甜味剂。木糖醇由木糖加氢还原、结晶而成，木糖则由作物秸秆经稀硫酸水解、经过分离硫酸根、脱色、浓缩、结晶制得，结晶木糖后的母液经除葡萄糖、浓缩后可反复用于木糖结晶。由于秸秆中的多糖由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖及木糖等组成，反复结晶木糖后的木糖结晶母液中葡萄糖浓度逐渐增加，为5～15％。为保证木糖的质量，必须除去木糖结晶母液中5～15％的葡萄糖，否则，母液只能作为加工焦糖色素的原料或工业废弃物排出。如何将木糖结晶母液种这工业废液作为资源化利用，变废为宝，是有重要意义的研究课题。
现有制备葡萄糖酸的方法，如2008年6月第38卷第6期中的“双极膜法生产葡萄糖酸的规模化研究”一文，公开的是以葡萄糖酸钠为原料，采用双极膜在10A恒流下进行电渗析而得成品。该方法是利用葡萄糖酸带负电荷的原理纯化葡萄糖酸，其主要缺点是非生物氧化剂不能专一氧化葡萄糖或其他单糖，只能获得多种单糖的氧化混合物，而电渗析不能将上述单糖的氧化产物分离，因而制备出的葡萄糖酸的纯度低、质量差。而且，生产过程中，产生大量含钠离子的电渗析废液，需要进行综合利用，否则污染环境。
三、发明内容
针对现有制备葡萄糖酸方法的不足之处，本发明的目的是：提供一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，具有方法简单、操作方便、生产成本低、制备出的葡萄糖酸质量好、纯度高、无“三废”排放等特点，该方法能同时制备出葡萄糖酸和焦糖色素及蛋白饲料添加剂多种产品，分离葡萄糖酸后的溶液可再次用于结晶木糖。
本发明的目的是这样实现的：一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，以木糖结晶母液工业废弃物为原料，经过脱色、酶氧化、超滤、电渗析及浓缩干燥获得产品，具体步骤如下：
(1)脱色
以木糖结晶母液工业废弃物为原料，先按木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶5～10的比例，在木糖结晶母液中加入纯净水，搅拌均匀进行稀释后，将稀释液泵入纳滤器中，用截留分子量为2000～6000Da的纳滤膜进行纳滤脱色处理，分别收集纳滤脱色液和截留液，对于纳滤脱色液，用于下步进行酶氧化；对于截留液，通过夹层锅在80～110℃温度下浓缩成浆状，就制备出焦糖色素。
(2)酶氧化、超滤
第(1)步完成后，将第(1)步收集的纳滤脱色液泵入反应罐中，按葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶250～500的比例，加入葡萄糖氧化酶粉末，在50～60℃温度下，搅拌酶氧化30～60分钟。然后将酶氧化液泵入超滤器中，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.1～0.3MPa下进行超滤，分别收集超滤液(即为脱除葡萄糖氧化酶的溶液)和截留液。对于截留液，因含有葡萄糖氧化酶及单糖，将其在120～150℃下进行喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为50～70％的饲料添加剂。对于超滤液，用于下步进行电渗析。
(3)电渗析
第(2)步完成后，将第(2)步收集的超滤液泵入电渗析器中，在电压为30～60V下进行电渗析，分别收集电渗析后的稀水和浓水。对于稀水，因其中含有阿拉伯糖、半乳糖及木糖，经真空浓缩后，可再次用于结晶木糖；对于浓水，因含葡萄糖酸，用于下步进行浓缩干燥。
(4)浓缩干燥
第(3)步完成后，将第(3)步收集的浓水，泵入反渗透机中，在1.5MPa～2.5MPa压力下，进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为10～15％时止，就制备出葡萄糖酸浓缩液。然后，将该浓缩液泵入离心式喷雾干燥机中，在130～180℃温度下，进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为95～98.6％的葡萄糖酸粉末产品。对于反渗透获得的纯净水，回收再用于第(1)步稀释木糖结晶母液。
本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：
1.本发明以木糖结晶母液工业废弃物为原料，从多种单糖混合溶液中制备出葡萄糖酸、焦糖色素及蛋白饲料添加剂多种产品，并且对分离葡萄糖酸后的溶液，还可回收利用，再次用于结晶木糖。这不但充分利用了木糖结晶母液工业废弃物，降低生产成本，还为木糖结晶母液的资源化利用，开辟了新途径。
2.本发明制备出的葡萄糖酸质量好，纯度高达98.6％。在生产过程中无“三废”排放，实现了清洁生产。
3.本发明方法简单，操作方便，生产成本低，便于推广应用。
采用本发明制备出的产品，可广泛应用于食品、医药、电镀等行业中作为金属离子螯合剂，酸味剂及着色剂，化妆品的抗衰老剂，饲料添加剂等。
四、具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。
实施例1
一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，其具体步骤如下：
(1)脱色
以木糖结晶母液工业废弃物为原料，先按木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶5的比例，在木糖结晶母液中加入纯净水，搅拌均匀进行稀释后，将稀释液泵入纳滤器中，用截留分子量为2000Da的纳滤膜进行纳滤脱色处理，分别收集纳滤脱色液和截留液，对于纳滤脱色液，用于下步进行酶氧化，对于截留液，经夹层锅于80℃浓缩成浆状，就制备出焦糖色素。
