CN119930403B - 一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于赤藓糖醇回收技术领域，具体涉及一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法。该方法包括以下步骤：将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，脱色、脱盐，进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；色谱分离使用氢型色谱树脂柱。本发明将废母液过滤去除大分子物质，再经脱色、脱盐后进行色谱分离，得到的赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量在95%以上，浓缩结晶或将赤藓糖醇溶液与原液合并处理，得到纯度在99.9%以上的赤藓糖醇产品。本发明使赤藓糖醇总收率超过95%，产品收率高。本发明有效减少了污水排放，提高了赤藓糖醇收率，降低了生产成本，既能缓解环保压力，又能增加效益，对赤藓糖醇行业发展具有巨大推进作用。

Description

一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法

技术领域

本发明属于赤藓糖醇回收技术领域，具体涉及一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法。

背景技术

赤藓糖醇是一种四碳糖醇，广泛存在于自然界中。赤藓糖醇为白色结晶粉末，具有爽口的甜味，耐高温，且对pH值变化不敏感。因赤藓糖醇具有高温稳定、不参与人体代谢、防龋齿性、抗氧化性、保湿性等优点，目前已被广泛应用于饮料、烘焙食品、糖果、甜点及医药、化妆品领域。

目前赤藓糖醇主要通过发酵法获得，发酵液通过多级膜过滤、离子交换脱盐得到原液，再将原液多次浓缩结晶获得合格赤藓糖醇成品。赤藓糖醇多次结晶后产生的废母液，经过了反复浓缩结晶回收赤藓糖醇，杂质不断在废母液中富集，最终因高浓度杂质干扰，部分赤藓糖醇无法再次通过结晶形式回收，导致收率下降。此部分废母液中，含有色素、5wt%~10wt%蛋白、10wt%以上糖类，以及超过35wt%的赤藓糖醇，直接排放会极大地增加环保压力，且超过发酵生产总量5%的赤藓糖醇随废母液流失，如不对此废母液回收利用，其赤藓糖醇收率仅在90%~93%之间，产能低。

目前，针对赤藓糖醇多次结晶后的废母液，均是通过膜过滤、离子交换脱盐、活性炭脱色等手段，再次除杂回收赤藓糖醇，然而因废母液中的杂质绝大多数为原液生产中经上述手段不能很好去除的物质，再次将废母液按照原液手段进行分离，分离效果差，赤藓糖醇的收率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法。本发明的回收利用方法，能够将赤藓糖醇与杂质分离，能够提高赤藓糖醇的收率。

本发明提供了一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法，包括以下步骤：

将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，得到第一滤液；

将所述第一滤液进行脱色、脱盐，得到脱色脱盐料液；

将所述脱色脱盐料液进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；所述色谱分离使用氢型色谱树脂柱；所述赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量≥95%。

优选的，所述色谱分离使用6根氢型色谱树脂柱，依次记为1#柱~6#柱，每根所述氢型色谱树脂柱的高径比均为1.5:1，所述色谱分离包括以下步骤：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料0.23BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱依次串联形成闭环，以1.56BV/h速率运行0.5h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水0.28BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

将三个步骤循环进行，每循环一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环；第二物料为赤藓糖醇溶液。

优选的，所述陶瓷膜过滤前还包括：调节废母液的pH值至3.5~6.5，加热；所述加热的温度为75~85℃。

优选的，所述陶瓷膜的孔径为20~200nm。

优选的，所述脱色为活性炭脱色，所述活性炭脱色中活性炭的质量为第一滤液中干物质质量的0.2%~5%。

优选的，所述脱盐为离子交换树脂脱盐，所述离子交换树脂脱盐使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，所述阳离子交换树脂为强酸型阳离子交换树脂。

