CN102743897B - 一种淀粉糖液的精制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淀粉糖液的精制方法，该方法包括先将淀粉糖液从固定相为阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换，得到溶液A；将溶液A从固定相为阴离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得溶液A中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，并从阴离子交换树脂的分离柱的另一端得到精制淀粉糖溶液，所述阳离子交换树脂为Na型阳离子交换树脂，所述阴离子交换树脂为OH型阴离子交换树脂。通过该方法能够有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物。

Description

一种淀粉糖液的精制方法

技术领域

本发明涉及一种淀粉糖液的精制方法。

背景技术

淀粉糖是利用淀粉为原料生产糖品的统称。

淀粉制糖产品：主要有麦芽糊精、葡萄糖浆、含水葡萄糖和结晶葡萄糖、麦芽糖、果葡糖浆、结晶果糖和各种低聚糖。

在现有技术中，淀粉糖的生产按照以下的工艺流程进行：

在该生产工艺过程中，由于原辅料中存在可溶性的硅化合物，在离子交换之前若没有去除这些硅化合物，会被带入到浓缩液中，从而造成产品质量下降。

因此，急需寻找一种有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的离子交换系统难以有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物的问题，提供一种能够有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物的淀粉糖液的精制方法。

为了保证产品的质量，必须对硅化合物进行有效地脱除，现有的离子交换系统采用先将淀粉糖液与氢型阳离子交换树脂交换后，再与氯型阴离子交换树脂进行交换，淀粉糖液中的金属阳离子与阳离子交换树脂上的H⁺发生交换，淀粉糖液中的阴离子与阴离子交换树脂上的Cl^-发生交换，最后，交换入淀粉糖液中的H⁺和Cl^-结合成HCl，从而使淀粉糖液的pH值降低。但是，淀粉糖液的pH值下降时，硅酸根转化为原硅酸生成高聚型的Si(OH)₄，从而无法进行离子交换，并且，该高聚型的Si(OH)₄难以被树脂所吸附，导致被带入到最终产品中，因此，使用现有的离子交换系统难以有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物。

本发明的发明人意外地发现，先将淀粉糖液从固定相为Na型阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换后，再引入到固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱中，使得淀粉糖液中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，从而能够有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物，由此完成了本发明。

即，本发明提供了一种淀粉糖液的精制方法，其中，该方法包括先将淀粉糖液从固定相为阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换，得到溶液A；将溶液A从固定相为阴离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得溶液A中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，并从阴离子交换树脂的分离柱的另一端得到精制淀粉糖溶液，所述阳离子交换树脂为Na型阳离子交换树脂，所述阴离子交换树脂为OH型阴离子交换树脂。

根据本发明的淀粉糖液的精制方法，通过限定通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的顺序；并将阳离子交换树脂限定为Na型阳离子交换树脂，将阴离子交换树脂限定为OH型阴离子交换树脂，通过将Na型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂进行组合，不仅有效地脱除了金属阳离子等阳离子，还有效地脱除了硅化合物。推测其原因可能为：

1）先将淀粉糖液通过Na型阳离子交换树脂时，除去了淀粉糖液中大部分的阳离子（主要为了除去Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺金属阳离子），因此，溶液A中的硅化合物不会生成沉淀性盐（即硅化合物与Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺反应生成的沉淀盐），从而不会降低树脂的交换能力。

2）先将淀粉糖液通过Na型阳离子交换树脂时，在除去了淀粉糖液中大部分的阳离子的同时，还释放出Na⁺；在将溶液A通过OH型阴离子交换树脂时，发生阴离子交换，从而释放出OH^-，该OH^-与Na⁺结合生成NaOH提高了pH值，从而促使溶液A中的硅化合物以硅酸根离子形式存在，进而提高了溶液A中的硅化合物与OH型阴离子交换树脂的离子交换率。

3）OH型阴离子交换树脂，相对于Cl型阴离子交换树脂极性提高，对阴离子的选择性增强，从而能够更有效地与溶液A中的硅化合物进行阴离子交换。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的淀粉糖液的精制方法包括先将淀粉糖液从固定相为阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换，得到溶液A；将溶液A从固定相为阴离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得溶液A中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，并从阴离子交换树脂的分离柱的另一端得到精制淀粉糖溶液，所述阳离子交换树脂为Na型阳离子交换树脂，所述阴离子交换树脂为OH型阴离子交换树脂。

