CN1210862A - 从木糖结晶后母液中回收木糖工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从木糖结晶后母液中回收木糖工艺,该工艺是将含有15—40%水分的木糖饱和母液在低温真空状态下,采用用真空、空气鼓泡、循环磁化使木糖母液脱水,制成含水分5%左右的木糖母液,然后加入醇稀释剂搅拌均匀,静置养晶,最后经过真空过滤、干燥使木糖晶体与醇稀释剂分离,得含量为96—99%的木糖晶体,醇稀释剂回收重复使用。该从木糖结晶后母液中回收木糖工艺和现有技术相比,具有设计合理、设备投资小、工艺简单、易于实施、收率高、经济效益显著等特点,因而,具有很好的推广使用价值。

Description

从木糖结晶后母液中回收木糖工艺

本发明涉及一种木糖生产技术领域，具体地说是一种从木糖结晶后母液中回收木糖工艺。

木糖是重要的化工原料，被广泛地用于食品、医药的工业生产中。存食品工业中，可直接作为食品的甜味剂，在医药工业中，木糖可进一步加工成木糖醇，木糖醇的甜度及发热量与蔗糖相近，被人体吸收不需要胰岛素促进，便能进入细胞组织进行正常的新陈代谢，切能促进胰脏分泌胰岛素，因此十分适合糖尿病人食用。另外，它有抑制龉齿细菌生存的作用，用它作为生产防龉齿食品口香糖的原料，是代替蔗糖而又不龉齿的最佳食品舔味剂。

目前，世界木糖的需求量很大，我国是世界上最大的木糖生产国和出口国，每年都有大量的木糖出口到世界各国，大中型木糖生产厂家约有80多家。在现有的木糖生产工艺中，木糖结晶后的母液为副产品，每生产一吨木糖付产1-1.5吨的木糖母液，木糖母液主要作为食用色素销售给食品生产厂家。在木糖母液中含有30-60％的木糖，其他成份为水、阿拉伯糖、山梨糖、甘露糖等杂糖，形成粘稠的木糖母液，使用单纯的脱水工艺使木糖母液脱水，只能使木糖母液的粘度增加而不能使木糖进一步结晶析出。有些效益较好的木糖厂提供的内部试验结果指出“可在木糖母液中加入活性炭净化脱除杂质，降低色泽，然后放入真空煮糖罐中浓缩，可重新得木糖结晶，只是养晶时间长，约1000小时以上，所得晶粒微细，工业上无法分离回收，因此通过浓缩使木糖从木糖母液中重结晶回收木糖无法用于工业化生产”，“从木糖母液中回收木糖结晶是不可能的”。就目前的木糖生产技术领域来说，还未有成熟的和能用于工业生产的“从木糖母液中回收木糖结晶”的相关文献报导。

本发明的目的是提供一种能大规模用于工业生产的，具有高收率，低能耗的，工艺简单可行的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺。

本发明的目的是按以下方式实现的，为了降低木糖母液中水分，采用干燥空气鼓泡及真空脱水工艺使木糖母液中的含水量降低至5％左右，为了降低木糖与其他阿拉伯糖、山梨糖、甘露糖等杂糖混合在一起形成粘稠的木糖母液的粘度，使木糖微晶聚合成大颗粒的木糖晶体从母液中析出，采用高强度磁化器对脱水后的木糖母液进行磁化，使母液中的木糖分子产生极化，提高木糖分子间的极性吸引力，因而能加速晶体的生长形成大颗粒木糖结晶，然后加入醇类稀释剂使脱水后的木糖母液粘度降低，使木糖从木糖母液中结晶析出。经分离和干燥后可回收占木糖母液20-30％的木糖结晶，也就是说可在现有的木糖生产工艺的基础上增加木糖收率20-30％，分离后的木糖母液仍可作食品色素使用。如按目前80个木糖厂的生产最计算，相当于新建20个木糖厂的生产量，因而经济效益相当可观。

本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，是将含有15-40％水分的木糖饱和母液在真空低温状态下，采用真空、空气鼓泡、循环磁化使木糖母液脱水，制成含水分5％左右的木糖母液，经静置养晶，然后加入醇稀释剂稀释均匀，最后经真空过滤、干燥使木糖晶体与醇稀释剂分离，得含量为96-99％的木糖晶体，醇稀释剂回收重复使用。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，真空脱水所使用的真空度为640-740mmHg柱，最好为700mmHg柱。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，空气鼓泡脱水时木糖母液的脱水温度控制在30-50℃，所使用空气的温度最好为40℃。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，当木糖母液脱水至母液含水量在10％时，边抽真空鼓泡脱水，边启动隔膜泵使母液在管道磁化器中循环磁化，直至使母液含水量降至5％，管道磁化器所使用的磁场强度为0.5-3.0万高斯，最好为2.0万高斯。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，母液含水量降至5％时，用冷却水使母液将温度降至20-25℃，静置养晶12小时使晶体长大。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，稀释母液所使用的醇稀释剂可以是甲醇、乙醇、异丙醇或两种以上的混合醇，最好为95％的乙醇。

在本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺中，脱水后木糖母液与醇稀释剂的体积混合比为1∶1-2，最好为1∶1.5。

实施例：

本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺的具体实施如下；

脱水处理：将含有15-40％水分的木糖饱和母液用计量泵打入带搅拌器及带夹套式的反应罐中，启动真空泵使罐内真空度达到740mmHg柱，然后通入干燥空气由液面下鼓泡，向反应罐夹套内通入热水使母液温度保持在40℃左右。

