CN109259051A - 一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及木糖醇生产技术领域，公开了一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：(1)取氧化钙溶于水制得石灰乳；(2)取木糖醇溶液加热处理，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值得混合溶液a；(3)向混合溶液a中通入CO2气体，搅拌使其充分溶解，调节混合溶液a的PH值，然后静止反应、过滤、离心分离得木糖醇溶液。本发明的优点在于工艺简单、成本低廉、除杂效果明显、稳定性强、易于操作并大规模生产，与传统的活性炭吸附或者阴、阳离子交换树脂纯化等方法相比，能有效提高木糖醇溶液中胶体杂质含量,并降低后续木糖醇纯化成本。
Description
技术领域
本发明专利涉及木糖醇生产技术领域，尤其是一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，环境污染和能源匮乏问题日益严重，人们对节能环保的要求也越来越高。木质纤维原料作为自然界中极为丰富和廉价的可再生资源，如何提取其有效成分并加以回收，实现资源的合理利用，已成为人们研究的重点。
众所周知，木糖醇是一种五碳糖醇，功能性天然甜味剂。在自然界中，广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中，它不仅能够调整糖代谢异常，而且对改善肝功能，治疗急性心肌炎和肾功能衰竭等方面具有较好效果，因此已被应用到食品、医药和化工等各个领域。但是由于其天然含量低，且生产成本过高极大限制了其应用空间。在工业生产中，木糖醇主要通过木糖加氢制备，而木糖一般以木质纤维玉米芯或木质为原料，经酸水解分离纯化提取获得，但是由于玉米芯或木质中往往含有粗蛋白质、粗脂肪、泥土、沙石或木素(属于芳香族化合物质)、树脂、挥发性油类、单宁、果胶等物质，因此在用酸水解过程中，这些物质容易残留在木糖醇液中，形成硅酸或硅酸盐等胶体杂质，随着木糖醇液体进入下道工序，在蒸发浓缩过程中这些物质的浓度会随着木糖醇液体浓度的增加而增加，这严重影响后续木糖醇的结晶纯度和品质。
目前，实际生产中常采用活性炭吸附,阴、阳离子交换树脂、助滤剂过滤或0.45微米的精密过滤等方法来去除木糖醇液体中硅酸或硅酸盐、木素(属于芳香族化合物质)、树脂、挥发性油类、单宁、果胶等胶体杂质，但是往往存在工艺流程复杂，操作繁琐，成本高昂，除杂效果不理想等缺点。
基于此，如何减少木糖醇液体中硅酸或硅酸盐、木素(属于芳香族化合物质)、树脂、挥发性油类、单宁、果胶等胶体杂质的含量，提高除杂效率，保证木糖醇的纯度和品质是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种工艺简单、成本低廉、除杂效果明显、稳定性强、易于操作并大规模生产的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得石灰乳；
(2)取木糖醇溶液加热处理，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，搅拌使其充分溶解，调节混合溶液a的PH值，然后静止反应、过滤、离心分离得木糖醇溶液。
具体的，所述步骤(1)中石灰乳的质量分数为20～40％。
具体的，所述步骤(2)中木糖醇溶液浓度为30～45％，加热温度为60～80℃，加热时间为1～2h，pH值范围为9.5～11。
具体的，所述步骤(3)中搅拌时间为4～6h，搅拌速度为30～50r/min，PH值范围为6.5～7.5，静止反应时间为25～40min,离心分离时间为20～35min，离心分离速度为6000～8000r/min。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1.本发明提供的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，与传统的活性炭吸附或者阴、阳离子交换树脂纯化等方法相比，工艺简单、成本低廉、除杂效果明显、稳定性强、易于操作并大规模生产，能有效降低后续木糖醇纯化成本。
2.本发明利用氧化钙调节木糖醇溶液的PH值，原料易得，成本低廉，然后通入二氧化碳气体进行沉淀反应，使得溶液中的木素(属于芳香族化合物质)、树脂、挥发性油类、单宁、果胶等杂质得以沉淀析出，经过此方法处理的木糖醇溶液，在后续结晶过程中晶体生长和形成快，产品离心速度快，在保证产品纯度和品质的前提下，大大提高了生产效率，也更加绿色环保无污染。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得质量分数为20％的石灰乳；
(2)取浓度为30％的木糖醇溶液在60℃温度下加热处理2h，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值为9.5，得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，以30r/min的搅拌速度搅拌6h,使其充分溶解，直到混合溶液a的PH值为6.5时停止通入CO2气体，然后静止反应25min，过滤得沉淀物，将沉淀物在6000r/min的速度下离心35min离心分离得木糖醇溶液。
(4)检测原始木糖醇溶液和上述制得的木糖醇溶液的粘度见表1。
实施例2
一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得质量分数为25％的石灰乳；