本发明仅涉及对淀粉糖液进行精制，对于制备淀粉糖液的原料以及制备淀粉糖液的方法没有特别的限制，可以采用现有的方法进行。例如所述淀粉糖液是将淀粉乳经过调浆、液化、使酶失活后过滤、将滤液糖化后脱色浓缩得到的淀粉糖液。所述淀粉糖液中含有淀粉糖、硅化合物（二氧化硅、硅酸盐）和金属阳离子。所述淀粉糖成分主要包括：葡萄糖、果糖和麦芽糖；所述金属阳离子包括：Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺。

根据本发明，由于本发明主要涉及通过本发明的树脂来除去淀粉糖液中的金属阳离子和含硅化合物，并且所述淀粉糖液中淀粉糖的含量对除去淀粉糖液中的金属阳离子和含硅化合物的影响很小，因此，对所述淀粉糖液中淀粉糖的含量没有特别的要求，可以是各种含量的淀粉糖液。优选的情况下，以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计，所述淀粉糖液中淀粉糖的含量为5-50重量%；更优选以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计，所述淀粉糖液中淀粉糖的含量为30-45重量%。

此外，优选的情况下，所述淀粉糖液中硅化合物的含量（以二氧化硅计）为40-110ppm；所述淀粉糖液中金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）为50-200ppm。

本发明中，所述工作交换容量是指根据DL/T772-2001规定的工作条件和测试方法测定的单位体积的离子交换树脂所含有的离子交换基团的摩尔数。

根据本发明，对所述Na型阳离子交换树脂的工作交换容量没有特别限定。例如，所述Na型阳离子交换树脂的工作交换容量可以为1000-1500毫摩尔/升。优选情况下，所述Na型阳离子交换树脂的工作交换容量为1200-1400毫摩尔/升。由于Na型阳离子交换树脂可以通过将H型阳离子交换树脂进行转型而获得，仅仅是交换离子的置换，因此，所述转型后的Na型阳离子交换树脂的工作交换容量与转型前所述H型阳离子交换树脂相同。

本发明中，所述Na型阳离子交换树脂可以为凝胶型离子交换树脂和/或大孔型离子交换树脂。优选地，所述大孔型Na型阳离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂，所述凝胶型Na型阳离子交换树脂为苯乙烯系凝胶型离子交换树脂。更优选地，所述Na型阳离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂。

本发明中，所述Na型阳离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团可以根据具体的使用条件进行适当地选择，没有特别限定。具体地，所述Na型阳离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团可以为-SO₃Na、-COONa、-OCH₂COONa和-C₆H₅ONa中的一种或多种，优选所述Na型阳离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-SO₃Na。

本发明中，上述条件的Na型阳离子交换树脂可以通过商购获得，也可以通过将氢型的离子交换树脂转型为钠型而获得。将氢型转变为钠型的方法可以采用本领域的常用方法来进行。

根据本发明，通过先将淀粉糖液从固定相为阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换，从而得到溶液A。本发明中，将淀粉糖液引入到阳离子交换树脂的分离柱的条件只要能够除去溶液A中金属阳离子，特别是Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺等金属阳离子，并使得溶液A中Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量小于10ppm即可。使得溶液A中Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量小于10ppm的条件可以通过控制所述Na型阳离子交换树脂的用量、淀粉糖液通过所述Na型阳离子交换树脂的温度和淀粉糖液通过所述Na型阳离子交换树脂的速度来实现。

具体地，所述Na型阳离子交换树脂的用量可以根据所述淀粉糖液的体积来选择。优选情况下，所述Na型阳离子交换树脂的体积与所述淀粉糖液的体积的比为1：200-550；更优选所述Na型阳离子交换树脂的体积与所述淀粉糖液的体积的比为1：220-360。

所述淀粉糖液通过所述Na型阳离子交换树脂的温度可以在宽的范围内改变。优选情况下，该温度为30-70℃；更优选该温度为40-60℃。

所述淀粉糖液通过所述Na型阳离子交换树脂的速度可以为1-5倍树脂体积/小时；优选为2.5-3.6倍树脂体积/小时。

根据本发明，先将淀粉糖液通过Na型阳离子交换树脂，除去了淀粉糖液中大部分的金属阳离子之后，得到溶液A，然后通过将溶液A从固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得溶液A中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，从而有效地脱除淀粉糖液中的硅化合物。