优选的，所述回收利用方法还包括：

将所述赤藓糖醇溶液浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶、干燥，得到第一赤藓糖醇；

或者将所述赤藓糖醇溶液与原液混合后继续处理，得到第二赤藓糖醇；所述原液为发酵液依次经陶瓷膜过滤、纳滤膜过滤、离子交换脱盐处理后所得料液。

优选的，所述浓缩得到的物料的质量浓度为45%~70%。

优选的，所述一次结晶和二次结晶均为降温结晶，所述降温结晶的降温速率为1~5℃/h，所述降温结晶的终点温度为20~25℃。

优选的，所述继续处理包括：浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶和干燥。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法，包括以下步骤：将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，得到第一滤液；将所述第一滤液进行脱色、脱盐，得到脱色脱盐料液；将所述脱色脱盐料液进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；所述色谱分离使用氢型色谱树脂柱；所述赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量≥95%。

本发明将待处理废母液进行过滤去除废母液中的大分子物质，再经脱色、脱盐后进行色谱分离，一步将废母液中赤藓糖醇提取分离出来，得到的赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量在95%以上，将赤藓糖醇溶液浓缩结晶，或将赤藓糖醇溶液与原液合并处理，可得到纯度达到99.9%以上的赤藓糖醇产品，本发明可以使赤藓糖醇总收率超过95%，产品收率高。而且，本发明得到的赤藓糖醇产品纯度高。

本发明经过色谱分离，能够以较低的提取成本，有效提取废母液中的赤藓糖醇。本发明能够提高赤藓糖醇的产量，降低成本，增加利润，降低环保压力，本发明的推广，能够极大地促进赤藓糖醇行业的发展。

具体实施方式

本发明提供了一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法，包括以下步骤：

将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，得到第一滤液；

将所述第一滤液进行脱色、脱盐，得到脱色脱盐料液；

将所述脱色脱盐料液进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；所述色谱分离使用氢型色谱树脂柱；所述赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量≥95%。

在本发明中，若无特殊说明，使用的材料和设备均为本领域市售商品。

本发明将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，得到第一滤液。

在本发明中，所述赤藓糖醇结晶后废母液为原液经过多次结晶后的料液，所述原液为发酵液依次经陶瓷膜过滤、纳滤膜过滤、离子交换脱盐处理后所得料液，所述多次结晶的次数优选为3~5次，具体可以为4次。

在本发明中，所述赤藓糖醇结晶后废母液中干物质质量含量约为60%，其中赤藓糖醇35%~45%、还原糖10%~15%、蛋白5%~10%、核糖醇和甘露醇3%~5%、无机盐2%，还含有色素和未知成分。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤前还包括：调节废母液的pH值至3.5~6.5，加热。所述pH值优选为5~5.5；所述加热的温度优选为75~85℃，具体可以为80℃，所述加热的作用是使废母液中的蛋白变性。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤的进膜压力优选为2~15bar，具体可以为10bar或15bar，跨膜压差优选为0~6bar，具体可以为5bar。所述过滤时废母液的温度优选为50~55℃。

在本发明中，所述陶瓷膜的孔径优选为20~200nm，具体可以为50nm。所述陶瓷膜过滤的作用是去除大分子物质，包括蛋白。

得到第一滤液后，本发明将所述第一滤液进行脱色、脱盐，得到脱色脱盐料液。

在本发明中，所述脱色优选为活性炭脱色，所述活性炭脱色中活性炭的质量优选为第一滤液中干物质质量的0.2%~5%，具体可以为2%或3%；所述活性炭脱色的温度优选为55~85℃，具体可以为60℃，时间优选为0.5~2h，具体可以为1h。

在本发明中，所述脱色后还包括固液分离，所述固液分离的方式优选为板框过滤，以去除活性炭。

在本发明中，所述脱盐优选为离子交换树脂脱盐，所述离子交换树脂脱盐优选使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，所述阳离子交换树脂优选为强酸型阳离子交换树脂，具体可以为皖东001×7(732)或争光ZGD001-FD；所述阴离子交换树脂优选为强碱或弱碱型阴离子交换树脂，所述强碱型阴离子交换树脂可以为皖东D201，所述弱碱型阴离子交换树脂可以为争光ZGD354-FD。

在本发明中，所述脱盐过程优选控制料液的电导率在200μm/cm以下，具体可以为50μm/cm以下，色度在100以下。

得到脱色脱盐料液后，本发明将所述得到脱色脱盐料液进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；所述色谱分离使用氢型色谱树脂柱；所述赤藓糖醇溶液，以干物质计，赤藓糖醇质量含量≥95%。