(2)取浓度为35％的木糖醇溶液在65℃温度下加热处理1.5h，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值为11，得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，以40r/min的搅拌速度搅拌5h,使其充分溶解，直到混合溶液a的PH值为7.5时停止通入CO2气体，然后静止反应40min，过滤得沉淀物，将沉淀物在8000r/min的速度下离心20min离心分离得木糖醇溶液。
(4)检测原始木糖醇溶液和上述制得的木糖醇溶液的粘度见表1。
实施例3
一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得质量分数为30％的石灰乳；
(2)取浓度为40％的木糖醇溶液在70℃温度下加热处理1.2h，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值为10，得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，以45r/min的搅拌速度搅拌4.5h,使其充分溶解，直到混合溶液a的PH值为7时停止通入CO2气体，然后静止反应30min，过滤得沉淀物，将沉淀物在7000r/min的速度下离心30min离心分离得木糖醇溶液。
(4)检测原始木糖醇溶液和上述制得的木糖醇溶液的粘度见表1。
实施例4
一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得质量分数为40％的石灰乳；
(2)取浓度为45％的木糖醇溶液在80℃温度下加热处理1h，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值为10.5，得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，以50r/min的搅拌速度搅拌4h,使其充分溶解，直到混合溶液a的PH值为6.8时停止通入CO2气体，然后静止反应35min，过滤得沉淀物，将沉淀物在7500r/min的速度下离心25min离心分离得木糖醇溶液。
(4)检测原始木糖醇溶液和上述制得的木糖醇溶液的粘度见表1。
表1为原始木糖醇溶液和上述制得的木糖醇溶液的粘度值。
众所周知，木糖醇溶液粘度越大，则其中胶体杂质含量越高，由表1可知，本发明制得的木糖醇溶液粘度相对于原始木糖醇溶液粘度大大降低，由此可知：本发明提供的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法具有较高的除杂效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取氧化钙溶于水制得石灰乳；
(2)取木糖醇溶液加热处理，然后加入上述制得的石灰乳调节木糖醇溶液的pH值得混合溶液a；
(3)向混合溶液a中通入CO2气体，搅拌使其充分溶解，调节混合溶液a的PH值，然后静止反应、过滤、离心分离得木糖醇溶液。
2.如权利要求1所述的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，其特征在于：所述步骤(1)中石灰乳的质量分数为20～40％。
3.如权利要求1所述的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，其特征在于：所述步骤(2)中木糖醇溶液浓度为30～45％，加热温度为60～80℃，加热时间为1～2h，pH值范围为9.5～11。
4.如权利要求1所述的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，其特征在于：所述步骤(3)中搅拌时间为4～6h，搅拌速度为30～50r/min，PH值范围为6.5～7.5。
5.如权利要求4所述的用二氧化碳气体去除木糖醇溶液中胶体的方法，其特征在于：静止反应时间为25～40min,离心分离时间为20～35min，离心分离速度为6000～8000r/min。
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| CN (1) | CN109259051A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538133B1 (en) * | 1999-08-10 | 2003-03-25 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing xylitol of high purity |
| CN105906117A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-31 | 广西大学 | 一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法及装置 |
-
2018
- 2018-09-21 CN CN201811110022.8A patent/CN109259051A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538133B1 (en) * | 1999-08-10 | 2003-03-25 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing xylitol of high purity |
| CN105906117A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-31 | 广西大学 | 一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法及装置 |
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