(2)酶氧化、超滤
第(1)步完成后，将第(1)步收集的纳滤脱色液泵入反应罐中，按葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶250的比例，加入葡萄糖氧化酶粉末，在50℃温度下，搅拌酶氧化30分钟。然后将酶氧化液泵入超滤器中，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.1MPa下进行超滤，分别收集超滤液(即为脱除葡萄糖氧化酶的溶液)和截留液。对于截留液，因含有葡萄糖氧化酶及单糖，将其在120℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为50％的饲料添加剂。对于滤过液，用于下步进行电渗析；
(3)电渗析
第(2)步完成后，将第(2)步收集的超滤液泵入电渗析器中，在电压为30V下进行电渗析，分别收集电渗析后的稀水和浓水。对于稀水，因其中含有阿拉伯糖、半乳糖及木糖。经真空浓缩后，可再次用于结晶木糖；对于浓水，因其中含葡萄糖酸，用于下步进行浓缩干燥。
(4)浓缩干燥
第(3)步完成后，将第(3)步收集的浓水，泵入反渗透机中，在1.5MPa压力下，进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为10％时止，就制备出葡萄糖酸浓缩液。然后，将该浓缩液泵入离心式喷雾干燥机中，在130℃温度下，进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为95％的产品。对于反渗透获得的纯净水，回收再用于第(1)步稀释木糖结晶母液。
实施例2
一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，具体步骤如下：
(1)脱色
同实施例1，其特征是：木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶7.5；用截留分子量为4000Da的纳滤膜进行脱色处理；对于截留液，经夹层锅于100℃浓缩成浆状。
(2)酶氧化、超滤
同实施例1，其特征是：葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶375，在55℃温度下，搅拌酶氧化45分钟。用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.2MPa下进行超滤，将其在135℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为60％的饲料添加剂。
(3)电渗析
同实施例1，其特征是：在电压为45V下进行电渗析。
(4)浓缩干燥
同实施例1，其特征是：在2MPa压力下进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为12.5％时止。在155℃温度下进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为96.8％的产品。
实施例3
一种从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸的方法，具体步骤如下：
(1)脱色
同实施例1，其特征是：木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶10的比例；用截留分子量为6000Da的纳滤膜进行纳滤脱色处理；对于截留液，经夹层锅于110℃浓缩成浆状。
(2)酶氧化、超滤
同实施例1，其特征是：葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶500的比例，在60℃温度下，搅拌酶氧化60分钟。用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.3MPa下进行超滤，将其在150℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为70％的饲料添加剂。
(3)电渗析
同实施例1，其特征是：在电压为60V下进行电渗析。
(4)浓缩干燥
同实施例1，其特征是：在2.5MPa压力下进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为15％时止。在180℃温度下进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为98.6％的产品。
Claims (4)
1.一种从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：
(1)脱色
以木糖结晶母液工业废弃物为原料，先按木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶5～10的比例，在木糖结晶母液中加入纯净水，搅拌均匀进行稀释后，将稀释液泵入纳滤器中，用截留分子量为2000～6000Da的纳滤膜进行纳滤脱色处理，分别收集纳滤脱色液和截留液，对于截留液，通过夹层锅在80～110℃温度下浓缩成浆状；
(2)酶氧化、超滤
