CN102534053A

CN102534053A - 一种提高木糖结晶收率的方法

Info

Publication number: CN102534053A
Application number: CN2011104380716A
Authority: CN
Inventors: 张洁; 秦全生; 韩小航; 赵新俊; 严发杰
Original assignee: GANSU HEYUAN BIOLOGICAL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: GANSU HEYUAN BIOLOGICAL PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN102534053B

Abstract

本发明公开了一种提高木糖结晶收率的方法，以解决传统工艺因木糖溶解度梯度不同形成大量的伪晶或聚晶，造成离心分离困难的问题。本发明一种提高木糖结晶收率的方法为下列步骤：采用外供温水进入结晶夹套内，将温度为80~86⁰C的木糖浓缩液注入结晶机，外供温水温度比所述结晶机中溶液温度低8~10⁰C，结晶机内溶液温度为65⁰C以上时控制结晶降温速率在每小时0.3~0.5⁰C，转速为3~5rpm，时间40~50小时；然后开始降温，使结晶机内溶液温度为65⁰C以下，此时控制结晶降温速率在每小时1⁰C，转速为1~3rpm，结晶过程中溶液的过饱和系数控制在1.05~1.12，结晶后的糖膏经放料口放入离心机，放料温度为25~35⁰C。该方法是根据木糖溶解度特性，利用外保温措施，减少溶液的过饱和度，提高结晶速率。

Description

一种提高木糖结晶收率的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及木糖生产技术领域，具体地说是一种提高木糖结晶收率的方法。

背景技术

[0002] 木糖主要是以玉米芯、甘蔗渣或桦木造纸废液为原料，经水解、交换、蒸发、结晶、离心、烘干等工序制备的产品，广泛应用于食品、轻工、化工等行业中。结晶工序是木糖生产重要环节之一。

[0003] 传统结晶工艺是将木糖浓缩液放入结晶机后，通过结晶机夹套冷却水进行1~2⁰C/h等温梯度降温结晶。传统工艺忽视了木糖溶解度梯度不同造成过饱和系数过大和溶解度拐点等自然特性，极易出现中间区或易变区，形成大量的伪晶或聚晶，造成离心分离困难，离心过程中部分细小伪晶穿透滤布进入母液，降低了产品收率，部分母液滞留产品中，降低了产品纯度，糖蜜不易分离，增大了淋洗剂用量等弊端。

发明内容

[0004] 本发明的目的是一种提高木糖结晶收率的方法，以解决传统工艺因木糖溶解度梯度不同形成大量的伪晶或聚晶，造成离心分离困难的问题。

[0005] 本发明一种提高木糖结晶收率的方法为下列步骤：

采用外供温水进入结晶夹套内，将温度为80~86⁰C的木糖浓缩液注入结晶机，外供温水温度比所述结晶机中溶液温度低8~10⁰C，结晶机内溶液温度为65⁰C以上时控制结晶降温速率在每小时0.3~0.5⁰C，转速为3~5rpm，时间40~50小时；然后开始降温，使结晶机内溶液温度为65⁰C以下，此时控制结晶降温速率在每小时1⁰C，转速为1~3rpm，结晶过程中溶液的过饱和系数控制在1.05~1.12，结晶后的糖膏经放料口放入离心机，放料温度为25~35⁰C。

[0006] 作为本发明的进一步改进，所述结晶机内溶液温度为65⁰C以上的结晶周期控制在总结晶周期控制在70~80小时。

[0007] 本发明木糖浓缩液来源是木糖蒸发是在真空状态下进行浓缩，真空0.7mpa下，总糖质量百分比浓度为86~88%时，木糖液对应的的沸点为80~86度间。木糖浓缩液中木糖纯度为82~83%，结晶液实际溶解木糖为每100克水溶解503.7~601.3克，在温度80~86⁰C时木糖饱和溶解度为每100克水437.6~487.9克，过饱和度系数为1.15~1.23（指被测同温度下木糖饱和溶解度与纯木糖饱和溶解度比值，如纯度82%时，实际木糖没有结晶理论木糖溶解度除去此浓度下的饱和溶解度，如503.7/437.6=1.15）。

[0008] 在结晶初期晶体的长大速率随溶液流速的增大而增加，而且呈指数关系，结晶后期，晶粒长大，结晶系统物料温度降低，晶粒间距离缩小，降低转速有利于晶体均匀，避免出现晶体大小不一，出现聚晶现象。