在本发明中，所述氢型色谱树脂柱优选由钠型色谱分离树脂用盐酸酸化后装填得到。

在本发明中，所述色谱分离优选使用6根氢型色谱树脂柱，依次记为1#柱~6#柱，每根所述氢型色谱树脂柱的高径比均优选为1.5:1，所述色谱分离优选包括以下步骤：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料0.23BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱依次串联形成闭环，以1.56BV/h速率运行0.5h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水0.28BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

将三个步骤循环进行，每循环一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环；第二物料为赤藓糖醇溶液；

第一物料和第三物料为包含杂质的废液。

脱色脱盐料液进入色谱柱后，通过不同物质在色谱树脂柱中迁移速率不同，从而将纯净的赤藓糖醇分离出来。本发明所述的色谱分离条件可以将赤藓糖醇与其它杂质分离开，获得干物质中赤藓糖醇质量含量在95%以上的赤藓糖醇溶液。而且，本发明所述的色谱分离方法水耗比小，单位体积物料水耗仅2.2左右。

在本发明中，所述回收利用方法优选还包括：

将所述赤藓糖醇溶液浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶、干燥，得到第一赤藓糖醇；

或者将所述赤藓糖醇溶液与原液混合继续处理，得到第二赤藓糖醇；所述原液为发酵液依次经陶瓷膜过滤、纳滤膜过滤、离子交换脱盐处理后所得料液。

在本发明中，将所述赤藓糖醇溶液与原液混合继续处理优选包括：浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶、干燥。

在本发明中，所述浓缩优选采用蒸发器浓缩，所述蒸发器优选包括多效板式蒸发器、多效升膜蒸发器或多效降膜蒸发器。

在本发明中，所述浓缩的温度优选为73~80℃，压力优选为-0.095MPa。

在本发明中，所述浓缩得到的物料的质量浓度优选为45%~70%，具体可以为60%，密度优选为1.185~1.19g/cm³。

在本发明中，所述一次结晶或二次结晶均优选为降温结晶，所述降温结晶的降温速率优选为1~5℃/h，具体可以为1~2℃/h或2~5℃/h；所述降温结晶过程优选伴随搅拌，所述搅拌的转速优选为30rpm或50rpm；所述降温结晶的终点温度优选为20~25℃。

在本发明中，所述离心优选采用卧式螺旋离心机或平板刮刀下卸料离心机。所述溶晶优选采用4℃纯水，所述溶晶得到的溶液中赤藓糖醇的质量浓度优选为55%~60%（W/V），具体可以为55%或58%。所述脱色优选为活性炭脱色，所述活性炭脱色中活性炭的质量优选为干物质质量的0.5%~1%，所述活性炭脱色的温度优选为70℃，处理时间优选为60min。所述干燥优选为105℃热风干燥，所述干燥优选使用沸腾流化床。

在本发明中，所述第一赤藓糖醇和第二赤藓糖醇的纯度独立地在99.9%以上。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

在本发明实施例中，使用的赤藓糖醇废母液为赤藓糖醇工业生产车间4次结晶后的外排母液，含有干物质约60%，其中约有赤藓糖醇37%，还原糖11%、蛋白7%、核糖醇和甘露醇4%、无机盐2%，以及大量色素和其它未知成分。

实施例1

将赤藓糖醇废母液调pH值至5.0，并加热至75℃，使其中蛋白变性。待温度降至50℃后，在进膜压力10bar，跨膜压差5bar下，利用50nm陶瓷膜过滤，收集滤液。

向所得的滤液中，加入物料总干物质质量3%的活性炭粉，在60℃下维持1h进行脱色。脱色结束后，将物料用板框过滤，收集滤液。

依次利用皖东001×7(732)强酸性阳离子交换树脂、皖东D201强碱性阴离子交换树脂，将脱色后所得滤液进行脱盐，同时会进一步脱色。控制脱盐后物料电导率在50μm/cm以下，色度在100以下，得到脱色脱盐料液。

将争光ZGSPC106Na钠型色谱分离树脂用盐酸转成氢型色谱分离树脂，并填充到色谱分离系统中的6根色谱柱中，色谱柱高径比为1.5:1，柱之间通过管道阀门相连接，物料、水以及柱温保持在60±1℃。