本发明中，对所述OH型阴离子交换树脂的工作交换容量没有特别限定。例如，所述OH型阴离子交换树脂的工作交换容量可以为650-1000毫摩尔/升。优选情况下，所述OH型阴离子交换树脂的工作交换容量为760-950毫摩尔/升。由于OH型阴离子交换树脂可以通过将Cl型阴离子交换树脂进行转型而获得，仅仅是交换离子的置换，因此，所述转型后的OH型阴离子交换树脂的工作交换容量与转型前所述Cl型阴离子交换树脂相同。

本发明中，所述OH型阴离子交换树脂可以为凝胶型离子交换树脂和/或大孔型离子交换树脂。优选地，所述大孔型OH型阴离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂，所述凝胶型OH型阴离子交换树脂为苯乙烯系凝胶型离子交换树脂。更优选地，所述OH型阴离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂。

本发明中，所述OH型阴离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团可以根据具体的使用条件进行适当地选择，没有特别限定。优选情况下，所述OH型阴离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-N(CH₃)₃OH或-NH₃OH；更优选所述OH型阴离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-N(CH₃)₃OH。

本发明中，上述条件的OH型阴离子交换树脂可以通过商购获得，也可以通过将Cl型阴离子交换树脂转型为OH型阴离子交换树脂而获得。将Cl型转变为OH型的方法可以采用本领域的常用方法来进行。

根据本发明，将溶液A引入到阴离子交换树脂的分离柱的条件只要使得得到的精制淀粉糖溶液中硅化合物的含量（以二氧化硅计）小于10ppm即可。使得得到的精制淀粉糖溶液中硅化合物的含量（以二氧化硅计）小于10ppm的条件可以通过控制所述OH型阴离子交换树脂的用量、溶液A通过所述OH型阴离子交换树脂的温度和溶液A通过所述OH型阴离子交换树脂的速度来实现。

具体地，所述OH型阴离子交换树脂的用量也可以根据所述淀粉糖液的体积来选择。优选情况下，所述OH型阴离子交换树脂的体积与所述淀粉糖液的体积的比为1：200-550；更优选所述OH型阴离子交换树脂的体积与所述淀粉糖液的体积的比为1：220-360。

所述溶液A通过所述OH型阴离子交换树脂的温度可以在宽的范围内改变。优选情况下，该温度为30-70℃；更优选该温度为40-60℃。

所述溶液A通过所述OH型阴离子交换树脂的速度可以为1-5.0倍树脂体积/小时；优选为2.5-3.6倍树脂体积/小时。

本发明中，使淀粉糖液通过固定相为所述Na型阳离子交换树脂的分离柱的步骤和使溶液A通过固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱的步骤可以独立分开进行，也可以将固定相为所述Na型阳离子交换树脂的分离柱和固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱进行串联后进行。从操作的便利性、成本和效率上来考虑，优选将固定相为所述Na型阳离子交换树脂的分离柱和固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱进行串联后进行。该情况下，优选淀粉糖液通过固定相为所述Na型阳离子交换树脂的分离柱和固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱的温度和速度相同。

根据本发明，为了进一步提供淀粉糖的收率，该方法还包括用淋洗剂将吸附在Na型阳离子交换树脂的分离柱和OH型阴离子交换树脂的分离柱上的淀粉糖解吸。由于水无法将树脂中的含硅阴离子洗脱下来，而能够将树脂上的淀粉糖解吸，因而被优选。更优选所述水为去离子水。所述淋洗条件只要能够使所述淀粉糖液中的淀粉糖从树脂上解吸即可。优选情况下，所述淋洗条件包括：淋洗温度为30-70℃，淋洗的速度为0.5-4倍树脂体积/小时，淋洗剂的用量为1-5倍树脂体积；更优选淋洗温度为40-60℃，淋洗的速度为2-4倍树脂体积/小时，淋洗剂的用量为2-4倍树脂体积。

根据本发明，所述Na型阳离子交换树脂和所述OH型阴离子交换树脂优选在使用前进行预处理，以除去离子交换树脂中含有的机械杂质以及残留的有机物，同时还可以活化离子交换树脂，将离子交换树脂的离子交换基团转型为需要的类型。本发明对于所述预处理的方法没有特别限定，采用本领域技术人员公知的方法进行即可。