第(1)步完成后，将第(1)步收集的纳滤脱色液泵入反应罐中，按葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶250～500的比例，加入葡萄糖氧化酶粉末，在50～60℃温度下，搅拌酶氧化30～60分钟，然后将酶氧化液泵入超滤器中，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.1～0.3MPa下进行超滤，分别收集超滤液和截留液，对于截留液，将其在120～150℃下进行喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为50～70％的饲料添加剂；
(3)电渗析
第(2)步完成后，将第(2)步收集的超滤液泵入电渗析器中，在电压为30～60V下进行电渗析，分别收集电渗析后的稀水和浓水，对于稀水，进行真空浓缩；
(4)浓缩干燥
第(3)步完成后，将第(3)步收集的浓水，泵入反渗透机中，在1.5MPa～2.5MPa压力下，进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为10～15％时止，然后，将该浓缩液泵入离心式喷雾干燥机中，在130～180℃温度下，进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为95～98.6％的葡萄糖酸粉末产品。
2.按照权利要求1所述的从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：
第(1)步中，木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶5；用截留分子量为2000Da的纳滤膜进行脱色处理；对于截留液，经夹层锅于80℃浓缩成浆状；
第(2)步中，葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶250，在50℃温度下，搅拌酶氧化30分钟，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.1MPa下进行超滤，对于截留液，将其在120℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为50％的饲料添加剂；
第(3)步中，在电压为30V下进行电渗析；
第(4)步中，在1.5MPa压力下进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为10％时止，在130℃温度下进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为95％的产品。
3.按照权利要求1所述的从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：
第(1)步中，木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶7.5，用截留分子量为4000Da的纳滤膜进行脱色处理，对于截留液，经夹层锅于100℃浓缩成浆状；
第(2)步中，葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶375，在55℃温度下，搅拌酶氧化45分钟，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.2MPa下进行超滤，对于截留液，将其在135℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为60％的饲料添加剂；
第(3)步中，在电压为45V下进行电渗析；
第(4)步中，在2MPa压力下进行反渗透浓缩至葡萄糖酸的质量百分浓度为12.5％时止，在155℃温度下进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为96.8％的产品。
4.按照权利要求1所述的从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：
第(1)步中，木糖结晶母液体积∶纯净水体积比为1∶10，用截留分子量为6000Da的纳滤膜进行纳滤脱色处理，对于截留液，经夹层锅于110℃浓缩成浆状；
第(2)步中，葡萄糖氧化酶粉末质量∶纳滤脱色液体积比为1∶500，在60℃温度下，搅拌酶氧化60分钟，用截留分子量为30000Da的超滤膜，在0.3MPa下进行超滤，对于截留液，将其在150℃下喷雾干燥，就制备出蛋白质含量为70％的饲料添加剂；
第(3)步中，在电压为60V下进行电渗析；
第(4)步中，在2.5MPa压力下进行反渗透浓缩，直至葡萄糖酸的质量百分浓度为15％时止，在180℃温度下进行喷雾干燥，就制备出葡萄糖酸含量为98.6％的产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910103713XA CN101538591B (zh) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | 从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910103713XA CN101538591B (zh) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | 从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101538591A CN101538591A (zh) | 2009-09-23 |