循环磁化处理：当母液含水量降至10％左右时，启动隔膜泵使母液在反应罐与管道磁化器之间循环磁化处理，直至母液内含水量降至5％左右，停止磁化和脱水，向夹套内通入冷却水使母液温度降至20℃，在此温度下养晶12小时。

分离和脱溶处理：向反应罐中加入相当木糖母液体积1.5倍的95％的乙醇，启动搅拌器搅拌均匀，用隔膜泵将木糖母液和醇溶剂送真空过滤机真空过滤，并用少量醇溶剂洗涤木糖结晶1-2次，抽干溶剂，将木糖结晶直接送筒式干燥机内加热85℃，在700mmHg柱的真空下将附着在木糖结晶表面的溶剂脱除干净，便能回收含量为96-99％的木糖结晶。收率在20-30％。

醇溶剂的回收：将滤出的木糖母液和醇溶剂的混合液用隔膜泵送入带搅拌器的蒸馏罐中，在700-740mmHg柱真空度状态下回收醇溶剂，回收后的醇溶剂可继续循环使用。真空抽滤和木糖结晶真空干燥排出的尾气通过冷凝器冷冻至-15-20℃，使醇溶剂冷凝回收，醇溶剂的回收率在96％以上。

本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，回收的木糖含量在96-99％，(用液谱法检测)每吨木糖母液可回收木糖结晶150-200公斤。用该方法所获得的木糖结晶的生产成本约为现有木糖生产成本的1/2-1/3。由于木糖生产总收率的提高，因此可降低现有木糖生产成本的20％以上，该工艺所使用的醇溶剂的回收率可达96％以上，回收后的木糖母液经脱溶剂后，含有少部分的木糖和杂糖，仍可作食用色素或其他医药化工生产的原料。

从本糖结晶后母液中回收木糖工艺的设备投资约为新建同等规模木糖厂的1/4。

以下是以三个木糖厂木糖结晶后的木糖饱和母液为样品，用本发明的工艺作回收木糖结晶的试验数据对比情况：

1、从ⅩⅩⅩ木糖厂取含水量为19.5％的木糖饱和母液100公斤：脱           水      磁化处理      结晶状况    木糖得量    木糖含量温度     真空度                                    Kg         ％℃        mmHg                                              液谱法50-70≥700            处理          无结晶

                未处理          无结晶30-40≥700            处理         结晶快粒大     18.3        98.7

                未处理         结晶慢粒小     17.0        97.6

2、从ⅩⅩ木糖厂取含水量为40.0％的木糖饱和母液100公斤：脱        水     磁化处理   结晶状况    木糖得量    木糖含量温度   真空度                              Kg          ％℃     mmHg                                          液谱法50-70≥700        处理       无结晶

             未处理      无结晶30-40≥700        处理     结晶快粒大     15.6         98.9

             未处理    结晶慢粒小     15.0         98.3

3、从ⅩⅩ木糖厂取含水量为15％的木糖饱和母液100公斤：脱        水   磁化处理    结晶状况    木糖得量    木糖含量温度   真空度                             Kg          ％℃      mmHg                                        液谱法50-70≥700       处理       无结晶

            未处理      无结晶30-40≥700       处理       结晶快粒大    20.0        99

            未处理      结晶慢粒小    18.7       98.1

在以上三个实施例中，分别使用了甲醇、乙醇、异丙醇或两种混合醇作稀释剂，所得结果大致相同。

本发明的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺和现有技术相比，具有设计合理、设备投资小、工艺简单、易于实施、收率高、经济效益显著等特点，可在现有的或新建的木糖厂生产工艺中配套使用，使木糖产量净增产20-30％，分离后的木糖母液仍可作食品色素使用。如按目前我国现有的80个木糖厂生产量计算，使用本发明的工艺后，相当于新建20个同等规模木糖厂的生产量，经济效益相当可观。因此具有很好的广泛推广使用价值。

Claims (7)

1．从本糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于将含有15-40％水分的木糖饱和母液在真空低温状态下，采用真空、空气鼓泡、循环磁化使木糖母液脱水，制成含水分5％左右的木糖母液，经静置养晶，然后加入醇稀释剂稀释均匀，最后经真空过滤、干燥使木糖晶体与醇稀释剂分离，得含量为96-99％的木糖晶体，醇稀释剂回收重复使用。

2．根据权利要求1所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于真空脱水所使用的真空度为640-740mmHg柱，最好为700mmHg柱。

3．根据权利要求1所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于空气鼓泡脱水时木糖母液的脱水温度控制在30-50℃，所使用空气的温度最好为40℃。

4．根据权利要求1所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于当木糖母液脱水至母液含水量在10％时，边抽真空鼓泡脱水，边启动隔膜泵使母液在管道磁化器中循环磁化，直至使母液含水量降至5％，管道磁化器所使用的磁场强度为0.5-3.0万高斯，最好为2.0万高斯。

5．根据权利要求1所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于母液含水量降至5％时，用冷却水使母液将温度降至20-25℃，静置养晶12小时使晶体长大。

6．根据权利要求1所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于稀释母液所使用的醇稀释剂可以是甲醇、乙醇、异丙醇或两种以上的混合醇，最好为95％的乙醇。

7．根据权利要求6所述的从木糖结晶后母液中回收木糖工艺，其特征在于脱水后木糖母液与醇稀释剂的体积混合比为1∶1-2，最好为1∶1.5。