CN103484511A - 一种高pH无水葡萄糖生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高pH无水葡萄糖生产方法，是对现有无水葡萄糖生产工艺的改进，在液化糖化工序中，将液化液的DE值控制在相对降低的范围内，并延长了液化液的层流时间；在精制工序中使离子交换后的糖液保持较低的pH值，避免杂质糠醛生成；蒸发结晶工序中，提高蒸发器的真空度，降低糖液的沸腾温度，防止葡萄糖的聚合和降解，避免杂质糠醛生成的环境条件。

Description

一种高pH无水葡萄糖生产方法

技术领域

   本发明属于葡萄糖加工技术领域，尤其涉及一种高pH无水葡萄糖生产方法。

背景技术

    无水葡萄糖是葡萄糖的更新换代产品，是生产注射液的主要原料，部分国家已经明确使用无水葡萄糖作为输液原料。在《中国药典》2010年版二部中，葡萄糖注射液的酸碱度指标用pH表示，为3.2-6.5。药典中规定原料无水葡萄糖酸碱度指标用消耗一定浓度氢氧化钠溶液的体积表示，通常生产无水葡萄糖的条件为酸性。在生产葡萄糖注射液的过程中，溶液的pH有下降的趋势，另外，过低的pH会影响到产品中五羟甲基糠醛的含量，影响最终产品的稳定性，如果生产过程中出现小的偏差时，可能会出现不合格现象，最终影响质量成本的控制。

    葡萄糖注射液在临床起到不可替代的作用，尤其是作为治疗药物的载体和溶媒。但目前的质量标准中,对其pH值限定于3.2～5.5之间，其范围较宽，下限值对常用抗菌素等药物的稳定性和人体酸碱平衡的影响较大。相关文献对葡萄糖注射液pH值在临床药物治疗中的影响进行剖析，并建议从提高生产工艺出发，将其pH值定为4.0～5.5，以确保临床药物配伍质量。而部分生产高渗中针的客户，要求无水葡萄糖的pH值为5.3～6.0。 

现有技术中，关于无水葡萄糖pH指标的的技术壁垒：

1. 温度环境

    无水葡萄糖生产过程中，为保证活性炭的脱色效果，脱色温度要求为75℃以上，在此环境下，极易发生葡萄糖的复合反应，造成颜色变深，造成pH降低。

2. pH环境

无水葡萄糖生产蒸发之后，葡萄糖溶液的pH值均设定在3.5～4.5之间，主要是葡萄糖在此条件下产生的复合反应小，5-羟基糠醛的含量低，5-羟基糠醛的含量具有一定的毒性,且5-HMF的形成速度与葡萄糖的分解速度成正比，糖液的pH值在5以上时，变色显著。在该设定的pH条件下，得到成品无水葡萄糖的pH值在4.5左右。

3.糖液的纯度

淀粉乳在液化完成后，液化液在糖化的过程中，由于水解不彻底，会有伴有二糖、三糖及四糖以上的水解产物，杂糖总含量约在4%左右，杂糖的含量会造成5-羟甲基糠醛的生成，造成pH值降低。

发明内容

 本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种高pH值无水葡萄糖的生产工艺，该技术方案从淀粉乳转化为葡萄糖、真空煮糖影响因素复杂的加工工序作为关键控制点，涉及的高pH值生产工艺，所生产的无水葡萄糖成品的pH在5.5左右，且其它指标均达到国家标准规定，能够满足高渗中针厂家的生产需求，其pH值比其它生产无水葡萄糖厂家高一个点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

   1、低淀粉乳浓度、二次液化

淀粉乳浓度相对越低，液化越完全。为此，将淀粉乳的浓度控制在15-16个波美度左右，并且将液化液的DE值控制在相对降低的范围内，为了给糖化创造更好的条件，液化的DE值控制的12%以下。