另外，在本发明中，用淋洗剂进行淋洗，将所述淀粉糖液中的淀粉糖从树脂上解吸后，可以通过以下步骤对分离柱进行再生，再生后的分离柱可以直接引入所述淀粉糖液进行分离。

对分离柱进行再生的方法：

1）用去离子水以每小时0.5-2L的速度反冲分离柱0.25-0.5小时；

2）将浓度为5-10重量%的NaOH水溶液以每小时0.5-2L的速度正进分离柱，冲洗0.5-0.75小时；

3）冲洗后浸泡1-2小时，再用去离子水正洗分离柱，其流速为1-2升/小时，冲洗至出口pH值为8-10后，开始反洗，反洗流速为0.5-2.0升/小时，反洗时间为0.1-0.5小时。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。

以下实施例和对比例使用的Na型阳离子交换树脂分别由以下阳离子交换树脂（简称阳树脂）获得；使用的OH型阴离子交换树脂分别由以下阴离子交换树脂（简称阴树脂）获得，上述阳树脂和阴树脂的型号在下表1中示出，其中，工作交换容量是根据DL/T772-2001规定的条件和方法测定的。

表1

表1中的各树脂在使用之前进行了预处理，在除去了杂质的同时，将H型阳离子交换树脂A、B和C转型为Na型，将Cl型的阴离子交换树脂A、B和C转变为OH型，具体预处理的方法如下：

1）先用清水将树脂漂洗干净后过滤，得到漂洗后的树脂；用浓度为80重量%的乙醇浸泡漂洗后的树脂20小时，过滤后抽干；用40℃的热水浸泡抽干后的树脂2小时，并洗涤2次后抽干；

2）用4倍树脂体积的NaOH水溶液（浓度为5重量%）浸泡树脂2小时后，用去离子水冲洗至pH值为中性；

3）用4倍树脂体积的氢氟酸水溶液（浓度为5重量%）浸泡树脂2小时后，用去离子水冲洗至中性；

4）用4倍树脂体积的NaOH水溶液（浓度为5重量%）浸泡树脂2小时后，用去离子水冲洗至pH值为中性。

以下实施例和对比例中，淀粉糖溶液中淀粉糖（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）含量采用高效液相色谱法进行测定，其测定条件如下：

色谱柱：Aminex HPX-87H，300×7.8mm

流动相：0.005M H₂SO₄水溶液

温度：65℃

流速：0.6ml/min

进样量：15ul

检测器：示差折光检测器

以下实施例和对比例中，淀粉糖溶液的硅化合物含量（以二氧化硅计）采用以下方法测定：

试剂及配制：浓硫酸（AR）、盐酸（AR，0.5mol·L^-1，1.2mol·L^-1）、草酸（AR)、钼酸铵（AR，5重量%）、硫酸和草酸的混和物[1份(1+3)硫酸（1体积的浓硫酸和3体积的蒸馏水的混合后的溶液）与3份(5重量%)草酸混合]、硫酸亚铁铵（AR，6重量%，每100mL中加2mL浓硫酸）。

SiO₂标准储备液：该溶液1mL相当于1.0mg SiO₂（购于北京中诺泰安科技有限公司）。

SiO₂标准工作液：吸取SiO₂标准储备液25.0mL于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，立即转入到聚乙烯瓶中，密闭保存。此溶液1mL相当于0.10mg SiO₂。

测定步骤

称取0.2000-1.000g的试样（视含量高低而定），置于250mL容量瓶（或碘量瓶）中，准确加入预先加热至28-30℃的150mL 0.5mol·L^-1盐酸溶液，塞紧瓶塞，保持溶液温度在28-30℃之间，置于振荡器上振荡30min，取出，立即用干燥漏斗和滤纸过滤于聚乙烯杯中，备用。

吸取1.00mL试液（含SiO₂量小于0.5mg）于预先盛有10mL1.2mol·L^-1HCl的100mL容量瓶中，加入6mL5重量%钼酸铵，于沸水浴中加热30s，流水冷却30s后，加入20mL硫酸与草酸的混和物，摇匀，加入8mL6重量%硫酸亚铁铵，用水稀释至刻度，摇匀。在721型分光光度计上，选择630nm波长，1cm的比色池，以试剂空白(0管)为参比，测其吸光度，从工作曲线上查出相应的量并计算百分含量。

工作曲线：吸取SiO₂标准工作溶液0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL（相当于0、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50mg SiO₂），分别置于预先盛有10mL 1.2mol·L^-1HCl的100mL容量瓶中，以0管为参比，按前面的方法测定吸光度，绘制工作曲线。