色谱分离过程将三个步骤循环进行：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料0.23BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱6根色谱柱依次串联形成闭环，以1.56BV/h速率运行0.5h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水0.28BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

三个步骤每循环一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环。

利用不同物质在色谱树脂中迁移速率不同，使赤藓糖醇与其它杂质分离开。色谱柱刚开始运行时，三种物料出口出料均为水，重复上述过程，三种物料出口出料浓度逐步上升直至稳定。其中第一物料与第三物料为包含杂质的废液，第二物料为赤藓糖醇溶液，以干物质计，赤藓糖醇质量含量≥95%。

利用三效MVR蒸发器，将收集到的赤藓糖醇溶液进行浓缩，浓缩出料温度75℃，出料浓度60%。

利用10m³结晶器对蒸发器出料进行降温结晶：搅拌频率50rpm，降温速率2~5℃/h，结晶出料温度25℃。

利用卧式螺旋离心机将结晶后的晶浆液离心，得到液体和湿晶体：

将液体浓缩再结晶，再结晶得到的液体混合入陶瓷膜过滤得到的滤液中回用，再结晶得到的湿晶体混入色谱分离后的赤藓糖醇溶液中回用；

将湿晶体利用纯水溶解至质量浓度为60%，并添加干物质质量1%的活性炭粉脱色，脱色结束利用阿玛过滤机脱炭。将脱色后的物料再次利用10m³结晶器降温结晶，利用平板刮刀下卸料离心机分离晶体，离心所得液体混入色谱分离前的脱色脱盐料液中回用，湿晶体经流化床干燥、摇摆筛筛分、除铁、包装，得到赤藓糖醇产品。

按照赤藓糖醇国标检测方法（GB 26404-2011 食品安全国家标准 食品添加剂 赤藓糖醇）进行检测，实施例1所得赤藓糖醇产品的各项指标检测结果如下表1：

表1 实施例1所得赤藓糖醇产品的各项指标检测结果

可以看出，赤藓糖醇产品的纯度超过99.9%，回收率按照：(回收赤藓糖醇总质量÷初始废母液中赤藓糖醇总质量)*100%计算，本实施例废母液中的赤藓糖醇回收率达到91.3%。

实施例2

将废母液调pH值至5.5，并加热至80℃，使其中蛋白变性。利用板式换热器将物料温度降至55℃后，在进膜压力15bar，跨膜压差5bar下，利用50nm陶瓷膜过滤物料，收集滤液。

向所得的滤液中，加入物料总干物质质量2%的活性炭粉，在60℃下维持1h进行脱色。脱色结束后，将物料用板框过滤，收集滤液。

依次利用争光ZGD001-FD强酸性阳离子交换树脂、争光ZGD354-FD弱碱性阴离子交换树脂将脱色后所得滤液进行脱盐，同时会进一步脱色。控制脱盐后物料电导率在50μm/cm以下，色度在100以下，得到脱色脱盐料液。

将争光ZGSPC106Na钠型色谱分离树脂用盐酸转成氢型色谱分离树脂，并填充到色谱分离系统中的6根色谱柱中，色谱柱高径比为1.5:1，柱之间通过管道阀门相连接，物料、水以及柱温保持在60±1℃。

色谱分离过程将三个步骤循环进行：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料0.23BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱6根色谱柱依次串联形成闭环，以1.56BV/h速率运行0.5h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水0.28BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

三个步骤每循环一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环。

利用不同物质在色谱树脂中迁移速率不同，使赤藓糖醇与其它杂质分离开。色谱柱刚开始运行时，三种物料出口出料均为水，重复上述过程，三种物料出口出料浓度逐步上升直至稳定。其中第一物料与第三物料为包含杂质的废液，第二物料为赤藓糖醇溶液，以干物质计，赤藓糖醇质量含量≥95%。

将所得赤藓糖醇溶液，混入原液生产线（原赤藓糖醇生产线），原液是发酵液经过陶瓷膜、纳滤膜、离子交换脱盐工序处理后的物料。将所得赤藓糖醇溶液与原液一同经浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶、离心、干燥、筛分、除铁、包装，获得赤藓糖醇产品。