| CN101538591B true CN101538591B (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=41121978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910103713XA Expired - Fee Related CN101538591B (zh) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | 从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101538591B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580611B (zh) * | 2011-12-15 | 2013-11-06 | 重庆大学 | 一种处理木糖母液的方法 |
| CN106318995B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-07-30 | 湖南鑫利生物科技有限公司 | 一种利用菊粉制备果聚糖及葡萄糖酸的方法 |
| CN106755614A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 山东福田药业有限公司 | 一种提高木糖水解液中木糖纯度的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1733668A (zh) * | 2005-07-20 | 2006-02-15 | 天津市圭谷科技发展有限公司 | 一种从木糖醇母液中提取木糖醇的方法 |
-
2009
- 2009-04-29 CN CN200910103713XA patent/CN101538591B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1733668A (zh) * | 2005-07-20 | 2006-02-15 | 天津市圭谷科技发展有限公司 | 一种从木糖醇母液中提取木糖醇的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 秦少雄.葡萄糖酸制备方法研究评述.《荆州师专学报》.1998,第21卷(第2期),1－4. * |
| 黄川徽.双极膜法生产葡萄糖酸的规模化研究.《中国科学技术大学学报》.2008,第38卷(第6期),1-4. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101538591A (zh) | 2009-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102488713B (zh) | 一种制备羊胎盘素和羊胎盘水解胶原浓缩液的方法 | |
| CN101550101B (zh) | 利用发酵液清洁化提纯l-色氨酸的方法 | |
| CN101979368B (zh) | 一种盐析萃取发酵液中有机酸的方法 | |
| CN105246868A (zh) | 用于提取阿魏酸的具有预处理的优化方法 | |
| CN108822163B (zh) | 一种d-氨基葡萄糖盐酸盐的综合循环生产方法 | |
| CN101812009A (zh) | 一种从发酵液中分离提取l-色氨酸的新工艺 | |
| CN103478838B (zh) | 一种金葛饮及其制备方法 | |
| CN105061249B (zh) | 一种茶氨酸的提取方法 | |
| CN102504048A (zh) | 一种菊芋/菊苣综合利用方法 | |
| CN101265179B (zh) | 一种乳酸盐的提纯工艺 | |
| CN102550824B (zh) | 蛋白酸水解生产小肽氨基酸微量元素螯合物的方法 | |
| CN106188167A (zh) | 一种从氨糖发酵液中分离提取n‑乙酰基‑d‑氨基葡萄糖和d‑氨基葡萄糖的方法 | |
| CN104292367A (zh) | 一种菊粉的精制方法 | |
| CN107325205A (zh) | 一种菊粉和低聚果糖糖浆联产方法 | |
| CN101492408A (zh) | 一种从发酵液分离色氨酸的方法 | |
| CN101538591B (zh) | 从木糖结晶液母液中制备葡萄糖酸的方法 | |
| CN101654413A (zh) | 三级膜串联提取分离l-异亮氨酸的方法 | |
| CN101139370A (zh) | 水苏糖提取方法 | |
| CN101586129A (zh) | 从木糖结晶母液中制备葡萄糖酸钠的方法 | |
| CN103525953A (zh) | 一种酸解制备低聚果糖的方法 | |
| CN102816224B (zh) | 一种纺丝用毛发角蛋白质溶液及其制备方法和应用 | |
| CN110627848B (zh) | 一种去除唾液酸中杂质的方法及其应用 | |
| CN103694280B (zh) | 从含有氨基葡萄糖盐酸盐母液中提取氨基葡萄糖盐酸盐的方法 | |
| CN101671400A (zh) | 一种水溶性大豆多糖的制备方法 | |
| CN105859916A (zh) | 一种南菊芋9号菊芋菊粉的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110921 Termination date: 20140429 |