SiO₂百分含量按式（1）计算。

${\mathrm{SiO}}_2/\%=\frac{W_1\×{10}^{-3}}{W\×V_1/V}\×100---\left(1\right)$

式中：W₁——自工作曲线上查得的SiO₂含量，mg；

V—试液总体积，mL；

V₁—分取试液体积，mL；

W—称样重量，g。

以下实施例和对比例中，金属阳离子含量采用原子吸收光谱仪进行测定。

以下实施例和对比例中，淀粉糖溶液的色度采用铂钴比色法测定，其具体方法如下：

方法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配成与天然水黄色色调相同的标准比色列，用于水样目视比色测定。规定每升水含有1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色作为一个色度单位，称为1度。

试剂：铂钴标准溶液：称取1.246g氯铂酸钾（K₂PtCl₆）、1.000g氯化钴（CoCl₂·6H₂O）溶于100mL纯水中，加入100mL盐酸，用纯水定容至1000mL。此标准溶液的色度为500度。

测定步骤：

1、取50mL透明淀粉糖液试样于比色管中。如淀粉糖液试样浑浊应先进行离心，取上清液测定。如淀粉糖试样色度过高，可少取淀粉糖试样，加纯水稀释后比色，将结果乘以稀释倍数。

2、另取比色管11支，分别加入铂钴标准溶液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50和5.00mL，加纯水至刻度，摇匀。配成的标准色列依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45和50度。

3、在光线充足处，将淀粉糖试样与标准色列并列，依白纸为衬底，使光线从底部向上透过比色管，自管口向下垂直观察比色。

4、记录相当标准管色度的度数。

5、按照下述式（2）计算色度

C＝（m/V）×500  (2)

式中：C—淀粉糖液试样的色度，度；

m—铂钴标准溶液的用量，mL；

V—淀粉糖液试样体积，mL。

实施例1

1）取两根有机玻璃层析柱（体积为400ml，直径为20mm），分别装入280ml的阳树脂A和阴树脂A，并将两根装有树脂的层析柱串联连接，其中，装有阳树脂A的层析柱在上。

2）在温度为40℃下，通过蠕动泵将100L淀粉糖液（淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）为40重量%、硅化合物的含量（以二氧化硅计）为40ppm、金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）为50ppm，淀粉糖液的色度为50度）以每小时3.6倍阳树脂体积的速度通过串联的层析柱，每1小时对刚刚通过装有阳离子的分离柱的溶液进行取样一次，并测定金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计），取样测定结果中最大的含量为10ppm。在淀粉糖液全部通过串联的层析柱后，再用1L去离子水以每小时1L的速度进行淋洗，得到100.5L的淀粉糖溶液，其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物的含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

实施例2

1）取两根有机玻璃层析柱（体积为600ml，直径为50mm），分别装入450ml的阳树脂B和阴树脂B，并将两根装有树脂的层析柱串联连接，其中，装有阳树脂B的层析柱在上。

2）在温度为50℃下，通过蠕动泵将100L淀粉糖液（淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）为30重量%、硅化合物的含量（以二氧化硅计）为110ppm、金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）为200ppm，淀粉糖液的色度为20度）以每小时2.5倍阳树脂体积的速度通过串联的层析柱，每1小时对刚刚通过装有阳离子的分离柱的溶液进行取样一次，并测定金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计），取样测定结果中最大的含量为2。在淀粉糖液通过串联的层析柱后，再用1L去离子水以每小时1L的速度进行淋洗，得到100.9L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

实施例3

1）取两根有机玻璃层析柱（体积为500ml，直径为30mm），分别装入350ml的阳树脂C和阴树脂C，并将两根装有树脂的层析柱串联连接，其中，装有阳树脂C的层析柱在上。

2）在温度为60℃下，通过蠕动泵将100L淀粉糖液（淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）为35重量%、硅化合物的含量（以二氧化硅计）为70ppm、金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）为100ppm，淀粉糖液的色度为35度）以每小时2.85倍阳树脂体积的速度通过串联的层析柱，每1小时对刚刚通过装有阳离子的分离柱的溶液进行取样一次，并测定金属阳离子的含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计），取样测定结果中最大的含量为5。在淀粉糖液通过串联的层析柱后，再用1L去离子水以每小时1L的速度进行淋洗，得到100.7L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