所得赤藓糖醇产品检测指标如下表2：

表2实施例2所得赤藓糖醇产品的各项指标检测结果

在本实施例中，将赤藓糖醇原液生产线提取收率由91.5%，提高到了95.2%，在成本未有大幅变化的情况下，产能增加4%，且产品质量保持稳定。

对比例1

参照发明专利CN 102603478 A方法处理赤藓糖醇母液：

1、预处理：取多次结晶后的赤藓糖醇母液，利用纯水稀释至20%（W/W）溶液；

2、陶瓷膜过滤：利用50nm陶瓷膜过滤上述稀释溶液；

3、纳滤膜过滤：利用500Da纳滤膜过滤上述稀释溶液；

4、活性炭脱色：加入干物质质量2%的活性炭，70℃保温60min，过滤活性炭。

5、离子交换：利用阴阳离子交换脱盐树脂脱去溶液中盐分和部分色素，使出料电导率控制在500μs/cm以下。

6、蒸发浓缩：温度75℃，压力-0.095MPa下，浓缩上述离交液至浓度60%（W/W）；

7、降温结晶：以每小时2℃~5℃速率进行降温至30℃。所得晶浆液利用离心机离心，收集湿晶体；

8、干燥：利用烘箱将湿晶体进行干燥。

对比例1所得赤藓糖醇产品指标如下表3：

表3对比例1所得赤藓糖醇产品的各项指标检测结果

由于物料中核糖醇、甘露醇等杂质较多，结晶率较低，且所得结晶在杂质影响下存在大量微小晶体不易回收，晶体离心过程也需要较多冲洗水，导致对比例1赤藓糖醇总收率仅约44%，且由于色素、还原糖等杂质无法彻底脱除，所得产品透光率较低，颜色发黄，且有焦糖气味。

对比例2~7

将赤藓糖醇废母液调pH值至5.0，并加热至75℃，使其中蛋白变性。待温度降至50℃后，在进膜压力10bar，跨膜压差5bar下，利用50nm陶瓷膜过滤，收集滤液。

向所得的滤液中，加入物料总干物质质量3%的活性炭粉，在60℃下维持1h进行脱色。脱色结束后，将物料用板框过滤，收集滤液。

依次利用皖东001×7(732)强酸性阳离子交换树脂、皖东D201强碱性阴离子交换树脂，将脱色后所得滤液进行脱盐，同时会进一步脱色。控制脱盐后物料电导率在50μm/cm以下，色度在100以下，得到脱色脱盐料液。

将争光ZGSPC106Na钠型色谱分离树脂用盐酸转成氢型色谱分离树脂，并填充到色谱分离系统中的6根色谱柱中，色谱柱高径比为1.5:1，柱之间通过管道阀门相连接，物料、水以及柱温保持在60±1℃。

色谱分离过程将三个步骤循环进行：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料（a）BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱6根色谱柱依次串联形成闭环，物料以1.56BV/h速率运行（b）h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水（c）BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

三个步骤每重复一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环。其中第一物料与第三物料为包含杂质的废液，第二物料为赤藓糖醇溶液。

利用三效MVR蒸发器，将收集到的赤藓糖醇溶液进行浓缩，浓缩出料温度75℃，出料浓度60%。

利用10m³结晶器对蒸发器出料进行降温结晶：搅拌频率50rpm，降温速率2~5℃/h，结晶出料温度25℃。

利用卧式螺旋离心机将结晶后的晶浆液离心，得到液体和湿晶体：

将液体浓缩再结晶，再结晶得到的液体混合入陶瓷膜过滤得到的滤液中回用，再结晶得到的湿晶体混入色谱分离后的赤藓糖醇溶液中回用；

将湿晶体利用纯水溶解至质量浓度为60%，并添加干物质质量1%的活性炭粉脱色，脱色结束利用阿玛过滤机脱炭。将脱色后的物料再次利用10m³结晶器降温结晶，利用平板刮刀下卸料离心机分离晶体，离心所得液体混入色谱分离前的脱色脱盐料液中回用，湿晶体经流化床干燥、摇摆筛筛分、除铁、包装，得到赤藓糖醇产品。