[0009] 本发明通过控制降温速率和搅拌转速，减少溶液的过饱和度，提高结晶速率，减少结晶介稳区，以提高木糖结晶收率。

[0010] 本发明充分利用木糖溶解度梯度不同和木糖溶解度拐点等特性，65⁰C以上控制降温速度在0.3~0.5⁰C/ h，搅拌转速控制在3~5rpm； 65⁰C以下控制结晶降温速率在1⁰C/h，搅拌转速控制在1~3rpm，总结晶周期控制在70~80小时，保证结晶液中过饱和度系数始终维持在1.05~1.12，可防止出现中间区和易变区，晶体晶角完整，坚硬结实，易于离心，减少结晶介稳区，避免出现大量伪晶和并晶。可以提高结晶收率4~6%。

[0011] 本发明一种提高木糖结晶收率的方法与现有技术相比具有以下优点：

（1）、容易操作，只有控制好外部温水温度和流量，结晶降温速度易于控制；

（2）、大大提高产品质量，由于晶体晶角完整、坚硬结实，糖膏离心时糖蜜易于穿透，成品中残留母液极少，有力地提高了产品纯度；

（3）、大大提高产品收率，由于结晶过程中有力地控制了过饱和度系数，提高了结晶得率，同时晶体晶角完整、坚硬结实，结晶液中伪晶极少，离心时伪晶不易穿透滤布进入母液，提高了产品收率；

（4）、大大降低了生产成本，由于晶体晶角完整、坚硬结实，糖膏离心时糖蜜易于穿透，降低了淋洗剂用量，节约了生产成本。

附图说明

[0012] 图1 是本发明方法中结晶机的结构示意图。

[0013] 图2 是本发明溶解度曲线图。

[0014] 具体实施方式

实施例1

首先对结晶机1进行暖机，温水箱2内温水经离心泵3通过上水阀门8打入结晶机1的夹套13内，夹套13内的水通过回水阀9排入温水箱2循环，蒸发好的木糖浓缩液经放料口4注入结晶机1中，通过变频器5调节电动机6速度，以改变结晶机搅拌器7的转速，65⁰C以下采用冷却水降温，冷却水通过进水阀10进入结晶机的夹套13内，换热后经回水阀11排出结晶系统，结晶结束后，糖膏经放料口12放入离心机。

[0015] 本发明方法为下列步骤：采用外供温水进入结晶夹套13内，将温度为80~86⁰C的木糖浓缩液注入结晶机1，外供温水温度比所述结晶机1中溶液温度低8~10⁰C，结晶机1内溶液温度为65⁰C以上时控制结晶降温速率在每小时0.3~0.5⁰C，转速为3~5rpm，时间40~50小时；然后开始降温，使结晶机1内溶液温度为65⁰C以下，此时控制结晶降温速率在每小时1⁰C，转速为1~3rpm，结晶过程中溶液的过饱和系数控制在1.05~1.12，结晶后的糖膏经放料口12放入离心机，放料温度为25~35⁰C，总糖质量百分比浓度为86~88%。木糖浓缩液放料时木糖纯度为82~83%，结晶液实际溶解木糖为每100克水溶解503.7~601.3克。

[0016] 结晶机（1）内溶液温度为65⁰C以上的结晶周期控制在总结晶周期控制在70~80小时。

[0017] 图2 是本发明溶解度曲线图，说明65⁰C以下饱和溶解度随温度变化变小。

Claims

1.一种提高木糖结晶收率的方法，其特征在于该制备方法为下列步骤：

采用外供温水进入结晶夹套（13）内，将温度为80~86⁰C的木糖浓缩液注入结晶机（1），外供温水温度比所述结晶机（1）中溶液温度低8~10⁰C，结晶机（1）内溶液温度为65⁰C以上时控制结晶降温速率在每小时0.3~0.5⁰C，转速为3~5rpm，时间40~50小时；然后开始降温，使结晶机（1）内溶液温度为65⁰C以下，此时控制结晶降温速率在每小时1⁰C，转速为1~3rpm，结晶过程中溶液的过饱和系数控制在1.05~1.12，结晶后的糖膏经放料口（12）放入离心机，放料温度为25~35⁰C。

2.根据权利要求1所述的一种提高木糖结晶收率的方法，其特征在于：所述结晶机（1）中木糖浓缩液的总结晶周期在70~80小时。