实施例4

将实施例3中的串联层析柱按照以下方法进行再生，然后按照实施例3中的步骤2）进行，得到100.6L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

再生方法：1）用去离子水以每小时1L的速度反冲分离柱0.5小时，配制1L浓度为9重量%的NaOH水溶液，以每小时1L的速度正进离交柱，通完NaOH水溶液并浸泡2小时后，用去离子水正洗离交柱，流速为2L/小时，冲洗至出口pH值为9.0后，开始反洗，反洗流速为2L/小时，反洗时间为10分钟。

对比例1

按照实施例1的方法进行，不同的是阳树脂A和阴树脂A未经过转型，在活化后直接使用，得到100.2L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

对比例2

按照实施例2的方法进行，不同的是阳树脂B和阴树脂B未经过转型，在活化后直接使用，得到100.9L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

对比例3

按照实施例3的方法进行，不同的是阳树脂C和阴树脂C未经过转型，在用4倍树脂体积的盐酸水溶液（浓度为5重量%）活化后直接使用，得到100.7L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

对比例4

按照实施例1的方法进行，不同的是阳树脂A未经过转型，在用4倍树脂体积的盐酸水溶液（浓度为5重量%）活化后直接使用，阴树脂A按照上述方法转型为OH型后使用，得到100.5L的淀粉糖溶液。其中，淀粉糖的含量（以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计）、硅化合物含量（以二氧化硅计）、金属阳离子含量（以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计）和色度如表2所示。

表2

通过表2可知，将淀粉糖液通过本发明的方法进行精制，不仅能够有效地降低硅化合物含量，并且还可以有效地降低淀粉糖溶液的色度，因此，能够显著地提高淀粉糖产品的质量。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种淀粉糖液的精制方法，其特征在于，该方法包括先将淀粉糖液从固定相为阳离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得淀粉糖液中含有的金属阳离子与阳离子交换树脂发生离子交换，得到溶液A；将溶液A从固定相为阴离子交换树脂的分离柱的一端引入到分离柱中，使得溶液A中含有的硅化合物与阴离子交换树脂发生离子交换，并从阴离子交换树脂的分离柱的另一端得到精制淀粉糖溶液，所述阳离子交换树脂为Na型阳离子交换树脂，所述阴离子交换树脂为OH型阴离子交换树脂，其中，所述Na型阳离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-SO₃Na、-COONa、-OCH₂COONa和-C₆H₅ONa中的一种或多种，所述OH型阴离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-N(CH₃)₃OH或-NH₃OH；以Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量计，淀粉糖液中金属阳离子的含量为50-200ppm；将淀粉糖液引入到阳离子交换树脂的分离柱的条件使得溶液A中的Mg²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺的总含量小于10ppm。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Na型阳离子交换树脂的工作交换容量为1000-1500毫摩尔/升；所述OH型阴离子交换树脂的工作交换容量为650-1000毫摩尔/升。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Na型阳离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-SO₃Na，所述OH型阴离子交换树脂的具有交换离子的离子交换基团为-N(CH₃)₃OH。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述Na型阳离子交换树脂为凝胶型离子交换树脂和/或大孔型离子交换树脂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述大孔型Na型阳离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂，所述凝胶型Na型阳离子交换树脂为苯乙烯系凝胶型离子交换树脂。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述OH型阴离子交换树脂为凝胶型离子交换树脂和/或大孔型离子交换树脂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述大孔型OH型阴离子交换树脂为苯乙烯系大孔型离子交换树脂，所述凝胶型OH型阴离子交换树脂为苯乙烯系凝胶型离子交换树脂。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述淀粉糖液含有淀粉糖、硅化合物和金属阳离子；以葡萄糖、果糖和麦芽糖的总量计，所述淀粉糖液中淀粉糖的含量为5-50重量％；以二氧化硅计，淀粉糖液中硅化合物的含量为40-110ppm。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，将溶液A引入到阴离子交换树脂的分离柱的条件使得得到的精制淀粉糖溶液中硅化合物以二氧化硅计的含量小于10ppm。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，固定相为Na型阳离子交换树脂的分离柱与固定相为OH型阴离子交换树脂的分离柱为串联连接。

11.根据权利要求1或10所述的方法，其中，该方法还包括用淋洗剂将吸附在Na型阳离子交换树脂的分离柱和OH型阴离子交换树脂的分离柱上的淀粉糖解吸；所述淋洗剂为水。