对比例2~7中色谱分离过程a、b和c的条件见表4，所得赤藓糖醇产品的纯度和回收率情况见表5。

表4对比例2~7具体色谱条件

表5 对比例2~7所得赤藓糖醇的纯度和回收率情况

可以看出，对比例2增加了进料量，物料在色谱柱所占体积增大，杂质与赤藓糖醇需要在色谱柱中迁移更远距离才能分离开，对比例2得到的赤藓糖醇纯度降低，收率大幅下降。对比例3减少了进料量，物料与杂质更易分离；对比例3所得产品纯度与收率略有提高，但水耗大幅增加，实际处理单位体积物料水耗达到3.4。

对比例4降低了物料在色谱柱中的循环时间，但由于物料在色谱柱中迁移不够，物料与杂质没有完全分离，大量杂质被回收到物料中，产品纯度和收率低。对比例5增加了物料在色谱柱中的循环时间，生产效率下降，收率也降低。

对比例6降低了收集赤藓糖醇溶液时的进水量，导致部分赤藓糖醇未能充分回收利用，收率低。对比例7提高了收集赤藓糖醇溶液时的进水量，赤藓糖醇纯度下降，且增加了水耗和后续蒸发浓缩所需能耗。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本发明实施例在不经创造性劳动前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种赤藓糖醇结晶后废母液的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将赤藓糖醇结晶后废母液采用陶瓷膜过滤，得到第一滤液；

将所述第一滤液进行脱色、脱盐，得到脱色脱盐料液；

将所述脱色脱盐料液进行色谱分离，得到赤藓糖醇溶液；所述色谱分离使用氢型色谱树脂柱；所述赤藓糖醇溶液，以干物质计赤藓糖醇质量含量≥95%；

所述色谱分离使用6根氢型色谱树脂柱，依次记为1#柱~6#柱，每根所述氢型色谱树脂柱的高径比均为1.5:1，所述色谱分离包括以下步骤：

第一步：将1#柱至5#柱依次串联，将脱色脱盐料液以1.7BV/h速率自1#柱进料0.23BV，5#柱出口的物料记为第一物料；

第二步：将1#柱~6#柱依次串联形成闭环，以1.56BV/h速率运行0.5h；

第三步：将2#柱~4#柱串联，以1.7BV/h速率自2#柱进水0.28BV，4#柱出口的物料记为第二物料；以1.6BV/h速率自5#柱进水0.22BV，5#柱出口的物料记为第三物料；

将三个步骤循环进行，每循环一次，串联柱号和进、出料柱号后延一根，在1#柱~6#柱之间循环；第二物料为赤藓糖醇溶液。

2.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述陶瓷膜过滤前还包括：调节废母液的pH值至3.5~6.5，加热；所述加热的温度为75~85℃。

3.根据权利要求1或2所述的回收利用方法，其特征在于，所述陶瓷膜的孔径为20~200nm。

4.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述脱色为活性炭脱色，所述活性炭脱色中活性炭的质量为第一滤液中干物质质量的0.2%~5%。

5.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述脱盐为离子交换树脂脱盐，所述离子交换树脂脱盐使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，所述阳离子交换树脂为强酸型阳离子交换树脂。

6.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述回收利用方法还包括：

将所述赤藓糖醇溶液浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶、干燥，得到第一赤藓糖醇；

或者将所述赤藓糖醇溶液与原液混合后继续处理，得到第二赤藓糖醇；所述原液为发酵液依次经陶瓷膜过滤、纳滤膜过滤、离子交换脱盐处理后所得料液。

7.根据权利要求6所述的回收利用方法，其特征在于，所述浓缩得到的物料的质量浓度为45%~70%。

8.根据权利要求6所述的回收利用方法，其特征在于，所述一次结晶和二次结晶均为降温结晶，所述降温结晶的降温速率为1~5℃/h，所述降温结晶的终点温度为20~25℃。

9.根据权利要求6所述的回收利用方法，其特征在于，所述继续处理包括：浓缩、一次结晶、离心、溶晶、脱色、二次结晶和干燥。