为了液化更加彻底，采用二次喷射液化技术，使得淀粉乳在瞬间断链，并且断链均匀，为淀粉酶创造切割a-1-4糖苷键的机会。

在此条件下，所得液化液在糖化完成后，产生二糖、三糖及三糖以上的聚合物最少，葡萄糖含量高达97.8%以上，比普通液化高1.8个百分点。

2、低温度、高真空煮糖

     为有效控制5-羟甲基糠醛的生成，在煮糖结晶工序，我们采用50毫巴的高真空条件下运行，使糖液在60摄氏度左右沸腾，有效的降低了葡萄糖溶液沸腾温度，降低葡萄糖的聚合和降解速度。然后缓慢控制糖液的过饱和度，使晶核在缓慢温和的条件下成长，保证晶体的纯度。

     3、临界高pH值环境

     在葡萄糖溶液精制过程中，特别是在离子交换工序，在将杂质离子去除的基础上，将所得溶液的pH控制在4.5左右，不再通过添加碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质来调节糖液的pH值，避免糖液的pH瞬间过高引起葡萄糖的分解和聚合，避免糠醛生成的环境条件。

 

实施方式

一 、优质的淀粉乳原料 

淀粉乳原料质量直接影响到成品糖的质量，特别是蛋白质含量，以及容易忽视的可溶性蛋白、脂肪、纤维、微生物等指标含量。我们提出了对应的质量指标。

序号	项目	实施前标准	实施后标准
				1	蛋白质，%	≤0.50	≤0.30
2	可溶性蛋白，%	-	≤0.002
				3	纤  维，%		≤0.01
4	脂  肪，%		≤0.10

 

二、优化液化工艺参数

1、在淀粉乳调浆罐中，安装盘管 ，通蒸汽冷凝水，预先加热淀粉乳，使淀粉乳的温度在原有基础上提高5-10℃，降低喷射蒸汽消耗的基础上，提高液化效果。

2、用纯化水调节淀粉乳的浓度，使淀粉乳浓度为15-16%，比现有生产工艺降低2个百分点。并控制一次、二次酶的添加量，通过调整液化流量，延长了液化液的层流时间，提高了液化液的过滤速度和蛋白质凝聚能力。

序号	项目	实施前标准	实施后标准
				1	温度，℃	10～20	35～45
2	一次酶加量，Kg	0.3	0.15
				3	二次酶加量，Kg	0.4	0.25
4	层流时间，min	90	120

序号	过滤速度	实施前标准	实施后标准
				1	过滤速度	3分50秒	2分10秒
2	透光率，%	75	92
				3	液化DE，%	16.0	11.8
4	Dx，%	95.8	97.8

实施后效果

三、低温度、高真空控制方式

   降低煮糖板式换热器的冷却水温度，拉大真空度，在此基础上，有效控制5-羟甲基糠醛的生成。在煮糖结晶工序，我们采用在50毫巴的高真空条件下运行，使糖液在60摄氏度左右沸腾，有效的降低了葡萄糖溶液沸腾温度，降低葡萄糖的聚合和降解速度。然后缓慢控制糖液的过饱和度，使晶核在缓慢温和的条件下成长，保证晶体的纯度。

上述数据中所说的用量或含量%，除特别标明外，均为重量%。

Claims (5)

1.一种高pH无水葡萄糖生产方法，包括淀粉乳液化糖化、精制、蒸发结晶工序，其特征在于采用低浓度淀粉乳进行二次液化糖化，将液化液的DE值控制在相对降低的范围内，并延长了液化液的层流时间；精制工序中使离子交换后的糖液保持较低的pH值，避免杂质糠醛生成；蒸发结晶工序中，提高蒸发器的真空度，降低糖液的沸腾温度，防止葡萄糖的聚合和降解。

2.如权利要求1所述的高pH无水葡萄糖生产方法，其特征在于所选用的淀粉乳中蛋白质的含量≤0.30。

3.如权利要求1所述的高pH无水葡萄糖生产方法，其特征在于所说的液化液的DE值控制为12%.

如权利要求1所述的高pH无水葡萄糖生产方法，其特征在于所说的液化液的层流时间控制为120 min。

4.如权利要求1所述的高pH无水葡萄糖生产方法，其特征在于所说的离子交换后的糖液保持的pH值为4.5。

5.如权利要求1所述的高pH无水葡萄糖生产方法，其特征在于所说的蒸发结晶工序中，蒸发器的真空度为50毫巴，糖液的沸腾温度为60℃。